制絲線翻起輥道輸送機(jī)控制改進(jìn)

劉俊峰，田競(jìng)超，馬全平，馬曉華，張翠玲

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司黃金葉制造中心，河南鄭州 450016）

制絲線翻起輥道輸送機(jī)控制改進(jìn)

劉俊峰，田競(jìng)超，馬全平，馬曉華，張翠玲

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司黃金葉制造中心，河南鄭州 450016）

連續(xù)型真空回潮機(jī)箱門(mén)關(guān)閉過(guò)程中，下落的箱門(mén)與翻起輥道輸送機(jī)翻轉(zhuǎn)后的翻轉(zhuǎn)輥道相撞；回潮機(jī)箱體內(nèi)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上的周轉(zhuǎn)箱向外移出時(shí)，周轉(zhuǎn)箱與回潮機(jī)出口落下放平后的翻轉(zhuǎn)輥道相撞，使物料輸送過(guò)程中斷。為解決上述問(wèn)題，加裝漫反射光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)，分別對(duì)翻轉(zhuǎn)輥道的安全掛鏈及翻轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)通過(guò)PLC編程對(duì)翻起輥道輸送機(jī)控制進(jìn)行改進(jìn)。應(yīng)用效果表明，回潮機(jī)箱門(mén)與翻轉(zhuǎn)輥道相撞的現(xiàn)象由8～15次/d降為0次/d；周轉(zhuǎn)箱移出回潮機(jī)過(guò)程中，周轉(zhuǎn)箱與回潮機(jī)出口落下放平后的翻轉(zhuǎn)輥道相撞現(xiàn)象也得到控制，由每月2～3次降為0次。改進(jìn)有效降低了設(shè)備故障率，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。

制絲線；翻起輥道輸送機(jī)；控制；改進(jìn)

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.57

0 前言

翻起輥道輸送機(jī)是卷煙廠制絲線連續(xù)型真空回潮系統(tǒng)的一種物料輸送設(shè)備，用于載料周轉(zhuǎn)箱在連續(xù)型真空回潮機(jī)和其外部鏈機(jī)之間的輸送。翻起輥道輸送機(jī)在使用過(guò)程中，由于其氣控系統(tǒng)壓縮氣管老化破裂、操作不慎等原因，引起輥道翻轉(zhuǎn)角，即翻轉(zhuǎn)輥道所處平面與水平面之間的夾角，發(fā)生變化，小于設(shè)計(jì)值85°，致使連續(xù)型真空回潮機(jī)箱門(mén)關(guān)閉過(guò)程中，下落的箱門(mén)與翻轉(zhuǎn)后的翻轉(zhuǎn)輥道相撞；回潮機(jī)內(nèi)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上的周轉(zhuǎn)箱向外移出時(shí)，周轉(zhuǎn)箱與回潮機(jī)出口落下放平后的翻轉(zhuǎn)輥道相撞，使物料輸送過(guò)程中斷。近年來(lái)雖然國(guó)內(nèi)煙草行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員對(duì)物流技術(shù)和物流系統(tǒng)有過(guò)探討[1-4]，但對(duì)于翻起輥道輸送機(jī)的研究沒(méi)有報(bào)道，不能從根本上解決上述問(wèn)題。為此，在原PROFIBUS-DP[5]總線控制的基礎(chǔ)上，加裝漫反射光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)，分別對(duì)翻轉(zhuǎn)輥道的安全掛鏈及輥道翻轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)；利用PLC編程[6]對(duì)翻起輥道輸送機(jī)的控制進(jìn)行改進(jìn)[7]，以消除周轉(zhuǎn)箱及回潮機(jī)箱門(mén)與翻轉(zhuǎn)輥道相撞現(xiàn)象，保障物料輸送的順利進(jìn)行，減少設(shè)備損壞，提高設(shè)備的安全運(yùn)行指數(shù)，降低維修強(qiáng)度，節(jié)約維修資金。

1 存在問(wèn)題

翻起輥道輸送機(jī)，主要包括輸送輥道、翻轉(zhuǎn)輥道、支腿組合、機(jī)架、氣控系統(tǒng)和電控等部分（圖1）。輸送輥道、翻轉(zhuǎn)輥道由輸送輥筒與兩側(cè)的安裝側(cè)臂板組成；支腿組合主要作用是支撐輸送輥道；機(jī)架是承載其它部件的主體；氣控系統(tǒng)主要由過(guò)濾減壓閥、二位三通電磁閥、三位五通雙電控電磁閥、自鎖氣缸等組成，其中自鎖氣缸固定在機(jī)架上。

圖1 翻起輥道輸送機(jī)

