6K線HT增加出口物料溫度檢測(cè)功能

張表一　孫欽蘭

摘 要：通過(guò)加裝紅外測(cè)溫儀、修改PLC控制程序，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)HT增溫增濕后的切后生絲在線實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)功能。為煙絲后續(xù)加工過(guò)程的自動(dòng)控制提供原料性能參數(shù)，為烘絲機(jī)控制參數(shù)的設(shè)置提供參考。解決了因?yàn)閬?lái)料狀態(tài)不確定而導(dǎo)致烘絲機(jī)干燥控制過(guò)程工作不穩(wěn)定、烘絲機(jī)出口水份波動(dòng)大的技術(shù)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： 紅外測(cè)溫；PLC；采集；程序；控制

1 前言

作為濟(jì)南卷煙廠的一條主要生產(chǎn)線，6K制絲線主要承擔(dān)該廠重點(diǎn)煙牌的生產(chǎn)加工任務(wù)。其中烘絲機(jī)前的HT設(shè)備是從德國(guó)引進(jìn)的增溫增濕設(shè)備，主要對(duì)切后煙絲增加溫度與水份，為煙絲的后續(xù)干燥加工創(chuàng)造條件。物料的水份與溫度經(jīng)過(guò)在線檢測(cè)以后，以模擬量的形式反饋給控制系統(tǒng)參與各個(gè)受控量的閉環(huán)控制。因此，為了保持出口物料水份與溫度的穩(wěn)定，就首先要保證檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2 問(wèn)題的提出

作為煙絲加工中的一項(xiàng)重要工藝技術(shù)指標(biāo)，增溫增濕后的HT出口物料的溫度值應(yīng)該符合工藝要求并盡可能連續(xù)穩(wěn)定。但是因?yàn)樵贖T出口處沒(méi)有溫度檢測(cè)裝置，所以對(duì)此溫度值就不能進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。生產(chǎn)時(shí)，只能由工藝質(zhì)檢員采用手持式紅外測(cè)溫儀每隔一段時(shí)間就對(duì)煙絲進(jìn)行點(diǎn)檢并記錄，并作為調(diào)整設(shè)備控制參數(shù)的參考依據(jù)。其可操作性很差，且可追溯性不強(qiáng)。這種粗放式的點(diǎn)檢方式直接影響了其后續(xù)加工設(shè)備（烘絲機(jī)）的控制：因?yàn)閬?lái)料狀態(tài)不穩(wěn)定而導(dǎo)致烘絲機(jī)干燥控制過(guò)程工作不穩(wěn)定、烘絲機(jī)出口水份波動(dòng)大等問(wèn)題。

3 問(wèn)題的解決措施

為解決這一問(wèn)題，綜合考慮煙草加工對(duì)在線物料測(cè)量的工藝要求及6K線HT工作條件，我們采取了在6K線HT出口處增加非接觸式紅外測(cè)溫儀并修改PLC控制程序的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)HT出口處煙絲溫度的在線快速檢測(cè)功能。采用紅外技術(shù)對(duì)在線煙絲進(jìn)行無(wú)接觸快速測(cè)溫，將溫度信號(hào)通過(guò)紅外處理技術(shù)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，經(jīng)PLC處理獲得實(shí)際溫度值，再通過(guò)INTOUCH實(shí)時(shí)數(shù)采技術(shù)將所測(cè)得的信號(hào)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，為生產(chǎn)、工藝加工提供技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也為其后續(xù)加工設(shè)備（烘絲機(jī)）的干燥控制過(guò)程打下基礎(chǔ)。

（1）根據(jù)空間要求選擇紅外測(cè)溫儀安裝方式。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察，可以發(fā)現(xiàn)HT出口與烘絲機(jī)入口之間距離狹小，最大寬度僅為100cm，最大高度僅為400cm，該空間不僅安裝有烘絲機(jī)的熱風(fēng)管路，而且還要給停機(jī)例保預(yù)留操作空間。所以如果按目前普遍采用的在測(cè)量點(diǎn)上方安裝的方式安裝，則該空間不能滿足安裝條件，因此需要重新選擇安裝方式。通過(guò)項(xiàng)目組成員綜合分析，我們決定最終采用變角度、換方向的方法在測(cè)量點(diǎn)的側(cè)邊進(jìn)行安裝。該安裝方式既滿足了紅外測(cè)溫儀安裝規(guī)范的要求，又滿足了信號(hào)線纜及清吹氣路等紅外測(cè)溫儀正常工作時(shí)所要求的條件。

