湖北金葉復(fù)烤有限責(zé)任公司 陶晗

闡述PLC在煙草復(fù)烤生產(chǎn)環(huán)境中的運(yùn)行對(duì)策

湖北金葉復(fù)烤有限責(zé)任公司 陶晗

可編程控制器（PLC）在工業(yè)控制方面應(yīng)用得越來越廣泛，應(yīng)用意義也越來越大，同時(shí)它也在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，例如農(nóng)業(yè)、化工業(yè)、輕工業(yè)等等各個(gè)方面。它具有很多的優(yōu)點(diǎn),比如功能十分強(qiáng)大、可靠性相對(duì)較高、維修簡(jiǎn)單等。通過對(duì)煙葉復(fù)烤主要控制系統(tǒng)的了解和分析，復(fù)烤設(shè)備主要是對(duì)煙葉進(jìn)行除雜、加濕、打葉，然后進(jìn)行復(fù)烤、打包。復(fù)烤就采用了PLC技術(shù)，PLC作為這套系統(tǒng)中最重要的部分，利用網(wǎng)絡(luò)模塊達(dá)到建成先進(jìn)的分布式控制系統(tǒng)的目的，這樣就可以實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及管理。采用PLC控制系統(tǒng)能夠讓加工的煙葉質(zhì)量更高、生產(chǎn)效率更高、產(chǎn)量更高。

PLC；煙草；復(fù)烤；生產(chǎn)環(huán)境；運(yùn)行對(duì)策

打葉復(fù)烤工藝是從國(guó)外引進(jìn)的，有著非常久遠(yuǎn)的歷史,這套設(shè)備引進(jìn)大約已經(jīng)有二十多年的歷史了，因此在目前我國(guó)在打葉復(fù)烤這方面的研究基本處于一種成熟的狀態(tài)，但是在工藝研究方面還沒有什么新的發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)對(duì)于這方面的研究還是相對(duì)較少的。我國(guó)的煙葉多以扎把的形式進(jìn)行收購，一般來說，扎把的煙葉質(zhì)量都不是很好，在扎把的過程中也夾雜相當(dāng)多的一部分雜質(zhì)。在卷煙生產(chǎn)之前，打葉復(fù)烤是它的第一道生產(chǎn)工序，卷煙的質(zhì)量與很多因素息息相關(guān)，比如說加工后煙葉的純度、片煙和煙梗的質(zhì)量等。

1 煙草行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀

我國(guó)煙草行業(yè)的銷量以及生產(chǎn)量在世界上都處于領(lǐng)先水平,同時(shí)擁有很高的消費(fèi)量。煙草行業(yè)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)做出了巨大的貢獻(xiàn)，從總體上來看，我們國(guó)家煙草行業(yè)發(fā)展極為迅速。但是最近幾年來看，我國(guó)煙草行業(yè)的發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)，煙草的工業(yè)生產(chǎn)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。從最近幾年來看，煙草行業(yè)的稅收對(duì)我國(guó)的貢獻(xiàn)已經(jīng)基本保持不變了，并且地區(qū)國(guó)民生產(chǎn)總值增長(zhǎng)速度停滯不前，因此對(duì)打葉復(fù)烤技術(shù)的革新就顯得尤為重要了。

2 煙葉復(fù)烤工藝流程

煙葉復(fù)烤是指對(duì)初步調(diào)制好的原煙進(jìn)行再一次烘烤加工的過程，主要目的是調(diào)整煙葉水分，便于安全儲(chǔ)存。煙葉復(fù)烤主要有掛竿復(fù)烤和打葉復(fù)烤兩種工藝技術(shù)，掛竿復(fù)烤主要工藝流程可分為復(fù)烤前準(zhǔn)備、掛竿、復(fù)烤、打包、晾包、成品入庫。掛竿復(fù)烤機(jī)械化程度低而導(dǎo)致勞動(dòng)強(qiáng)度大，煙葉加工過程中造碎增大，其成品仍是帶煙梗的把煙，進(jìn)入卷煙企業(yè)后仍需進(jìn)行打葉去梗處理，增加了卷煙企業(yè)能耗并且造成生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生條件差、噪音大，影響工作人員的身心健康，因此該工藝已被技術(shù)先進(jìn)、實(shí)用、機(jī)械程度高的打葉復(fù)烤替代。