正常運(yùn)行情況下，連續(xù)型真空回潮機(jī)箱門(mén)開(kāi)啟后，自鎖電磁閥YV1A105.17和翻轉(zhuǎn)輥道落下電磁閥YV2.1A105.17先后通電，翻轉(zhuǎn)輥道落下的控制氣路接通，自鎖氣缸的活塞桿開(kāi)始回縮，帶動(dòng)輥道緩慢下落，直至輥道兩側(cè)臂同時(shí)落在預(yù)定位置，輥道輸送機(jī)與回潮機(jī)箱體內(nèi)的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)水平相接；與此同時(shí)，輥道放平到位檢測(cè)開(kāi)關(guān)SQ1.2A105.17輸出信號(hào)發(fā)生跳變，由低電平“0”變?yōu)楦唠娖健?”，自鎖電磁閥YV1A105.17和翻轉(zhuǎn)輥道落下電磁閥YV2.1A105.17失電，輥道啟動(dòng)，將載料周轉(zhuǎn)箱送入或移出連續(xù)型真空回潮機(jī)箱體；周轉(zhuǎn)箱輸送完畢，自鎖電磁閥YV1A105.17和翻轉(zhuǎn)輥道翻轉(zhuǎn)電磁閥YV1.1A105.17先后通電,翻轉(zhuǎn)輥道重新翻轉(zhuǎn)85°，輥道翻轉(zhuǎn)到位檢測(cè)開(kāi)關(guān)SQ1.1A105.17輸出信號(hào)發(fā)生跳變時(shí)，系統(tǒng)將回潮機(jī)箱門(mén)關(guān)閉。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，翻轉(zhuǎn)輥道出現(xiàn)異常，主要有3個(gè)問(wèn)題。

（1）每天生產(chǎn)結(jié)束，設(shè)備停機(jī)后，連續(xù)型真空回潮系統(tǒng)斷電停氣，回潮機(jī)箱門(mén)關(guān)閉。由于翻起輥道輸送機(jī)氣控系統(tǒng)壓縮氣管老化破裂，致使壓縮空氣停止供應(yīng)后，自鎖氣缸控制氣路內(nèi)的氣壓值降低，輥道的翻轉(zhuǎn)角不能保持，造成翻轉(zhuǎn)輥道停留的位置向下移，輥道翻轉(zhuǎn)角小于設(shè)計(jì)值85°，或輥道最終落在回潮機(jī)關(guān)閉的箱門(mén)上。

（2）連續(xù)型真空回潮機(jī)箱門(mén)開(kāi)啟后，系統(tǒng)發(fā)出翻轉(zhuǎn)輥道下落指令后，自鎖電磁閥YV1A105.17首先得電，氣缸的氣路解鎖；其次，翻轉(zhuǎn)輥道落下電磁閥YV2.1A105.17通電，控制氣路連通，同樣由于氣控系統(tǒng)的壓縮氣管老化破裂，自鎖氣缸控制氣路內(nèi)的氣壓值降低，輥道下落時(shí)的氣阻減小，其整個(gè)下落過(guò)程時(shí)間變短，落地產(chǎn)生的振動(dòng)較大，導(dǎo)致缸體的固定裝置松動(dòng)，缸體出現(xiàn)后移?；谏鲜鲈?，當(dāng)周轉(zhuǎn)箱移送完畢，翻轉(zhuǎn)輥道執(zhí)行翻轉(zhuǎn)指令，輥道翻轉(zhuǎn)后，翻轉(zhuǎn)輥道的翻轉(zhuǎn)角，即翻轉(zhuǎn)輥道所處平面與水平面之間的夾角，發(fā)生變化，小于設(shè)計(jì)值85°，以致連續(xù)型真空回潮機(jī)在箱門(mén)關(guān)閉過(guò)程中，下落的箱門(mén)與翻轉(zhuǎn)后的翻轉(zhuǎn)輥道相撞；

（3）翻轉(zhuǎn)輥道執(zhí)行下落指令時(shí)，其控制氣路接通，自鎖氣缸的活塞桿開(kāi)始回縮，帶動(dòng)輥道下落。由于操作不慎，翻轉(zhuǎn)輥道兩側(cè)臂的安全掛鏈未全部摘下，輥道下落過(guò)程受阻，此時(shí)，輥道放平到位檢測(cè)開(kāi)關(guān)SQ1.2A105.17并未動(dòng)作，輥道控制氣路仍處于接通狀態(tài)，在氣缸的強(qiáng)力作用下，因翻轉(zhuǎn)輥道兩側(cè)臂因所受拉力大小不同，翻轉(zhuǎn)輥道發(fā)生變形，也即輥道落下后，其一側(cè)臂相對(duì)于另一側(cè)壁出現(xiàn)上翹，當(dāng)回潮機(jī)內(nèi)輸送機(jī)上的周轉(zhuǎn)箱向外移出時(shí)，周轉(zhuǎn)箱與回潮機(jī)出口處落下的輥道相撞，使物料輸送過(guò)程中斷。

