婁琦+李愛景

摘 要：本文通過(guò)煙草制絲車間實(shí)踐，指出影響四絲摻配精度優(yōu)質(zhì)率的因素，提出一系列的改進(jìn)措施，達(dá)到提高四絲摻配精度優(yōu)質(zhì)率的效果。

關(guān)鍵詞：煙草制絲；四絲摻配；煙絲質(zhì)量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.008

1 背景

在制絲生產(chǎn)線上，四絲摻配是制絲工藝重要的組成部分，其工藝流程設(shè)置的合理性和程序控制的先進(jìn)性直接影響過(guò)程控制的精確性。按照卷煙工藝規(guī)范，四絲摻配配比精度<1.0%，其值越小，精度越高，越能體現(xiàn)配比系統(tǒng)的先進(jìn)性。做為配比系統(tǒng)最重要的設(shè)備，皮帶秤運(yùn)行的精度和穩(wěn)定性，決定了物料輸送過(guò)程中的均勻性，并最終影響煙草成品的感官質(zhì)量與內(nèi)在品質(zhì)。工藝改進(jìn)前，我車間在混絲摻配過(guò)程中四絲摻配精度優(yōu)質(zhì)率平均僅為94.59%。

2 要因分析

摻配工序的皮帶秤分為控制型和配比型兩種類型。葉絲秤為計(jì)量型（簡(jiǎn)稱主秤），用于計(jì)量干燥后的瞬時(shí)葉絲重量和累計(jì)量，梗絲秤、薄片絲秤、膨脹煙絲秤以及回收煙絲秤為配比型（簡(jiǎn)秤從秤），用于實(shí)時(shí)跟蹤主秤流量，并按設(shè)定比例實(shí)時(shí)控制各摻配物料的流量。在生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)卷煙品牌不同配方，以葉絲主秤的瞬時(shí)流量為基準(zhǔn)，其它物料按照不同的設(shè)定比例，分別通過(guò)各自的從秤均勻地?fù)脚涞饺~絲中。通過(guò)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致認(rèn)真的排查和分析，影響四絲摻配精度優(yōu)質(zhì)率低的原因主要有以下三方面：

（1）摻配預(yù)填充方式不合理，堆棧功能不完善：基于重量的預(yù)填充沒(méi)有充分考慮煙絲的結(jié)構(gòu)和松散度，造成秤皮帶鋪料的長(zhǎng)度不能保持恒定，后續(xù)的煙線堆?？刂埔彩チ嘶A(chǔ)保障，影響摻配精度。

（2）核子皮帶秤控制精度低：由于核子皮帶秤對(duì)環(huán)境要求苛刻，電離室表面積塵、煙絲結(jié)構(gòu)、品級(jí)及含水率的變化都會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，影響核子秤計(jì)量的準(zhǔn)確度，從而影響控制精度。

（3）無(wú)摻配預(yù)警功能，故障自診斷功能較弱： 由于自診斷功能較弱，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電子皮帶秤數(shù)據(jù)異常，往往要到生產(chǎn)結(jié)束后前后的數(shù)據(jù)誤差分析或者是在技術(shù)人員校驗(yàn)后才能發(fā)現(xiàn)，異常發(fā)現(xiàn)的時(shí)間，故障排除時(shí)間受維修人員個(gè)人能力的影響較大，對(duì)于潛在故障的診斷嚴(yán)重滯后，往往在影響摻配正常運(yùn)行時(shí)才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

3 改進(jìn)措施

3.1 摻配控制系統(tǒng)改進(jìn)

（1）配比秤預(yù)填充系統(tǒng)改進(jìn)。將配比秤基于重量的預(yù)填充方式改為延時(shí)控制，以固定速度進(jìn)行預(yù)填充，以鋪滿整個(gè)秤皮帶的時(shí)間均值做為延時(shí)基準(zhǔn)值，各配比秤按此控制，保證每次預(yù)填充鋪料長(zhǎng)度恒定，提高配比精度。

（2）堆棧程序改進(jìn)。原堆棧程序在控制過(guò)程中，任何一臺(tái)秤發(fā)生異常再啟動(dòng)時(shí)，流量堆棧初始化，摻配秤重新開始跟蹤主秤配比，瞬時(shí)比例嚴(yán)重超標(biāo)，瞬時(shí)摻配精度呈幾何級(jí)變化，波動(dòng)很大。為此，完善堆?？刂瞥绦?，增加“記憶”功能，摻配程序再啟動(dòng)時(shí)，仍從停止點(diǎn)時(shí)刻的堆棧保存數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)配比，保持配比的平滑性，減小精度波動(dòng)。與預(yù)填充程序相配合，保證了在生產(chǎn)過(guò)程中摻配精度的穩(wěn)定性。