打葉復(fù)烤，顧名思義，是指煙葉在復(fù)烤之前進(jìn)行梗葉分離，使葉片和煙梗分別復(fù)烤。在這個(gè)加工過程中，不但要保持煙葉干燥，而且要完成梗葉分離的任務(wù)，也就是將過去在卷煙廠加工的一些環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到復(fù)烤廠進(jìn)行，從而為復(fù)烤廠實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、連續(xù)化流水作業(yè)創(chuàng)造條件。打葉復(fù)烤生產(chǎn)技術(shù)具有物理加工性能較好的優(yōu)點(diǎn)，從而減少梗葉分離過程中的加工碎損，提高煙葉的利用率。

根據(jù)我國(guó)打葉復(fù)烤工業(yè)實(shí)驗(yàn)所取得的數(shù)據(jù)資料,及國(guó)外對(duì)打葉復(fù)烤技術(shù)的研究，打葉復(fù)烤生產(chǎn)大體需要經(jīng)過如下幾個(gè)過程。

（1）原料準(zhǔn)備

煙包從原料堆場(chǎng)運(yùn)至車間鋪葉區(qū)，驗(yàn)明等級(jí)開包，去包皮后，挑除霉煙、雜物和等級(jí)明顯不符的煙包。冬季生產(chǎn)，原料板結(jié)或含水率過低時(shí)，首先經(jīng)真空回潮機(jī)回潮，提高煙葉溫度和含水量，然后送至鋪葉區(qū)開包挑選。

（2）鋪葉切尖解把

整理后的煙葉通過雙路鋪葉切尖解把機(jī)，完成切葉尖和解把的任務(wù)。鋪葉以葉尖為準(zhǔn)，單把擺放，不得疊壓、錯(cuò)位。切尖長(zhǎng)度視煙葉含梗情況調(diào)整。

（3）一次熱風(fēng)潤(rùn)葉

切尖解把后的葉基經(jīng)輸送設(shè)備送至一次潤(rùn)葉筒，增加煙葉溫度和水分，并使葉基進(jìn)一步松散。

（4）流量控制

一次潤(rùn)后葉基入由定量喂料機(jī)和電子皮帶秤組成的流量控制環(huán)節(jié)，以保證生產(chǎn)線上物料流量的穩(wěn)定。

（5）二次熱風(fēng)潤(rùn)葉

主要作用是進(jìn)一步提高葉基溫度，達(dá)到打葉工序的技術(shù)要求，使煙柔軟，保證打葉質(zhì)量。

（6）梗葉分離

經(jīng)二次潤(rùn)葉后的煙葉，由鋪葉機(jī)送至打葉機(jī)組，經(jīng)多級(jí)打葉多級(jí)風(fēng)分，完成梗葉分離的任務(wù)。

（7）潤(rùn)葉尖

由切尖解把工序切下的葉尖，經(jīng)輸送設(shè)備送至潤(rùn)葉尖筒，對(duì)葉尖進(jìn)行加濕和攪動(dòng)，使粘結(jié)的葉尖散開，然后與打葉后的葉片會(huì)合。

（8）葉片篩分

打葉分離出來的葉片與切后葉尖會(huì)合后進(jìn)入篩分設(shè)備進(jìn)行篩分，經(jīng)上下翻動(dòng)，將3毫米以下的碎片篩分出來，同時(shí)使葉尖和葉片充分混合。

（9）葉片復(fù)烤

篩分葉片經(jīng)皮帶輸送機(jī)輸往復(fù)分配機(jī)，使葉片均勻分布于定量貯動(dòng)機(jī)的料斗內(nèi)，再經(jīng)提升運(yùn)輸帶將葉片均勻定量鋪撒在復(fù)烤機(jī)的網(wǎng)帶上。葉片經(jīng)復(fù)烤機(jī)干燥段干燥后，使其水分達(dá)到臨界水分值，再經(jīng)冷卻段冷卻和回潮段加潮完成復(fù)烤任務(wù)。

