張偉 楊躍 鄭義 馬文德 王滎

摘 要：對(duì)頂儲(chǔ)葉柜由兩個(gè)大小一樣，相向排列的儲(chǔ)葉柜組成，是卷煙廠制絲車間中常用于存儲(chǔ)煙葉的重要設(shè)備。出料過程中兩個(gè)儲(chǔ)葉柜同步出料是保證出料物料流量具有連續(xù)性、穩(wěn)定性形成既不斷料又均勻一致的物料流量，保障制絲線工藝質(zhì)量的核心。通過對(duì)兩個(gè)儲(chǔ)葉柜出料過程中底帶電機(jī)的運(yùn)行原理進(jìn)行分析，利用新增對(duì)射式光電開關(guān)①來判斷對(duì)頂儲(chǔ)葉柜是否進(jìn)入出料正常階段;②檢測兩個(gè)儲(chǔ)葉柜內(nèi)出料剩余的物料長度，達(dá)到對(duì)兩個(gè)儲(chǔ)葉柜底帶變頻器速度的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂儲(chǔ)葉柜的兩個(gè)儲(chǔ)葉柜的出料頭料階段、出料正常階段、出料尾料階段的智能同步出料控制。

關(guān)鍵詞：對(duì)頂儲(chǔ)葉柜;同步出料;控制系統(tǒng)

引言

制絲生產(chǎn)的工藝流程可分為制葉段、制絲段、梗預(yù)處理段、制梗段四大工段，其中在制葉段里都采用了對(duì)頂儲(chǔ)葉柜出料。保證對(duì)頂儲(chǔ)葉柜出料時(shí)物料流量具有連續(xù)性、穩(wěn)定性形成既不斷料又均勻一致的物料流量，關(guān)系到整批煙葉的質(zhì)量。

1傳統(tǒng)對(duì)頂儲(chǔ)葉柜出料控制方式

對(duì)頂儲(chǔ)葉柜，一般會(huì)設(shè)計(jì)一組撥盤計(jì)數(shù)接近開關(guān);一組尾料檢測對(duì)射式光電開關(guān)。

對(duì)頂儲(chǔ)葉柜出料時(shí)，分為出料頭料階段、出料正常階段、出料尾料階段三個(gè)階段，在出料頭料階段、出料尾料階段時(shí)，對(duì)頂儲(chǔ)葉柜底帶電機(jī)100%頻率出料;在出料正常階段，對(duì)頂儲(chǔ)葉柜底帶電機(jī)頻率為設(shè)定的常數(shù)出料。

出料頭料階段時(shí)，如果對(duì)頂儲(chǔ)葉柜底帶當(dāng)前累計(jì)撥盤計(jì)數(shù)值未達(dá)到撥盤計(jì)數(shù)設(shè)定值時(shí)，底帶電機(jī)一直處于100%頻率運(yùn)行，直到達(dá)到其設(shè)定值后，進(jìn)入到出料正常階段，底帶電機(jī)頻率切換成常速出料。此判斷出料頭料階段方法，主要靠底帶運(yùn)行時(shí)撥盤計(jì)數(shù)。 出料正常階段時(shí)，如果尾料檢測對(duì)射式光電開關(guān)檢測到無煙葉時(shí)進(jìn)入到出料尾料階段。因?yàn)閷?duì)頂儲(chǔ)葉柜進(jìn)料采用布料小車平鋪模式，所以每個(gè)儲(chǔ)葉柜里物料的高度基本相同，但是物料的長度不相同。

問題（1）：如果運(yùn)行過程中，其中一個(gè)儲(chǔ)葉柜的撥盤彎曲，導(dǎo)致?lián)鼙P計(jì)數(shù)比實(shí)際的撥盤計(jì)數(shù)少，那么這個(gè)儲(chǔ)葉柜將長時(shí)間的處于出料頭料階段，同時(shí)另一個(gè)儲(chǔ)葉柜在處于出料正常階段時(shí)會(huì)造成出口物料流量過大導(dǎo)致堵料。

問題（2）：因?yàn)槊總€(gè)儲(chǔ)葉柜里物料的長度不相同。如果出現(xiàn)問題（1）的情況時(shí)，沒有出現(xiàn)堵料。那這時(shí)兩個(gè)儲(chǔ)葉柜里出料剩余的物料長度的絕對(duì)差值會(huì)增大，會(huì)導(dǎo)致?lián)鼙P彎曲的儲(chǔ)葉柜先結(jié)束出料尾料階段，另一個(gè)儲(chǔ)葉柜后結(jié)束出料尾料階段。這樣會(huì)造成對(duì)頂儲(chǔ)葉柜后段工序的潤葉加料階段的電子皮帶秤物料流量過低，煙葉加料精度不合格。

2智能同步出料控制系統(tǒng)

此控制系統(tǒng)為每個(gè)儲(chǔ)葉柜新增一組對(duì)射式光電開關(guān)，如圖2所示。以AB數(shù)字量采集模塊為基礎(chǔ)，（1）通過新增對(duì)射式光電開關(guān)檢測和撥盤計(jì)數(shù)并聯(lián)判斷出料頭料階段進(jìn)入出料正常階段。（2）通過 PLC編程和計(jì)算新增對(duì)射式光電開關(guān)檢測不到兩個(gè)儲(chǔ)葉柜里出料剩余物料的時(shí)間差為前提。在對(duì)頂儲(chǔ)葉柜出料時(shí)，通過計(jì)算的時(shí)間差，調(diào)節(jié)底帶電機(jī)的運(yùn)行頻率，達(dá)到兩個(gè)儲(chǔ)葉柜同步結(jié)束出料尾料階段。