3.2 皮帶秤改進(jìn)

將電子皮帶秤引入四絲摻配，改進(jìn)的四傳感器雙秤臺(tái)電子秤具有環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，靈敏度高，不受煙絲因素變化的影響，控制精度高。

對(duì)雙秤臺(tái)的控制進(jìn)行改進(jìn)，當(dāng)生產(chǎn)中有傳感器異常損壞時(shí)，通過(guò)程序控制，由雙秤臺(tái)轉(zhuǎn)換成可以自動(dòng)完好運(yùn)行的單秤臺(tái)系統(tǒng)，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，待生產(chǎn)結(jié)束后再進(jìn)行維修，保證配比的連續(xù)性。（如圖一所示）

3.3 智能控制系統(tǒng)研制

（1）異常識(shí)別和診斷策略。當(dāng)電子秤出現(xiàn)斷路器跳閘、變頻器故障、異常堵料、瞬間波動(dòng)、皮帶“跑偏“、空秤長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行等情況時(shí)，分別采用不同策略，分為警示故障和禁止故障兩個(gè)等級(jí)。皮帶運(yùn)行在數(shù)值在3.7至6.8區(qū)間以外運(yùn)行時(shí)列為異常；空秤運(yùn)行時(shí)瞬時(shí)流量在-25kg/h至25kg/h區(qū)間以外視為異常；在生產(chǎn)過(guò)程中以5000kg/h的流量為例，變頻器頻率對(duì)應(yīng)29hz至33hz正常，皮帶速度對(duì)應(yīng)0.998m/s至0.102m/s判斷為正常，否則視為異常，可能出現(xiàn)了皮帶打滑或編碼器等故障，并由此輸出相應(yīng)等級(jí)的報(bào)警。修改報(bào)警輸出控制程序，出現(xiàn)紅色閃爍報(bào)警提示信息，并觸發(fā)電鈴發(fā)出警報(bào)，提醒操作人員注意，必要時(shí)通知技術(shù)人員處理，確保診斷精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)電子秤運(yùn)行狀態(tài)平穩(wěn)。

（2）異常警示系統(tǒng)。PLC程序數(shù)據(jù)通過(guò)中控I/O服務(wù)器與上位機(jī)通信，IFIX畫面開發(fā)軟件通過(guò)，將異常信號(hào)可視化，通過(guò)監(jiān)控畫面監(jiān)控電子秤的運(yùn)行狀態(tài)，聲光報(bào)警器啟動(dòng)及電子秤異常信息都會(huì)在IFIX畫面上以紅色閃爍的文本警告，實(shí)現(xiàn)電子秤的預(yù)警功能，確保運(yùn)行狀態(tài)可控。

4 效果對(duì)比分析

本次改進(jìn)效果達(dá)到了我們預(yù)期的目標(biāo)，四絲摻配精度優(yōu)質(zhì)率大幅提升。我們對(duì)煙絲質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，四絲摻配精度優(yōu)質(zhì)率為100%。

5 結(jié)論

（1）提升電子秤智能化水平，故障預(yù)警能力，在生產(chǎn)前就能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，減少質(zhì)量缺陷的發(fā)生，改進(jìn)后四絲摻配精度優(yōu)質(zhì)率由改進(jìn)前的94.59%提高到了100%，滿足了卷煙工藝生產(chǎn)的需求，改善了卷煙感官質(zhì)量。

（2）智能化控制系統(tǒng)的研制，大幅度降低車間操作和維修人員對(duì)電子秤的保養(yǎng)維修勞動(dòng)強(qiáng)度，減少系統(tǒng)故障運(yùn)行的時(shí)間，使電子皮帶秤的使用更可靠，為產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)穩(wěn)定提供可靠保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]張歡歡.卷煙制絲過(guò)程中煙絲化學(xué)成分和感官質(zhì)量的動(dòng)態(tài)變化研究[D].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

作者簡(jiǎn)介：婁琦（1979-），男，大專，助理工程師，主要從事制絲設(shè)備維修工作。