（2）紅外測(cè)溫儀電氣與機(jī)械組件的連接。安裝完畢后，我們按照表1所示進(jìn)行了電氣與機(jī)械組件的連接。

（3）PLC程序的編寫(xiě)與調(diào)試。根據(jù)紅外測(cè)溫儀工作原理及使用說(shuō)明書(shū)，對(duì)紅外測(cè)溫儀內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行調(diào)整與設(shè)定，并進(jìn)一步完善了PLC采集程序與接口程序，程序段如下：

A M 0.7

= L 16.0

BLD 103

CALL "SCALE"

IN ：=PIW683

HI_LIM ：=1.000000e+002

LO_LIM ：=0.000000e+000

BIPOLAR：=L16.0

RET_VAL：=DB16.DBW46

OUT ：=DB202.DBD316

（4）紅外測(cè)溫儀測(cè)溫校驗(yàn)。利用黑體爐對(duì)紅外測(cè)溫儀進(jìn)行校準(zhǔn)，修正發(fā)射率及透過(guò)率，直到滿足工藝要求，并將結(jié)果進(jìn)行記錄存檔。

（5）采集信號(hào)并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。PLC采集了溫度信號(hào)以后，我們?cè)诒O(jiān)控上位機(jī)建立IO變量，用于采集紅外測(cè)溫儀所采集到的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)；在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中，建立存儲(chǔ)表，編寫(xiě)綁定列表，建立數(shù)據(jù)采集變量與數(shù)據(jù)庫(kù)表列之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存；編寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)采集程序，根據(jù)生產(chǎn)情況，適時(shí)記錄紅外測(cè)溫儀采集數(shù)據(jù)，并按照生產(chǎn)批次進(jìn)行匯總分析，同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的可追溯。

4 結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目中，我們通過(guò)利用變角度、調(diào)方向的方法在6K線HT出口新增紅外測(cè)溫儀，解決了在空間有限的范圍內(nèi)安裝紅外測(cè)溫儀的難題。項(xiàng)目實(shí)施后，改變了以前單純依靠工藝質(zhì)檢員采用手持式點(diǎn)溫儀間斷式的人工測(cè)量溫度、人工記錄建檔的狀況；減少了由于不同人員及測(cè)量位置、測(cè)量距離等因素構(gòu)成的測(cè)繪差異給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的誤差，有利于進(jìn)一步提高生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù)同質(zhì)化加工；實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確、自動(dòng)測(cè)量HT出口溫度這一重要工藝指標(biāo)，并且該測(cè)量結(jié)果已經(jīng)實(shí)時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，隨時(shí)可供查詢(xún)?cè)\斷，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程可追溯性。

以上狀況的改變，為HT設(shè)備的下一個(gè)加工設(shè)備（烘絲機(jī)）的正常工作參數(shù)設(shè)置及進(jìn)行各種工藝創(chuàng)新性試驗(yàn)提供了依據(jù)，有利于進(jìn)一步提高烘絲機(jī)出口水份的穩(wěn)定性，并提升烘后煙絲填充值，對(duì)于穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗都有很好的現(xiàn)實(shí)意義和示范意義。

參考資料：

[1] 劉君華等編著.傳感器技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例[M].電子工業(yè)出版社.

[2] SIMATIC S7 系統(tǒng)、維護(hù)和編程[S].西門(mén)子（中國(guó)）有限公司.

[3] 崔堅(jiān)編著.西門(mén)子S7可編程序控制器編程指南[S]. 機(jī)械工業(yè)出版社.

[4]王文斌等編.著機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[K].機(jī)械工業(yè)出版社.

作者簡(jiǎn)介：張表一，男，本科，工業(yè)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，工程師，主要從事：設(shè)備維護(hù)與自動(dòng)化技術(shù)工作。endprint