2.1 ?新增對(duì)射式光電開關(guān)的位置確定。

對(duì)頂儲(chǔ)葉柜中每個(gè)儲(chǔ)葉柜的長度為11米，高2.0米。對(duì)于新增對(duì)射式光電開關(guān)的位置，需要滿足以下幾個(gè)要求：（1）新增對(duì)射式光電開關(guān)需要在出料頭料階段結(jié)束之后的3分鐘內(nèi)檢測不到出料剩余物料。（2）在計(jì)算新增對(duì)射式光電開關(guān)檢測不到兩個(gè)儲(chǔ)葉柜里出料剩余物料的時(shí)間差之后，通過PLC調(diào)節(jié)兩個(gè)儲(chǔ)葉柜底帶電機(jī)的頻率，能夠達(dá)到不堵料而且兩個(gè)儲(chǔ)葉柜同步結(jié)束出料尾料階段。通過模擬實(shí)驗(yàn)和黃金分割法確定了新增對(duì)射式光電開關(guān)的位置為距離儲(chǔ)葉柜出料口長度為7.05米，高度為距離儲(chǔ)葉柜柜頂0.81米的位置。

2.2 對(duì)頂儲(chǔ)葉柜智能同步出料控制思路

對(duì)頂儲(chǔ)葉柜智能同步出料控制思路。

對(duì)于解決出現(xiàn)問題（1）中出料堵料的控制思路是采用判斷進(jìn)入出料正常階段雙條件并聯(lián)控制方法。這個(gè)雙條件并聯(lián)控制是指當(dāng)前累計(jì)撥盤計(jì)數(shù)值達(dá)到撥盤計(jì)數(shù)設(shè)定值和新增對(duì)射式光電開關(guān)無法檢測到出料剩余物料，這個(gè)兩個(gè)條件有其中一個(gè)條件滿足要求時(shí)，判斷進(jìn)入出料正常階段。

對(duì)于解決出現(xiàn)問題（2）中兩個(gè)儲(chǔ)葉柜不能同步結(jié)束出料尾料階段的控制思路是采用出料PLC時(shí)間對(duì)比控制單柜方法。在出料時(shí)，其中先沒有檢測到儲(chǔ)葉柜里剩余物料的儲(chǔ)葉柜的底帶電機(jī)頻率為f1（基頻）。另一個(gè)儲(chǔ)葉柜的底帶電機(jī)頻率，通過計(jì)算新增對(duì)射式光電開關(guān)檢測不到兩個(gè)儲(chǔ)葉柜里出料剩余物料的時(shí)間差的絕對(duì)值ΔT=|T1-T2|，其時(shí)間差的絕對(duì)值（ΔT）與底帶運(yùn)行頻率（f）呈一定線性關(guān)系，即。T為單批次出料總時(shí)長，f1為基頻。這樣，兩個(gè)儲(chǔ)葉柜就能夠保證同步結(jié)束出料尾料階段。保障了潤葉加料階段的電子皮帶秤流量穩(wěn)定性，煙葉加料精度達(dá)標(biāo)。

2.3 ?對(duì)頂儲(chǔ)葉柜智能同步出料控制實(shí)現(xiàn)

（1）為實(shí)現(xiàn)解決出料堵料的問題，在AB專用編程軟件RSLogix 5000中，編寫了雙條件并聯(lián)控制程序。

（2）為實(shí)現(xiàn)對(duì)頂儲(chǔ)葉柜出料時(shí)，兩個(gè)儲(chǔ)葉柜同步結(jié)束出料尾料階段，在AB專用編程軟件RSLogix 5000中。新建計(jì)時(shí)器功能，用于計(jì)算新增對(duì)射式光電開關(guān)檢測不到儲(chǔ)葉柜里出料剩余物料的時(shí)間。設(shè)計(jì)中，在兩個(gè)儲(chǔ)葉柜中新增對(duì)射式光電開關(guān)都檢測不到儲(chǔ)葉柜里出料剩余物料時(shí)，結(jié)束計(jì)時(shí)器功能。通過PLC計(jì)算出底帶電機(jī)頻率修正系數(shù)和電機(jī)的頻率。

3結(jié)語

本文主要闡述了新增對(duì)射式光電開關(guān)在對(duì)頂儲(chǔ)葉柜出料時(shí)的應(yīng)用，詳細(xì)介紹了對(duì)頂儲(chǔ)葉柜出料時(shí)底帶電機(jī)頻率切換的傳統(tǒng)控制模式及運(yùn)用 新增對(duì)射式光電開關(guān)的控制思路。同時(shí)，分析了傳統(tǒng)控制模式下存在的問題。改進(jìn)后的控制思路，在出料時(shí)，通過調(diào)整底帶電機(jī)的運(yùn)行頻率，既可以解決傳統(tǒng)模式下存在的問題，同時(shí)也保證了在生產(chǎn)過程中對(duì)頂儲(chǔ)葉柜出料不堵料，達(dá)到同步出料，物料流量穩(wěn)定的目的。

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