一種新型煙絲防堵塞系統的設計

車本佳

摘 要：本文針對煙草制絲工業生產過程中煙絲堵塞的原因及特點，設計一套由PLC控制的帶有流量控制及自動吹掃功能的煙絲防堵塞系統。該系統能夠根據制絲設備的生產能力自動控制煙絲的流量，在系統發生堵塞的時候自動報警并啟動疏通裝置，從而保證整條制絲線的正常運作。

關鍵詞：煙絲 防堵塞 變頻控制

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0072-02

隨著現代工業技術的發展，各生產企業對設備可靠性的要求越來越高。我國卷煙工業在新世紀以來經歷了工商分離改革，在市場競爭機制的作用下，如何減少停機頻次、提高生產效率、保證產品質量，成為各卷煙工廠增強企業競爭力必須解決的問題。

制絲生產線是卷煙工業的重要生產環節，煙葉按一定流量和配比依次完成切片、加料、切絲、烘絲、摻配、加香等工序。由于切絲后的煙絲較為松散，且含有一定水分，在經過計量管的時候如果流量波動較大，可能會出現堵料現象[1]。而制絲線大部分設備是串聯運作的，一旦某個環節出現了問題，不但會影響到下一環節的正常運作，而且可能導致整條制絲線停止運轉，造成嚴重后果。為此，設計一套煙絲防堵塞系統，能夠有效控制煙絲流量，在計量管發生堵料的時候能自動疏通被堵部位，可以有效降低工人勞動強度，減少煙絲造碎[2]，對提高整條制絲生產線的穩定性具有重要意義。

1 煙絲防堵塞系統的控制原理圖

如圖1所示，煙絲防堵料系統由檢測裝置、控制裝置、調速裝置、疏通裝置和吹掃裝置五個部分組成。

檢測裝置由兩組光電傳感器組成，用于感應計量管內煙絲堆積的高度，并將檢測信號傳送至控制裝置，控制裝置根據光電傳感器傳來的信號，判斷煙絲流量及堵塞情況，發出控制指令并通過改變調速裝置中變頻器輸出頻率來控制輸送帶電機轉速，從而達到控制煙絲流量的目的。當計量管內煙絲出現堵塞情況時，控制裝置輸出指令，啟動疏通裝置將計量管內煙絲進行疏通，疏通完成后再啟動吹掃裝置，利用壓縮空氣將殘留在計量管壁的煙絲吹掃干凈。

2 煙絲防堵塞系統的工作原理

2.1 系統的總體結構[3]

如圖2所示兩組光電傳感器分別位于計量管的高料位與低料位處，用來對煙絲堆積高度進行檢測，料位檢測信號經控制裝置中的可編程控制器（PLC）處理后輸出控制信號，由變頻器控制輸送帶傳動電機的轉速，從而達到控制流量的目的。當檢測到堵料時，控制裝置發出報警信號，輸送帶停止送料，同時疏通裝置開始工作。疏通裝置由位于計量管內部的疏通爪和計量管外部的傳動機構組成。疏通爪在傳動機構的帶動下往復擺動，將計量管內堵塞的煙絲壓下，當堵料故障排除后，檢測裝置顯示空料，控制裝置將壓縮空氣管道中的電磁閥打開，吹掃噴嘴利用壓縮空氣將粘連在疏通爪和計量管壁處的煙絲吹掃干凈，同時系統恢復到初始狀態。

2.2 疏通裝置傳動結構

如圖3所示，疏通裝置由電機、曲柄搖桿機構及疏通爪構成。其中疏通爪安裝在計量管內容易發生堵料的位置，通過開孔與外部的傳動機構相連。當光電傳感器檢測到堵料時，電機開始工作，并由曲柄搖桿機構帶動疏通爪往復擺動。疏通爪的端部有三個小壓板，能夠將堵塞煙絲分批壓下，同時有效地減少煙絲的造碎。當堵塞在計量管高位處的煙絲全部壓下之后，由控制裝置控制吹掃管路的電動閥開啟，吹掃完成后疏通裝置復位。

2.3 煙絲防堵塞系統的工作模式

煙絲防堵料系統共有以下四種工作模式：

模式一：缺料模式。當計量管中的煙絲堆積高度處于低位時，兩個光電傳感器均檢測不到物料。說明煙絲流量小于工藝設計流量，輸送加速送料。

模式二：正常模式。當計量管中的煙絲堆積高度處于中間位置時，只有2#光電傳感器能檢測到物料。說明煙絲流量與工藝設計流量相符，煙絲流量無過大波動，輸送帶正常運轉。

模式三：堵料模式。當煙絲流量波動過大而產生堵料時，1#光電傳感器能檢測到物料而2#光電傳感器檢測不到物料，此時控制裝置輸出報警信號，輸送帶停止送料，疏通裝置和吹掃裝置相繼啟動。當堵塞故障處理完畢后，系統恢復到缺料模式。

模式四：盈料模式。當計量管中的煙絲堆積高度處于高位時，兩個光電傳感器均能檢測到物料。說明煙絲流量大于工藝設計流量，輸送帶停止送料。

3 結語

本文設計的煙絲防堵塞系統結構簡單，制造成本較低，在可編程控制器（PLC）的控制下利用變頻器實現四種工作模式的切換，能夠有效地控制生產過程中煙絲的流量，并在煙絲發生堵塞時啟動疏通裝置排除故障。該系統適用范圍廣，可以安裝在制絲線容易發生物料堵塞的計量管、落料口等位置處，也可以應用于需要管道輸送的其他領域，具有較好的應用前景。

參考文獻

[1] 余建福，夏文榮，徐老伍.一次料場防堵料技術攻關[J].浙江冶金，2008，2：53-55.

[2] 王建偉，許佩.解決煙絲風力輸送系統堵料問題[J].中州大學學報，2010，27（1）：127-129.

[3] 鞏琦，劉建慧，萬昌.煤倉疏通技術及便攜式疏通機的研究[J].中國煤炭，2008，34（8）：67-69.endprint