劉憲瑩 北京航天拓?fù)涓呖萍加邢挢?zé)任公司

隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，PLC控制技術(shù)在煙草生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用，對煙草生產(chǎn)流程的控制和生產(chǎn)效率的提高具有重要的意義。針對其中存在的問題，采用PLC控制技術(shù)加以解決，對產(chǎn)業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展具有重要作用。本文對PLC控制在煙草制絲工藝中的應(yīng)用及問題進(jìn)行了論述。

一、煙草制絲工藝概述

煙草制絲工藝是將不同地區(qū)、不同等級、不同品種的有梗煙葉制作成為符合工藝要求的葉絲、梗絲，以滿足后續(xù)工序的要求。而煙草制絲工藝主要任務(wù)是將各種類型、風(fēng)格、等級的煙葉原料制作成純凈無雜質(zhì)、無霉?fàn)€、配比均勻，溫度、水分、寬度等均符合不同等級卷煙工藝（卷煙工藝是將煙葉原料與卷煙材料加工成為卷煙的方法、過程及技術(shù)。同時，卷煙工藝也是將卷煙設(shè)計(jì)產(chǎn)品轉(zhuǎn)為現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的手段）要求的煙絲。

二、PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢

PLC控制系統(tǒng)是為了滿足生產(chǎn)工藝不斷提出的新要求而促使科技的不斷發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)自身的飛速發(fā)展?，F(xiàn)代先進(jìn)的控制技術(shù)囊括了傳感器檢測技術(shù)、電力電子、模數(shù)電轉(zhuǎn)換技術(shù)及精確測量等。PLC之所以在當(dāng)今社會得到如此廣泛應(yīng)用，不僅因其能用于開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量控制，還因它可采集與存儲數(shù)據(jù)，監(jiān)控正在進(jìn)行的控制系統(tǒng)。制絲生產(chǎn)線的用途是將從前一道工序中已生產(chǎn)出來的煙絲，根據(jù)優(yōu)良品種和型號規(guī)格的種類不同分別送往指定的制絲柜混合均勻后貯藏起來。然后，卷煙生產(chǎn)線需哪種規(guī)格的煙絲就從相應(yīng)的制絲柜中取來進(jìn)一步加工。PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能有效提高制絲生產(chǎn)的效率，此外PLC高可靠和強(qiáng)抗干擾能力、多樣的I/O接口模塊、優(yōu)良的靈活性、系統(tǒng)安裝簡單及維修方便等特點(diǎn)能很好的解決傳統(tǒng)制絲生產(chǎn)線中的問題，因此對生產(chǎn)線來說該P(yáng)LC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著很重要的意義。

三、制絲生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀

在卷煙生產(chǎn)的初期，制絲工藝的加工處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了向PLC控制工藝的轉(zhuǎn)變，電氣控制實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，從控制的基礎(chǔ)自動化向過程自動化發(fā)展。在技術(shù)飛速發(fā)展的前提下，控制技術(shù)的發(fā)展對煙草制絲工藝有著重要的影響。PLC控制技術(shù)是指可編程控制器，其主要特點(diǎn)是通用性強(qiáng)、使用方便且范圍廣，在編程實(shí)現(xiàn)上比較簡單。PLC控制技術(shù)在煙草制絲工藝中的應(yīng)用較為重要，而且其占據(jù)的地位難以撼動。針對煙草行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，對制絲工藝中的生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的檢測和控制，降低能耗，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，設(shè)備運(yùn)行可靠性逐漸提升，是當(dāng)前煙草企業(yè)努力實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)制絲工藝技術(shù)的自動化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能化現(xiàn)場總線模式是行業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)，也是產(chǎn)業(yè)的趨勢所在。

四、PLC在煙草制絲工藝中的應(yīng)用

制絲生產(chǎn)工藝流程可分為制葉片、制葉絲、制梗絲、摻配混合四個環(huán)節(jié)。包括：煙葉回潮、配比、潤葉、貯葉；切絲、烘絲；潤梗、壓梗、切梗、烘梗絲；然后將葉絲、梗絲、薄片均勻混合摻配，冷卻后噴灑香精與香料。

