淺述卷煙生產過程中自動化技術應用

程道勝

摘 要：從20世紀80年代起，我國卷煙企業應用自動化技術已經擁有30來年的歷史。到目前為止，自動化技術已經深入到煙草企業生產管理的方方面面，在原料加工、質量控制、設備管理、生產計劃等各個方面發揮著重要作用。自動化技術水平已經成為衡量企業生產能力和產品質量的一個重要指標。

關鍵詞：自動化；卷煙生產；制絲；卷接包

引言

卷煙行業是我國國民經濟重要支柱產業之一。作為國家經濟建設發展的中堅力量，煙草行業在維護國家經濟安全與穩定中發揮著舉足輕重的作用。我國加入世貿組織以來，各行各業都受到巨大影響，特別是世界煙草產業正向著全球一體化、壟斷化方向高速發展，給我國煙草企業帶來了嚴峻的考驗。面對巨大的發展壓力，我國煙草企業采取有效措施積極應對，不斷加快技術創新和升級改造步伐，特別是自動化技術在煙草生產加工領域的廣泛應用，推動了我國煙草產業的迅猛發展。

1 自動化技術在煙草加工生產過程中的重要意義

隨著科學技術的不斷發展，以工業現場總線控制系統為代表的煙草產業自動化技術正在向著網絡化、智能化、數字化的方向高速前進?，F代化生產過程復雜。一個產品從原料到成品要經歷十幾道、幾十道乃至上百道工序，涉及到的設備多達數百臺。產品質量控制和設備操控任務繁重。通過自動化控制，可以實現生產工藝的精確控制，有效降低人工成本，提高生產效率，產品質量趨向均質化和一致化。

2 自動化技術在煙草生產工序中的應用

煙草生產過程中，通過在生產工藝中引入計算機集成制造系統，利用計算機、網絡和數據等軟硬件手段對生產制造過程中的原料加工、輔料配送、能源供給、性能檢測、數據處理、現場控制和消防安全等各個環節予以測量、顯示、控制、調度和管理，從而實現生產的自動化，提高生產效率，保證產品質量?，F代卷煙生產過程，大致分為煙葉初烤復烤、煙葉發酵、配方制絲和卷煙包裝等步驟。使用自動化技術，能夠有效控制每一步的產品（半產品）質量，從而保障最終產品質量合乎標準要求。

（1）在煙葉初烤和復烤階段，建立煙葉烘烤自動供熱排濕系統，結合配套軟件，利用計算機的高速運算能力和網絡的高速信息傳遞能力，實現對烤制溫度和送風情況的科學設置、監測與控制，使煙葉烘烤程度和烘烤時間符合相應工藝曲線，從而為烘烤后煙葉各項理化指標符合工藝規范要求做出保障。

（2）在煙葉發酵階段，應用計算機集散控制技術，通過工控機和智能調節器對發酵溫度、空氣濕度的監測與控制，根據收集的數據進行計算分析，并結合對發酵時間的管理，從而實現精確控制升溫、保溫、降溫各個階段的目的，有效保障發酵質量。