（10）批量控制

烤后葉片在進(jìn)入預(yù)壓機(jī)前，須電子皮帶秤計(jì)量，根據(jù)設(shè)定的批量大小，每通過一個(gè)批量的葉片發(fā)出一個(gè)信號(hào)，控制預(yù)壓機(jī)批量動(dòng)作，以保證煙包(箱)重量準(zhǔn)確。

（11）預(yù)壓成形

由于烤后葉片比較松散，自然堆積大，經(jīng)預(yù)壓成形，將葉片先壓縮為一定體積的煙垛，然后打包。

（12）復(fù)稱

預(yù)壓成形的煙垛或煙箱，送至地中稱復(fù)稱，以確保包裝重量偏差達(dá)到要求指標(biāo)。

（13）包裝

經(jīng)復(fù)稱后的煙包或煙箱，送至打包機(jī)包裝。一般采用紙箱包裝，尼龍編織帶捆扎的，規(guī)格為200千克/箱。也有采用麻袋包裝、麻繩捆扎，規(guī)格為50千克/包和60千克/包等。

（14）碎煙處理

對(duì)各工序產(chǎn)生的散、碎煙片及混雜物集中起來進(jìn)行處理。處理后的含梗煙片送入打葉前喂料機(jī)，葉片送入復(fù)烤前喂料機(jī)，碎末經(jīng)供烤后包裝入庫，雜物、塵土集中處理。

（15）煙梗復(fù)烤

打葉后分離出來的煙梗由皮帶輸送或由振動(dòng)輸送設(shè)備送至煙梗復(fù)烤機(jī)網(wǎng)帶上，用螺旋推進(jìn)器將其均勻鋪開，進(jìn)行復(fù)烤。煙梗復(fù)烤后，先經(jīng)振動(dòng)篩篩分出5毫米以下的短梗，再包裝計(jì)量入庫。

3 煙葉復(fù)烤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 選擇PLC控制系統(tǒng)的原因

PLC的發(fā)展速度是眾所周知的，PLC之所以能夠發(fā)展如此迅速，正是因?yàn)樗哂衅胀ㄓ?jì)算機(jī)所沒有的一些優(yōu)點(diǎn)。比如可靠性,可靠性包含了使用產(chǎn)品的壽命年限，以及在使用的過程中出現(xiàn)問題是否可以很有效地進(jìn)行維修等。PLC的可靠性能高，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1.1 PLC和繼電控制進(jìn)行比較

PLC并不需要很多的活動(dòng)部件以及電子元件，它的接線減少了很多，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間縮短，因此，可靠性能就大大提高了。

PLC采用一系列可靠性設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如冗余設(shè)計(jì)，掉電保護(hù)、故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性得到了穩(wěn)定的提高。

3.2.2 與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的比較

PLC是為了工業(yè)生產(chǎn)而研發(fā)出的一個(gè)系統(tǒng)，它可以進(jìn)行有效的控制。相對(duì)于通用計(jì)算機(jī)而言，PLC的語言編程程序要簡(jiǎn)單得多。采用了經(jīng)簡(jiǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)編程語言,編程的出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件可靠性大大提高，因此PLC的可靠性要優(yōu)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。PLC采用軟件濾波等一系列措施也有效地提高了這套系統(tǒng)的可靠性。

4 P L C在煙草復(fù)烤環(huán)境中的優(yōu)點(diǎn)

4.1 便于操作

操作簡(jiǎn)單是PLC系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)，無論是從PLC的操作系統(tǒng)上看，還是從它的編寫程序上看，它都是相對(duì)簡(jiǎn)單的。PLC中的編程器都是可以改寫的，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行更新?lián)Q代，這樣一來無論是對(duì)操作的工作人員還是對(duì)于編寫程序的人員來說都方便了許多。