2 改進(jìn)

連續(xù)型真空回潮控制系統(tǒng)以S7-400 PLC為基礎(chǔ)，同時(shí)采用了現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)，整個(gè)系統(tǒng)可靠性高，穩(wěn)定性強(qiáng)，并預(yù)留有一定的I/O接口。在原電控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上通過(guò)PLC編程對(duì)翻起輥道輸送機(jī)的邏輯控制進(jìn)行改進(jìn)。

（1）加裝漫反射式光電檢測(cè)開(kāi)關(guān) SQ1.3A105.17和SQ1.4A105.17（圖2），對(duì)翻轉(zhuǎn)輥道兩側(cè)臂的安全掛鏈進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，修改翻起輥道輸送機(jī)控制邏輯。在輸送輥道側(cè)臂、安全掛鏈后方，加裝漫反射式光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)，并使安全掛鏈位于其有效檢測(cè)范圍內(nèi)，安全掛鏈未摘掉時(shí)，光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到其存在，開(kāi)關(guān)的輸出信號(hào)為高電平“1”，系統(tǒng)將自鎖電磁閥及翻轉(zhuǎn)輥道落下電磁閥控制回路切斷，防止翻轉(zhuǎn)輥道下落，造成設(shè)備損壞；安全掛鏈摘掉時(shí)，光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)未檢測(cè)到其存在，開(kāi)關(guān)的輸出信號(hào)為低電平“0”，自鎖電磁閥及翻轉(zhuǎn)輥道落下電磁閥控制回路接通，系統(tǒng)允許翻轉(zhuǎn)輥道下落。

圖2 安全掛鏈檢測(cè)開(kāi)關(guān)安裝示意

（2）加裝行程開(kāi)關(guān)SQ1.5A105.17和SQ1.6A105.17（圖2），對(duì)翻轉(zhuǎn)輥道的翻轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)，優(yōu)化回潮機(jī)箱門(mén)關(guān)閉的控制邏輯。改進(jìn)前，自鎖氣缸活塞桿滿行程，完全伸出時(shí)，位于氣缸體表面的輥道翻轉(zhuǎn)到位檢測(cè)開(kāi)關(guān)SQ1.1A105.17被觸發(fā)，自鎖電磁閥YV1A105.17和翻轉(zhuǎn)輥道翻轉(zhuǎn)電磁閥YV1.1A105.17失電，氣缸氣路隔斷并自鎖，輥道停止翻轉(zhuǎn)；改進(jìn)后，輥道翻轉(zhuǎn)到位檢測(cè)開(kāi)關(guān)SQ1.1A105.17、行程開(kāi)關(guān)SQ1.5A105.17和SQ1.6A105.17全部被觸發(fā)時(shí)，自鎖電磁閥和翻轉(zhuǎn)輥道翻轉(zhuǎn)電磁閥斷電，輥道停止翻轉(zhuǎn)，回潮機(jī)箱門(mén)允許關(guān)閉。

（3）增加翻轉(zhuǎn)輥道應(yīng)急控制支路。若翻轉(zhuǎn)輥道的安全掛鏈檢測(cè)開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障，安全掛鏈未摘下，輥道意外下落，出現(xiàn)上述現(xiàn)象后，在改進(jìn)前的原控制模式下，翻轉(zhuǎn)輥道因條件不具備無(wú)法翻轉(zhuǎn)，回潮機(jī)箱門(mén)不能開(kāi)啟。增加翻轉(zhuǎn)輥道應(yīng)急翻轉(zhuǎn)功能后，即使系統(tǒng)處于全線聯(lián)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，僅通過(guò)操作本地子站箱上的一個(gè)兩位旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)和本地隔離開(kāi)關(guān)，控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)輥道翻轉(zhuǎn)；此外，增加應(yīng)急控制后，設(shè)備維修時(shí)間的選擇更加靈活多變，維修更加便利。

3 應(yīng)用效果

翻起輥道輸送機(jī)控制改進(jìn)后，應(yīng)用效果良好，性能穩(wěn)定可靠，回潮機(jī)箱門(mén)與翻轉(zhuǎn)輥道相撞的現(xiàn)象由每天8～15次降為0次；回潮機(jī)出箱過(guò)程中，周轉(zhuǎn)箱與輥道相撞的現(xiàn)象也得到控制，由每月2～3次降為0次。此次改進(jìn)保障了物料輸送的順利進(jìn)行，維修強(qiáng)度及設(shè)備故障率降低，維修資金節(jié)省，設(shè)備運(yùn)行可靠性和安全性提高。

［1］丁一.煙草配送中心多階段物流系統(tǒng)分析及應(yīng)用［J］.煙草科技，2012（10）:16-20.

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〔編輯 凌 瑞〕