闡述PLC在煙草復烤生產環境中的運行對策

湖北金葉復烤有限責任公司 陶晗

闡述PLC在煙草復烤生產環境中的運行對策

湖北金葉復烤有限責任公司 陶晗

可編程控制器（PLC）在工業控制方面應用得越來越廣泛，應用意義也越來越大，同時它也在各行各業中得到了廣泛的應用，例如農業、化工業、輕工業等等各個方面。它具有很多的優點,比如功能十分強大、可靠性相對較高、維修簡單等。通過對煙葉復烤主要控制系統的了解和分析，復烤設備主要是對煙葉進行除雜、加濕、打葉，然后進行復烤、打包。復烤就采用了PLC技術，PLC作為這套系統中最重要的部分，利用網絡模塊達到建成先進的分布式控制系統的目的，這樣就可以實現各種設備之間的聯網，進行遠程控制及管理。采用PLC控制系統能夠讓加工的煙葉質量更高、生產效率更高、產量更高。

PLC；煙草；復烤；生產環境；運行對策

打葉復烤工藝是從國外引進的，有著非常久遠的歷史,這套設備引進大約已經有二十多年的歷史了，因此在目前我國在打葉復烤這方面的研究基本處于一種成熟的狀態，但是在工藝研究方面還沒有什么新的發展和進步，我國對于這方面的研究還是相對較少的。我國的煙葉多以扎把的形式進行收購，一般來說，扎把的煙葉質量都不是很好，在扎把的過程中也夾雜相當多的一部分雜質。在卷煙生產之前，打葉復烤是它的第一道生產工序，卷煙的質量與很多因素息息相關，比如說加工后煙葉的純度、片煙和煙梗的質量等。

1 煙草行業發展的現狀

我國煙草行業的銷量以及生產量在世界上都處于領先水平,同時擁有很高的消費量。煙草行業為我國經濟增長做出了巨大的貢獻，從總體上來看，我們國家煙草行業發展極為迅速。但是最近幾年來看，我國煙草行業的發展面臨著巨大的挑戰，煙草的工業生產也面臨著巨大的挑戰。從最近幾年來看，煙草行業的稅收對我國的貢獻已經基本保持不變了，并且地區國民生產總值增長速度停滯不前，因此對打葉復烤技術的革新就顯得尤為重要了。

2 煙葉復烤工藝流程

煙葉復烤是指對初步調制好的原煙進行再一次烘烤加工的過程，主要目的是調整煙葉水分，便于安全儲存。煙葉復烤主要有掛竿復烤和打葉復烤兩種工藝技術，掛竿復烤主要工藝流程可分為復烤前準備、掛竿、復烤、打包、晾包、成品入庫。掛竿復烤機械化程度低而導致勞動強度大，煙葉加工過程中造碎增大，其成品仍是帶煙梗的把煙，進入卷煙企業后仍需進行打葉去梗處理，增加了卷煙企業能耗并且造成生產環境衛生條件差、噪音大，影響工作人員的身心健康，因此該工藝已被技術先進、實用、機械程度高的打葉復烤替代。

打葉復烤，顧名思義，是指煙葉在復烤之前進行梗葉分離，使葉片和煙梗分別復烤。在這個加工過程中，不但要保持煙葉干燥，而且要完成梗葉分離的任務，也就是將過去在卷煙廠加工的一些環節轉移到復烤廠進行，從而為復烤廠實現機械化、連續化流水作業創造條件。打葉復烤生產技術具有物理加工性能較好的優點，從而減少梗葉分離過程中的加工碎損，提高煙葉的利用率。

根據我國打葉復烤工業實驗所取得的數據資料,及國外對打葉復烤技術的研究，打葉復烤生產大體需要經過如下幾個過程。

（1）原料準備

煙包從原料堆場運至車間鋪葉區，驗明等級開包，去包皮后，挑除霉煙、雜物和等級明顯不符的煙包。冬季生產，原料板結或含水率過低時，首先經真空回潮機回潮，提高煙葉溫度和含水量，然后送至鋪葉區開包挑選。

（2）鋪葉切尖解把

整理后的煙葉通過雙路鋪葉切尖解把機，完成切葉尖和解把的任務。鋪葉以葉尖為準，單把擺放，不得疊壓、錯位。切尖長度視煙葉含梗情況調整。

（3）一次熱風潤葉

切尖解把后的葉基經輸送設備送至一次潤葉筒，增加煙葉溫度和水分，并使葉基進一步松散。

（4）流量控制

一次潤后葉基入由定量喂料機和電子皮帶秤組成的流量控制環節，以保證生產線上物料流量的穩定。

（5）二次熱風潤葉

主要作用是進一步提高葉基溫度，達到打葉工序的技術要求，使煙柔軟，保證打葉質量。

（6）梗葉分離

經二次潤葉后的煙葉，由鋪葉機送至打葉機組，經多級打葉多級風分，完成梗葉分離的任務。

（7）潤葉尖

由切尖解把工序切下的葉尖，經輸送設備送至潤葉尖筒，對葉尖進行加濕和攪動，使粘結的葉尖散開，然后與打葉后的葉片會合。

（8）葉片篩分

打葉分離出來的葉片與切后葉尖會合后進入篩分設備進行篩分，經上下翻動，將3毫米以下的碎片篩分出來，同時使葉尖和葉片充分混合。

（9）葉片復烤

篩分葉片經皮帶輸送機輸往復分配機，使葉片均勻分布于定量貯動機的料斗內，再經提升運輸帶將葉片均勻定量鋪撒在復烤機的網帶上。葉片經復烤機干燥段干燥后，使其水分達到臨界水分值，再經冷卻段冷卻和回潮段加潮完成復烤任務。