4.2 便于編程

PLC的系統(tǒng)相對(duì)來說十分靈活，它可以使用很多的程序語言，這樣對(duì)技術(shù)人員的要求降低了很多，讓技術(shù)人員可以輕松地掌握和理解，也比較方便記憶。

4.3 便于維修

使用PLC系統(tǒng)的原因就是它可以進(jìn)行自身檢查和維修，由于它可以進(jìn)行自身檢查和維修，所以相應(yīng)的技術(shù)人員就不需要有太多的技術(shù)要求。一旦PLC系統(tǒng)出現(xiàn)了問題或者故障，這個(gè)軟件就可以直接地判斷出是哪里出的故障以及出現(xiàn)了什么問題。它是通過系統(tǒng)中自帶的軟件進(jìn)行判斷的，工作人員通過它自身的判斷，就可以直接地對(duì)出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行維修，這就可以節(jié)省很多的財(cái)力以及物力。

如果維修的工作更加便利以及科學(xué)化，PLC系統(tǒng)將會(huì)提供很多更加便利的服務(wù)，為我們做更加有用的事情。維修工作就會(huì)變得更加簡(jiǎn)單和方便。

5 P L C在復(fù)烤中的應(yīng)用

煙葉復(fù)烤生產(chǎn)系統(tǒng)可以通過多臺(tái)PLC的聯(lián)網(wǎng)分散控制。每臺(tái)PLC控制一到兩個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，各個(gè)PLC則組成PLC群控制整條生產(chǎn)線。PLC對(duì)傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行處理后將對(duì)命令驅(qū)動(dòng)設(shè)備做出相應(yīng)的反應(yīng)，設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)由PLC程序控制執(zhí)行。

在正常的生產(chǎn)過程中，只要PLC檢測(cè)到系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則在此出現(xiàn)故障的系統(tǒng)的前端設(shè)備開始停機(jī)，停機(jī)的順序是整個(gè)生產(chǎn)線的前端系統(tǒng)先停機(jī)，依次停到出故障的系統(tǒng)為止。這樣是為了切斷進(jìn)料的源頭，保證此后的系統(tǒng)不會(huì)因故障而出現(xiàn)堵料等新問題。

PLC檢測(cè)每一臺(tái)電機(jī)的運(yùn)行情況，并做出相應(yīng)的反應(yīng)，如電機(jī)的轉(zhuǎn)速，電機(jī)過載報(bào)警，電機(jī)失電報(bào)警等，以此來控制、指揮整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，保證系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、高效地工作。此外，PLC還要檢測(cè)傳感器送來的信號(hào)如設(shè)備內(nèi)部的溫度、水分等，并對(duì)其進(jìn)行及時(shí)有效的處理，通過對(duì)電機(jī)、閥門等的控制對(duì)系統(tǒng)中的問題進(jìn)行有效解決。而且PLC可以根據(jù)工藝需求自由地控制設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)以達(dá)到對(duì)煙葉個(gè)性化加工的需求的目的、能夠?qū)熑~加工過程中的各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)反饋至前端加工設(shè)備，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制等。

6 結(jié)束語

煙草行發(fā)展的基礎(chǔ)就是煙葉的生產(chǎn)和加工，煙葉復(fù)烤企業(yè)不僅為煙葉加工產(chǎn)生了巨大影響，而且是煙草行業(yè)中的重要一員，它的發(fā)展關(guān)系著煙草行業(yè)的興衰。煙葉復(fù)烤直接影響著煙草行業(yè)的發(fā)展，煙葉復(fù)烤的生產(chǎn)正處于一個(gè)特殊的發(fā)展時(shí)期，它需要進(jìn)行發(fā)展和改革，如何把煙葉復(fù)烤企業(yè)的改革和管理做好，將會(huì)成為煙草行業(yè)中面臨的最大的問題，這對(duì)于全行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展有著重要的意義。

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陶晗，男，1988年出生，本科，高級(jí)電工，研究方向：自動(dòng)化應(yīng)用。