（3）在制絲階段，卷煙制絲包括切片、切絲、加香、加料等多個復雜過程，前后工序間有著嚴密的承接關系，是卷煙加工生產過程中最主要的一道工序。這道工序的自動化水平很大程度上就決定了煙草產業自動化程度。當前，在制絲階段應用自動化技術主要體現在以下幾個方面：一是以整條生產線乃至企業所有生產經營活動全部集成的自動化控制和信息管理平臺為基礎的制絲集成自動化控制系統。分為設備自動化控制系統、監控中心和生產管理系統三大部分。通過對企業生產經營信息的數據采集、匯總、分析，通過自動控制系統實現對整個生產過程的管理、調度、監視及控制，從而完成生產加工、計劃調度、批次管理相關任務，達到生產精細化、柔性化控制和分組加工的目的。二是以實現分組加工為目的，適應生產工藝線路大幅調整的生產線控制平臺。分組加工工藝以模塊投料法取代傳統的批次投放法，大幅提高生產效率。同時也使得工藝調整控制難度大幅提升。不同加工模塊的線路組合非常復雜，做好加工模塊生產路徑管理，是自動化控制技術在制絲工序中的一個重要應用。由控制系統對模塊化子程序的管控，實現工業線路的可視化組態管理，確保制絲控制系統軟件的獨立性，從而解決分組加工多組合多加工模式的問題。三是提高主機設備一體化、智能化程度，解決同一臺設備處理不同等級、牌號原料的問題。經由主要煙機設備的構件結構模型、幾點一體化設備子系統標準接口等，各設備子系統可以根據生產工藝的要求，靈活接入主系統，實現應有的控制功能，滿足機電一體化的要求。在此基礎上，經由單機智能系統，配合對原料的實施跟蹤與模塊任務的精細化實現對不同等級、牌號原料連續生產的精確控制。

（4）在卷接包階段，自動化控制系統的意義主要在于將風力送絲、煙支儲存、條煙提升和輸送等零散的相關工序集成到一起，形成流水化作業的生產工藝。隨著卷煙工藝水平的不斷發展，卷接包工藝復雜程度隨之上升，亟需一個高度自動化、智能化的集成控制系統來完成對整個流程的控制和調度。同時，卷煙質量的更高要求進一步推動了自動化控制技術在卷接包工藝中的應用。卷接包集控系統控制范圍涵蓋供絲段、卷接包工藝段、條煙及成品輸送段和監控段等生產流程，經由生產管理、集中監控和設備控制三層結構實現對整條生產線的自動控制。設備控制層一般采用現場總線控制方式，主要負責生產過程中設備對工藝的執行。具體包括對電機啟停、閥門開閉等進行控制及其他元器件的參數控制。集中監控層主要由監控計算機、輸入輸出服務器、工程師站、屏幕管理計算機、照明掛了計算機、實時數據庫服務器和以太網絡器件組成，具體負責的功能包括上位機對現場分散的設備層控制端組織與管理，實現數據采集、報警、控制及連鎖等功能；監控系統的自動控制；車間照明智能化管理；人機交互接口等。生產管理層以以太網為信息交換介質，對生產線全部設備予以監控，同時將設備監視與控制集成在一起。以數據庫為平臺進行數據統計分析，將收集到的數據歸納整理和對比分析，以此為依據對各個工序實施統一管理，并結合對生產線各節點的監控與管理，實現生產管理和品質管控的目的，同時，該層的數據分析結果也為企業領導部門制定發展戰略方針提供數據參考。

3 結束語

生產技術水平的高低決定著企業市場競爭力的強弱，對于企業在殘酷的市場價競爭中的生存與發展十分重要。由于受全球經濟一體化和國際煙草市場的影響，當前我國煙草產業面臨的局勢并不樂觀。在知識經濟時代，知識技術就是生產力，就是競爭力。加快企業技術創新步伐，降低生產成本，提高工藝技術水平和產品質量，是我國煙草企業今后很長一段時間里的重要工作。自動化控制技術在工業中具有著難以比擬的優勢特性，在我國煙草行業中已經具備了一定的理論實踐基礎，成功幫助煙草企業由傳統的粗放型、分散型生產模式向精細化、一體化生產模式、由經驗型管理向科學化、數字化、網絡化管理發生轉變。隨著計算機和網絡技術的不斷發展，自動化控制技術勢必在卷煙行業獲得更加廣泛和深入的應用。我國煙草企業要牢牢把握與國際接軌的窗口時期，積極引進吸收國外先進技術經驗，提高自主創新水平，不斷提高企業自動化生產水平，增強自身競爭力，為我國煙草產品走出國門，在國際市場占據一席之地做好充分準備。

參考文獻

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