葉絲風(fēng)選風(fēng)壓穩(wěn)定性控制模式的研究

摘要：針對徐州眾凱設(shè)計的葉絲二級就地 風(fēng)選裝置控制存在的一些缺陷，設(shè)計出一套風(fēng)選風(fēng)壓穩(wěn)定控制模式，料頭料尾時階梯型改變一二級風(fēng)門開度設(shè)定值防止物料流量小時風(fēng)選不出梗簽，生產(chǎn)過程中通過風(fēng)壓檢測傳感器和風(fēng)門開度調(diào)節(jié)閥利用PID控制模型穩(wěn)定風(fēng)選風(fēng)壓，對不同牌號的煙絲利用水分儀牌號通道自動設(shè)定風(fēng)壓設(shè)定值，同時設(shè)計預(yù)警功能，從而達(dá)到對不同牌號的煙絲在料頭、正常生產(chǎn)、料尾等整個過程都不再需要人工干預(yù)而達(dá)到較好的風(fēng)選效果。

關(guān)鍵詞：葉絲二級就地風(fēng)選；負(fù)壓傳感器；調(diào)節(jié)閥；PID 控制

引言：目前煙草行業(yè)特別是卷煙加工企業(yè)正在圍繞“降本增效”這個主題深入探討，不斷創(chuàng)新。這里筆者通過對卷煙加工企業(yè)制絲車間葉絲二級就地風(fēng)選裝置進(jìn)行分析，設(shè)計一種簡單實用、減少剔除的梗簽中含絲量，減少成絲中含梗簽，能夠?qū)崿F(xiàn)煙草葉絲風(fēng)選過程中對不同配方、不同工藝要求等能夠及時準(zhǔn)確地提高風(fēng)選效果的控制模式。

一、葉絲就地二級風(fēng)選裝置現(xiàn)狀分析

在卷煙制造行業(yè)，葉絲二級就地風(fēng)選裝置是以提高煙絲純凈度，改善煙絲結(jié)構(gòu)一種設(shè)備，該設(shè)備安裝于烘絲機(jī)之后，用于把烘絲機(jī)工序干燥后的煙絲通過風(fēng)選裝置后輸送到葉絲加香工序，同時通過風(fēng)選把葉絲中的梗簽去除，并將部分的長絲打短，絲團(tuán)解團(tuán)，改善煙絲結(jié)構(gòu)，提高煙支的卷制質(zhì)量。徐州眾凱的這種設(shè)備在許多卷煙廠家得以應(yīng)用，在卷煙制造行業(yè)要求精細(xì)化的今天，這種設(shè)備的控制模式有待改進(jìn)，需改進(jìn)的原因有，生產(chǎn)過程中風(fēng)壓不穩(wěn)，開始正常，后來變低，對葉絲風(fēng)選效果不好；該設(shè)備原控制模式是風(fēng)門開度是手動控制，因此操作工需不斷根據(jù)風(fēng)選情況，手動調(diào)節(jié)風(fēng)門開度來提高風(fēng)選效果，勞動強(qiáng)度大；葉絲風(fēng)選在料頭料尾期間梗簽風(fēng)選不出，梗簽直接進(jìn)入成絲中，影響卷煙質(zhì)量； 不同牌號煙風(fēng)選時風(fēng)門開度設(shè)定需不一樣，需人工設(shè)開度設(shè)定 ；二級風(fēng)選的篦式濾網(wǎng)是靜態(tài)的，生產(chǎn)過程中堵塞嚴(yán)重，操作工每批煙生產(chǎn)結(jié)束后就要清理濾網(wǎng)，勞動強(qiáng)度大，需要找到一個合適的清潔時機(jī)。

二、葉絲風(fēng)選風(fēng)壓穩(wěn)定性控制模式設(shè)計方案

（一）改進(jìn)思路分析

經(jīng)過長期現(xiàn)場調(diào)查及研究分析發(fā)現(xiàn)，風(fēng)選效果不好的主要原因，風(fēng)選風(fēng)壓是關(guān)鍵，若除塵系統(tǒng)變頻器頻率設(shè)定不一樣，除塵袋長期沒清理，現(xiàn)場風(fēng)選篩網(wǎng)堵塞，特別是二級風(fēng)選為篦式篩網(wǎng)，需每批次進(jìn)行一次清潔。又由于現(xiàn)場設(shè)備無負(fù)壓傳感器，不能進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，僅有風(fēng)門開度調(diào)節(jié)閥，操作工沒有什么作參考，只有根據(jù)一級風(fēng)選落料情況，二級風(fēng)選梗簽中含絲量進(jìn)行調(diào)整。

