基于雙車同步定位系統(tǒng)的煙草制絲線新型儲絲柜的研究

王超平+曹騰+朱云霞+袁興+聞平

摘 要：煙絲存儲醇化是制絲工藝流程的最后一道關(guān)鍵工序，該工序使煙絲水分更加均勻，將添加的香料在煙絲組織內(nèi)部均勻滲透。煙絲儲柜是專門用于存儲煙絲的設備系統(tǒng)，該系統(tǒng)能將煙絲均勻喂料儲柜，然后進行煙絲的存儲醇化。該文詳細分析研究了一種新型的煙草制絲線儲柜，研究了煙絲分配車與鋪料車雙車同步定位系統(tǒng)在煙草儲絲柜中的應用，解決了傳統(tǒng)儲絲柜煙絲分配車與鋪料車雙車運行不同步錯位的問題。

關(guān)鍵詞：煙草制絲生產(chǎn)工藝 新型煙絲儲絲柜 雙車定位系統(tǒng) 雙車同步系統(tǒng)

中圖分類號：TS4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（c）-0124-03

Abstract：Tobacco storage aging process is a last one silk making process， process will cut tobacco moisture more evenly， add spices in tobacco tissue internal uniform infiltration.. Tobacco storage cabinet is specially used for equipment storage system of cut tobacco， the system can be cut into uniform feed storage cabinet， storage and alcoholization tobacco. This paper studies a new type of tobacco shred silo， research on application of the tobacco distribution car shop car car with double synchronous positioning system in the tobacco tobacco storage cabine， solve the traditional silo tobacco distribution vehicle and the shop car double car operation not synchronous dislocation problem.

Key Words：The production process of tobacco；New type of cut tobacco silo；Double car positioning system；Double car synchronization system

煙絲儲存醇化工藝過程是制絲工藝的壓軸工序，該工序是將已制成的薄片絲、膨脹煙絲，以及梗絲按一定配方的設定比例自動、均勻地參配到煙絲中，通過加香后進入儲絲柜進行均勻混合和儲存醇化，以使煙絲的水分更加均勻，所加香料也得以在煙絲組織內(nèi)部均勻滲透。

煙絲儲柜系統(tǒng)中的自動喂料勻料系統(tǒng)是核心，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行才能保證煙絲均勻喂料儲存在煙絲儲柜中進行醇化；該系統(tǒng)如果不能可靠運行會引起壓餅、堆料、煙絲造碎、造成黃斑煙等重大質(zhì)量隱患，從而帶來不必要的經(jīng)濟損失。文章詳細分析研究了一種新型的分配車與鋪料車雙車同步定位均勻喂料系統(tǒng)，解決了煙絲儲柜中存在的喂料不均、煙絲分配車與鋪料車不同步錯位等系統(tǒng)問題。

1 新型煙絲儲柜系統(tǒng)和雙車同步定位系統(tǒng)簡介

1.1 新型煙絲儲柜系統(tǒng)

煙絲分配與鋪料系統(tǒng)要精確配合控制才能保證煙絲均勻存儲在煙絲儲柜中，從而保證煙絲醇化效果。如果兩系統(tǒng)不能有效配合，會引起煙絲壓餅、堆料、造碎等質(zhì)量問題，造成不必要的經(jīng)濟損失。圖1是現(xiàn)場煙絲儲柜實物圖。

文章研究的煙草新型儲絲柜系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)更加優(yōu)異，尤其是鋪料車除了縱向往復運行，還有橫向步進運行，增加了其運動控制的復雜性；煙絲分配車與鋪料車精準配合控制，通過定位與同步相結(jié)合控制保證了煙絲喂料均勻，保證了煙絲在儲絲柜中良好醇化，從而提升了煙絲工藝質(zhì)量。

1.2 雙車同步系統(tǒng)

新型煙絲儲柜系統(tǒng)的煙絲分配車與鋪料車雙車同步控制系統(tǒng)由雙車同步運動方式和雙車同步運動速度構(gòu)成。

1.3 雙車定位系統(tǒng)

新型煙絲儲柜系統(tǒng)的煙絲分配車與鋪料車雙車定位系統(tǒng)由煙絲分配車定位系統(tǒng)與輔料車定位系統(tǒng)組成。雙車位置信號通過總線傳輸給總站PLC系統(tǒng)進行系統(tǒng)整體處理計算，以保證雙車的同步運行。

圖2是新型煙絲儲柜系統(tǒng)的分配車與鋪料車同步定位控制運行示意圖。

2 雙車同步定位控制系統(tǒng)的原理與實現(xiàn)