（10）批量控制

烤后葉片在進入預壓機前，須電子皮帶秤計量，根據設定的批量大小，每通過一個批量的葉片發出一個信號，控制預壓機批量動作，以保證煙包(箱)重量準確。

（11）預壓成形

由于烤后葉片比較松散，自然堆積大，經預壓成形，將葉片先壓縮為一定體積的煙垛，然后打包。

（12）復稱

預壓成形的煙垛或煙箱，送至地中稱復稱，以確保包裝重量偏差達到要求指標。

（13）包裝

經復稱后的煙包或煙箱，送至打包機包裝。一般采用紙箱包裝，尼龍編織帶捆扎的，規格為200千克/箱。也有采用麻袋包裝、麻繩捆扎，規格為50千克/包和60千克/包等。

（14）碎煙處理

對各工序產生的散、碎煙片及混雜物集中起來進行處理。處理后的含梗煙片送入打葉前喂料機，葉片送入復烤前喂料機，碎末經供烤后包裝入庫，雜物、塵土集中處理。

（15）煙梗復烤

打葉后分離出來的煙梗由皮帶輸送或由振動輸送設備送至煙梗復烤機網帶上，用螺旋推進器將其均勻鋪開，進行復烤。煙梗復烤后，先經振動篩篩分出5毫米以下的短梗，再包裝計量入庫。

3 煙葉復烤系統的設計

3.1 選擇PLC控制系統的原因

PLC的發展速度是眾所周知的，PLC之所以能夠發展如此迅速，正是因為它具有普通計算機所沒有的一些優點。比如可靠性,可靠性包含了使用產品的壽命年限，以及在使用的過程中出現問題是否可以很有效地進行維修等。PLC的可靠性能高，具體表現在以下幾個方面。

3.1.1 PLC和繼電控制進行比較

PLC并不需要很多的活動部件以及電子元件，它的接線減少了很多，與此同時，系統的維修簡單，維修時間縮短，因此，可靠性能就大大提高了。

PLC采用一系列可靠性設計方法進行設計，例如冗余設計，掉電保護、故障診斷和信息保護及恢復等等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性得到了穩定的提高。

3.2.2 與通用計算機系統的比較

PLC是為了工業生產而研發出的一個系統，它可以進行有效的控制。相對于通用計算機而言，PLC的語言編程程序要簡單得多。采用了經簡化的標準編程語言,編程的出錯率大大降低，而為工業惡劣環境設計的硬件可靠性大大提高，因此PLC的可靠性要優于計算機控制系統。PLC采用軟件濾波等一系列措施也有效地提高了這套系統的可靠性。

4 P L C在煙草復烤環境中的優點

4.1 便于操作

操作簡單是PLC系統的最大優點，無論是從PLC的操作系統上看，還是從它的編寫程序上看，它都是相對簡單的。PLC中的編程器都是可以改寫的，可以隨時隨地進行更新換代，這樣一來無論是對操作的工作人員還是對于編寫程序的人員來說都方便了許多。

4.2 便于編程

PLC的系統相對來說十分靈活，它可以使用很多的程序語言，這樣對技術人員的要求降低了很多，讓技術人員可以輕松地掌握和理解，也比較方便記憶。

4.3 便于維修

使用PLC系統的原因就是它可以進行自身檢查和維修，由于它可以進行自身檢查和維修，所以相應的技術人員就不需要有太多的技術要求。一旦PLC系統出現了問題或者故障，這個軟件就可以直接地判斷出是哪里出的故障以及出現了什么問題。它是通過系統中自帶的軟件進行判斷的，工作人員通過它自身的判斷，就可以直接地對出現問題的地方進行維修，這就可以節省很多的財力以及物力。

如果維修的工作更加便利以及科學化，PLC系統將會提供很多更加便利的服務，為我們做更加有用的事情。維修工作就會變得更加簡單和方便。

5 P L C在復烤中的應用

煙葉復烤生產系統可以通過多臺PLC的聯網分散控制。每臺PLC控制一到兩個生產環節，各個PLC則組成PLC群控制整條生產線。PLC對傳感器采集的信號進行處理后將對命令驅動設備做出相應的反應，設備的運轉由PLC程序控制執行。

在正常的生產過程中，只要PLC檢測到系統出現故障，則在此出現故障的系統的前端設備開始停機，停機的順序是整個生產線的前端系統先停機，依次停到出故障的系統為止。這樣是為了切斷進料的源頭，保證此后的系統不會因故障而出現堵料等新問題。

PLC檢測每一臺電機的運行情況，并做出相應的反應，如電機的轉速，電機過載報警，電機失電報警等，以此來控制、指揮整個系統的運行，保證系統能夠安全、穩定、高效地工作。此外，PLC還要檢測傳感器送來的信號如設備內部的溫度、水分等，并對其進行及時有效的處理，通過對電機、閥門等的控制對系統中的問題進行有效解決。而且PLC可以根據工藝需求自由地控制設備的運轉以達到對煙葉個性化加工的需求的目的、能夠將煙葉加工過程中的各項檢測數據反饋至前端加工設備，實現閉環控制等。

6 結束語

煙草行發展的基礎就是煙葉的生產和加工，煙葉復烤企業不僅為煙葉加工產生了巨大影響，而且是煙草行業中的重要一員，它的發展關系著煙草行業的興衰。煙葉復烤直接影響著煙草行業的發展，煙葉復烤的生產正處于一個特殊的發展時期，它需要進行發展和改革，如何把煙葉復烤企業的改革和管理做好，將會成為煙草行業中面臨的最大的問題，這對于全行業的穩定發展有著重要的意義。

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陶晗，男，1988年出生，本科，高級電工，研究方向：自動化應用。