1.在制葉片工藝中的應(yīng)用。在卷煙制絲工藝中，真空回潮是第一道工序，在整個工序中占有重要的地位，對煙草生產(chǎn)質(zhì)量起著重要的作用。該工藝的主要作用是平衡煙葉水分，提高煙葉溫度，通過該工藝提高煙葉的韌性，降低煙葉破碎的可能性，在一定程度上為后續(xù)工序中的配比打下基礎(chǔ)。在這個過程中，經(jīng)處理后煙葉的異味會被去除，煙葉的色澤會有顯著的轉(zhuǎn)變，煙葉中殘留的病蟲等生物也會被去除。通過采用PLC控制技術(shù)，能提高工藝中參數(shù)的準(zhǔn)確性，提高各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，促進(jìn)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用PLC控制技術(shù)能促進(jìn)真空回潮機(jī)與其他設(shè)備在生產(chǎn)中的有效通訊，促進(jìn)集散控制系統(tǒng)的發(fā)展。

2.在制葉絲工藝中的應(yīng)用。切絲工藝主要是將葉片切割成卷煙所需的煙絲。改進(jìn)后的控制方式不僅提高了工作效率，而且保證了烘絲前流量的穩(wěn)定性，且杜絕了烘絲斷料。

烘絲機(jī)是卷煙廠制絲生產(chǎn)線上的重要設(shè)備，其主要功能是保證烘絲機(jī)出口的煙絲含水率滿足卷煙工藝要求。烘絲機(jī)控制系統(tǒng)由傳動系統(tǒng)、熱風(fēng)系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成。系統(tǒng)經(jīng)一定的控制方案對上述主要物理量進(jìn)行調(diào)整，使烘筒出口煙絲含水率達(dá)到規(guī)定要求。烘筒轉(zhuǎn)速由變頻器控制，排潮風(fēng)門開度也由工藝段控制。在正常烘絲過程中，排潮風(fēng)門開度保持不變。煙絲出口水分采用閉環(huán)控制。串級控制系統(tǒng)由出口水分和烘筒熱風(fēng)溫度組成，是內(nèi)環(huán)內(nèi)熱風(fēng)溫度預(yù)先受到調(diào)節(jié)，能有效克服溫度波動的影響。烘絲機(jī)入口煙絲流量及水分由上游設(shè)備保證，在烘絲機(jī)控制系統(tǒng)中無法控制。烘筒蒸汽壓力采用閉環(huán)控制，這些控制均采用PID控制方式。

3.在制梗絲工藝中的應(yīng)用。生產(chǎn)中，經(jīng)一系列處理后，煙葉將被分為兩部分，即葉片與煙梗。在處理煙梗時，開始的工序即煙梗，這一過程是對煙梗加溫加濕，從而提高煙梗中的水分，促進(jìn)煙梗的柔軟度和可塑性。PLC控制系統(tǒng)在這一過程中主要是設(shè)定參數(shù)、合理調(diào)整工藝參數(shù)、采集信號、數(shù)據(jù)處理，以及異常情況的預(yù)警處理，經(jīng)一系列改造后，PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性大幅提高。

4.在摻配混合工藝中的應(yīng)用?；旖z摻配系統(tǒng)是卷煙廠制絲生產(chǎn)工藝中一道重要的工序，摻配工序的加工質(zhì)量對整個產(chǎn)品的質(zhì)量起著重要作用。在混絲摻配生產(chǎn)中，將葉絲與梗絲、薄片絲、膨脹絲、回收絲等按一定比例摻配，并用電子皮帶秤完成物料計(jì)量。PLC主要用于對電子皮帶秤和稱重的實(shí)時計(jì)量及控制，完成系統(tǒng)故障的顯示、檢測和報警，同時向變頻器輸出信號，以調(diào)節(jié)皮帶秤電機(jī)的轉(zhuǎn)速。用PLC替代傳統(tǒng)的繼電邏輯，具有功能強(qiáng)大、方便靈活、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)整個制絲車間的網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理創(chuàng)造了條件。