提高四絲摻配精度優質率穩定煙絲質量

婁琦+李愛景

摘 要：本文通過煙草制絲車間實踐，指出影響四絲摻配精度優質率的因素，提出一系列的改進措施，達到提高四絲摻配精度優質率的效果。

關鍵詞：煙草制絲；四絲摻配；煙絲質量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.008

1 背景

在制絲生產線上，四絲摻配是制絲工藝重要的組成部分，其工藝流程設置的合理性和程序控制的先進性直接影響過程控制的精確性。按照卷煙工藝規范，四絲摻配配比精度<1.0%，其值越小，精度越高，越能體現配比系統的先進性。做為配比系統最重要的設備，皮帶秤運行的精度和穩定性，決定了物料輸送過程中的均勻性，并最終影響煙草成品的感官質量與內在品質。工藝改進前，我車間在混絲摻配過程中四絲摻配精度優質率平均僅為94.59%。

2 要因分析

摻配工序的皮帶秤分為控制型和配比型兩種類型。葉絲秤為計量型（簡稱主秤），用于計量干燥后的瞬時葉絲重量和累計量，梗絲秤、薄片絲秤、膨脹煙絲秤以及回收煙絲秤為配比型（簡秤從秤），用于實時跟蹤主秤流量，并按設定比例實時控制各摻配物料的流量。在生產過程中，根據卷煙品牌不同配方，以葉絲主秤的瞬時流量為基準，其它物料按照不同的設定比例，分別通過各自的從秤均勻地摻配到葉絲中。通過對各個環節進行細致認真的排查和分析，影響四絲摻配精度優質率低的原因主要有以下三方面：

（1）摻配預填充方式不合理，堆棧功能不完善：基于重量的預填充沒有充分考慮煙絲的結構和松散度，造成秤皮帶鋪料的長度不能保持恒定，后續的煙線堆棧控制也失去了基礎保障，影響摻配精度。

（2）核子皮帶秤控制精度低：由于核子皮帶秤對環境要求苛刻，電離室表面積塵、煙絲結構、品級及含水率的變化都會產生測量誤差，影響核子秤計量的準確度，從而影響控制精度。

（3）無摻配預警功能，故障自診斷功能較弱： 由于自診斷功能較弱，不能及時發現電子皮帶秤數據異常，往往要到生產結束后前后的數據誤差分析或者是在技術人員校驗后才能發現，異常發現的時間，故障排除時間受維修人員個人能力的影響較大，對于潛在故障的診斷嚴重滯后，往往在影響摻配正常運行時才能發現問題。

3 改進措施

3.1 摻配控制系統改進

（1）配比秤預填充系統改進。將配比秤基于重量的預填充方式改為延時控制，以固定速度進行預填充，以鋪滿整個秤皮帶的時間均值做為延時基準值，各配比秤按此控制，保證每次預填充鋪料長度恒定，提高配比精度。

（2）堆棧程序改進。原堆棧程序在控制過程中，任何一臺秤發生異常再啟動時，流量堆棧初始化，摻配秤重新開始跟蹤主秤配比，瞬時比例嚴重超標，瞬時摻配精度呈幾何級變化，波動很大。為此，完善堆棧控制程序，增加“記憶”功能，摻配程序再啟動時，仍從停止點時刻的堆棧保存數據為基準配比，保持配比的平滑性，減小精度波動。與預填充程序相配合，保證了在生產過程中摻配精度的穩定性。

3.2 皮帶秤改進

將電子皮帶秤引入四絲摻配，改進的四傳感器雙秤臺電子秤具有環境適應能力強，靈敏度高，不受煙絲因素變化的影響，控制精度高。

對雙秤臺的控制進行改進，當生產中有傳感器異常損壞時，通過程序控制，由雙秤臺轉換成可以自動完好運行的單秤臺系統，保證生產的順利進行，待生產結束后再進行維修，保證配比的連續性。（如圖一所示）

3.3 智能控制系統研制

（1）異常識別和診斷策略。當電子秤出現斷路器跳閘、變頻器故障、異常堵料、瞬間波動、皮帶“跑偏“、空秤長時間運行等情況時，分別采用不同策略，分為警示故障和禁止故障兩個等級。皮帶運行在數值在3.7至6.8區間以外運行時列為異常；空秤運行時瞬時流量在-25kg/h至25kg/h區間以外視為異常；在生產過程中以5000kg/h的流量為例，變頻器頻率對應29hz至33hz正常，皮帶速度對應0.998m/s至0.102m/s判斷為正常，否則視為異常，可能出現了皮帶打滑或編碼器等故障，并由此輸出相應等級的報警。修改報警輸出控制程序，出現紅色閃爍報警提示信息，并觸發電鈴發出警報，提醒操作人員注意，必要時通知技術人員處理，確保診斷精準，實現電子秤運行狀態平穩。

（2）異常警示系統。PLC程序數據通過中控I/O服務器與上位機通信，IFIX畫面開發軟件通過，將異常信號可視化，通過監控畫面監控電子秤的運行狀態，聲光報警器啟動及電子秤異常信息都會在IFIX畫面上以紅色閃爍的文本警告，實現電子秤的預警功能，確保運行狀態可控。

4 效果對比分析

本次改進效果達到了我們預期的目標，四絲摻配精度優質率大幅提升。我們對煙絲質量數據進行了統計，四絲摻配精度優質率為100%。

5 結論

（1）提升電子秤智能化水平，故障預警能力，在生產前就能發現問題，解決問題，減少質量缺陷的發生，改進后四絲摻配精度優質率由改進前的94.59%提高到了100%，滿足了卷煙工藝生產的需求，改善了卷煙感官質量。

（2）智能化控制系統的研制，大幅度降低車間操作和維修人員對電子秤的保養維修勞動強度，減少系統故障運行的時間，使電子皮帶秤的使用更可靠，為產品質量的持續穩定提供可靠保障。

參考文獻：

[1]張歡歡.卷煙制絲過程中煙絲化學成分和感官質量的動態變化研究[D].河南農業大學，2014.

作者簡介：婁琦（1979-），男，大專，助理工程師，主要從事制絲設備維修工作。