雙車同步定位系統(tǒng)主要是保證鋪料車的橫向縱向運行與分配車喂料運行同步和精確定位。文章提出研究的新型煙絲儲柜雙車同步定位系統(tǒng)包含雙車定位與同步系統(tǒng)，通過精確定位雙車距離，精確定位同步，同時鋪料車運行速度根據(jù)雙車位置實時修正速度給定，保證雙車同步運行，從而消除了傳統(tǒng)儲絲柜雙車錯位、運行不同步、定位不準確的問題。圖3是雙車同步定位原理系統(tǒng)圖。

2.1 雙車定位系統(tǒng)原理

雙車定位系統(tǒng)主要由分配車定位系統(tǒng)和鋪料車定位系統(tǒng)組成。

分配車定位系統(tǒng)采用激光測距的方式，該方式定位精準可靠。在分配車的定位處安裝激光測距裝置，同時在分配車上安裝激光反射板反射激光信號；同時將激光信號傳輸給本地PLC處理分站進行處理計算距離。

鋪料車定位系統(tǒng)采用拉線測距的方式，該方式能克服偏移影響，精確定位保證測距準確。拉線測距裝置對稱安裝在鋪料車軌道上，并將拉線的一端固定在鋪料車上，同時將信號傳輸給本地PLC處理系統(tǒng)進行測距。

系統(tǒng)總站PLC處理系統(tǒng)通過總線實時接收雙車兩站的測距信號，進行整體定位控制，保證雙車定位精準，實現(xiàn)同步運行。

2.2 雙車同步系統(tǒng)原理

雙車同步系統(tǒng)包含雙車同步運行方式和雙車同步運行速度構(gòu)成。

雙車同步運行方式，該系統(tǒng)采用雙車獨立運行的方式，雙車按照指定位置，并根據(jù)當前位置，自動判斷運行方向，同時運行，根據(jù)定位運行到指定位置。

雙車同步運行速度，該系統(tǒng)采用分配車恒速運行，鋪料車根據(jù)雙車定位位置調(diào)速運行。雙車按照一定速度比的頻率給定運行，同時鋪料車根據(jù)定位實時修正速度，達到精確控制雙車速度，克服因打滑或外力阻擋引起的距離差。

2.3 雙車同步定位系統(tǒng)軟件控制實現(xiàn)

雙車同步定位系統(tǒng)軟件控制采用工程控制中常用的PID調(diào)節(jié)控制，PID調(diào)節(jié)控制以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。

軟件控制系統(tǒng)的目標給定為雙車定位位置信號、速度基準給定、動態(tài)修正系數(shù)，PID調(diào)節(jié)器根據(jù)以上數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗控制系數(shù)來實時修正鋪料車速度給定，達到雙車同步運行的目的，實現(xiàn)煙絲均勻喂料儲柜醇化的工藝目的。圖4是雙車同步定位系統(tǒng)軟件實現(xiàn)框架圖。

2.4 系統(tǒng)實際應用

雙車同步定位系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的雙車接近開關(guān)定位加延時運行方式帶來的雙車不同步、運行距離不相等、定位不準確、同步不可靠、雙車錯位等問題。利用其可靠的定位測量距離系統(tǒng)、同步運行控制系統(tǒng)，保證了雙車同步定位精準、喂料均勻，提升了煙絲在儲柜醇化的效果，提升了煙絲工藝生產(chǎn)的整體水平。將基于雙車同步定位系統(tǒng)的新型煙絲儲柜應用于實際生產(chǎn)中，效果明顯。圖5是新型煙絲儲柜雙車運行實際應用圖。

3 結(jié)語

煙絲儲柜是煙草工藝的壓軸工藝環(huán)節(jié)，煙絲儲柜將煙絲、梗絲、香料等工藝成分進一步均勻，使得煙絲水分均勻、香料均勻滲透，充分醇化，提升煙絲的整體工藝質(zhì)量。

煙絲儲柜系統(tǒng)的分配車與鋪料車是核心，雙車同步定位精準控制才能保證煙絲均勻喂料儲柜，實現(xiàn)高質(zhì)量的煙絲儲柜醇化效果。文章研究提出的新型煙草儲絲柜雙車同步定位系統(tǒng)具有定位精準、同步運行、運行穩(wěn)定可靠、效果優(yōu)良等特點，解決了煙草行業(yè)制絲線儲絲柜分配車與鋪料車不同步運行錯位的技術(shù)難題。

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