主要技術(shù)路線從以下幾個方向研究：1.設(shè)計安裝風(fēng)壓檢測傳感器的連接接頭，關(guān)鍵是能形成負(fù)壓區(qū)；2.安裝負(fù)壓檢測傳感器關(guān)鍵是安裝位置選擇，一級風(fēng)選安裝在篩網(wǎng)后，二級風(fēng)選安裝在篩網(wǎng)前；3建立PID 控制模型：4.料頭料位風(fēng)門開度的階梯形控制；5.水分儀牌號通道提取出牌號通道設(shè)定不同牌號一二級風(fēng)壓設(shè)定值 。

（二）具體的實施措施分析

1.措施一：針對原因風(fēng)選效果不好和勞動強(qiáng)度大情況，首先要建立一二級風(fēng)選風(fēng)壓穩(wěn)定的PID控制模型。第一步要設(shè)計能安裝風(fēng)壓檢測傳感器的連接接頭。這個連接接頭特點設(shè)計要求長度20cm，孔徑24m，能形成穩(wěn)定的負(fù)壓區(qū) 。

第二步是安裝負(fù)壓檢測傳感器，關(guān)鍵是選擇檢測風(fēng)壓合理位置， 經(jīng)研究和多次測試決定一級風(fēng)選負(fù)壓檢測傳感器安裝在滾筒式篩網(wǎng)后 ，二級風(fēng)選負(fù)壓檢測傳感器安裝在篦子式篩網(wǎng)前如圖1。第三步是把負(fù)壓檢測傳感器接入PLC模擬量模塊，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計。第四步是分別建立控制一級和二級風(fēng)選風(fēng)壓穩(wěn)定的PID 模型， 新加裝的兩個測量風(fēng)壓的負(fù)壓傳感器測量實際風(fēng)壓，原一級和二級風(fēng)選的風(fēng)力出口處風(fēng)門調(diào)節(jié)閥作為執(zhí)行器件，通過西門子S7-400中FB41建立PID控制模型。第五步是在中控室和現(xiàn)場操作站控制畫面制作PID控制模型畫面。

2.措施二：針對料頭料尾梗簽風(fēng)選不出問題。設(shè)計控制程序，料頭物料流量小時，當(dāng)烘絲機(jī)出口水分儀檢測值大于5時且烘絲前電子秤流量大于5000Kg/h時，在風(fēng)門某一開度基礎(chǔ)上階梯型增加一二級風(fēng)門開度設(shè)定值，階梯控制時間和增加值通過測試確定。料尾物料流量小時，當(dāng)烘絲機(jī)出口水分儀檢測值小于10時且烘絲前電子秤流量小于2000Kg/h時，階梯型減少一二級風(fēng)門開度設(shè)定值，階梯控制時間和減小值通過測試確定。

3.措施三：針對原因不同牌號風(fēng)門開度需人工設(shè)定問題，設(shè)計程序從水分儀牌號通道提取出牌號通道，實驗總結(jié)出各種牌號最佳風(fēng)選效果的一二級風(fēng)壓設(shè)定值。

4.措施四：針對原因二級風(fēng)選篩網(wǎng)堵塞較重問題，設(shè)計PLC控制程序當(dāng)風(fēng)門開度大于75%，產(chǎn)生報警，報警信息為需清理一級或二級風(fēng)選篩網(wǎng)，檢查除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)頻率或清理除塵袋等。

（三）實施效果

改進(jìn)后對不同牌號的煙絲在料頭、正常生產(chǎn)、料尾等整個過程都不再需要人工干預(yù)。保證一級風(fēng)選不把好的煙絲打下，不把梗簽等雜物進(jìn)入成品煙絲中，保證二級風(fēng)選梗簽中含絲量由10%降到5%。

三、結(jié)束語

該設(shè)計方案不僅適用煙草行業(yè)葉絲二級就地風(fēng)選裝置，也適用于卷煙制造行業(yè)其他風(fēng)選裝置。對于其他行業(yè)的風(fēng)選系統(tǒng)也特別適用。它能保證一級風(fēng)選不把好的煙絲打下，不把梗簽等雜物進(jìn)入成品煙絲中，極大降低二級風(fēng)選梗簽中含絲量。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔堅 主編.西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊指南，機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]煙機(jī)設(shè)備修理工（制絲）專業(yè)知識 編寫組.[M]鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社業(yè)出版社，2013.

作者簡歷：張根勤，現(xiàn)年50歲，1993年7月畢業(yè)于昆明工學(xué)院（現(xiàn)昆明理工大學(xué)）工業(yè)電氣自動化專業(yè)，本科，許昌卷煙廠工作，電氣高級技師，電氣工程師。