對頂儲葉柜智能同步出料控制系統的設計

張偉 楊躍 鄭義 馬文德 王滎

摘 要：對頂儲葉柜由兩個大小一樣，相向排列的儲葉柜組成，是卷煙廠制絲車間中常用于存儲煙葉的重要設備。出料過程中兩個儲葉柜同步出料是保證出料物料流量具有連續性、穩定性形成既不斷料又均勻一致的物料流量，保障制絲線工藝質量的核心。通過對兩個儲葉柜出料過程中底帶電機的運行原理進行分析，利用新增對射式光電開關①來判斷對頂儲葉柜是否進入出料正常階段;②檢測兩個儲葉柜內出料剩余的物料長度，達到對兩個儲葉柜底帶變頻器速度的控制，實現對頂儲葉柜的兩個儲葉柜的出料頭料階段、出料正常階段、出料尾料階段的智能同步出料控制。

關鍵詞：對頂儲葉柜;同步出料;控制系統

引言

制絲生產的工藝流程可分為制葉段、制絲段、梗預處理段、制梗段四大工段，其中在制葉段里都采用了對頂儲葉柜出料。保證對頂儲葉柜出料時物料流量具有連續性、穩定性形成既不斷料又均勻一致的物料流量，關系到整批煙葉的質量。

1傳統對頂儲葉柜出料控制方式

對頂儲葉柜，一般會設計一組撥盤計數接近開關;一組尾料檢測對射式光電開關。

對頂儲葉柜出料時，分為出料頭料階段、出料正常階段、出料尾料階段三個階段，在出料頭料階段、出料尾料階段時，對頂儲葉柜底帶電機100%頻率出料;在出料正常階段，對頂儲葉柜底帶電機頻率為設定的常數出料。

出料頭料階段時，如果對頂儲葉柜底帶當前累計撥盤計數值未達到撥盤計數設定值時，底帶電機一直處于100%頻率運行，直到達到其設定值后，進入到出料正常階段，底帶電機頻率切換成常速出料。此判斷出料頭料階段方法，主要靠底帶運行時撥盤計數。 出料正常階段時，如果尾料檢測對射式光電開關檢測到無煙葉時進入到出料尾料階段。因為對頂儲葉柜進料采用布料小車平鋪模式，所以每個儲葉柜里物料的高度基本相同，但是物料的長度不相同。

問題（1）：如果運行過程中，其中一個儲葉柜的撥盤彎曲，導致撥盤計數比實際的撥盤計數少，那么這個儲葉柜將長時間的處于出料頭料階段，同時另一個儲葉柜在處于出料正常階段時會造成出口物料流量過大導致堵料。

問題（2）：因為每個儲葉柜里物料的長度不相同。如果出現問題（1）的情況時，沒有出現堵料。那這時兩個儲葉柜里出料剩余的物料長度的絕對差值會增大，會導致撥盤彎曲的儲葉柜先結束出料尾料階段，另一個儲葉柜后結束出料尾料階段。這樣會造成對頂儲葉柜后段工序的潤葉加料階段的電子皮帶秤物料流量過低，煙葉加料精度不合格。

2智能同步出料控制系統

此控制系統為每個儲葉柜新增一組對射式光電開關，如圖2所示。以AB數字量采集模塊為基礎，（1）通過新增對射式光電開關檢測和撥盤計數并聯判斷出料頭料階段進入出料正常階段。（2）通過 PLC編程和計算新增對射式光電開關檢測不到兩個儲葉柜里出料剩余物料的時間差為前提。在對頂儲葉柜出料時，通過計算的時間差，調節底帶電機的運行頻率，達到兩個儲葉柜同步結束出料尾料階段。

2.1 ?新增對射式光電開關的位置確定。

對頂儲葉柜中每個儲葉柜的長度為11米，高2.0米。對于新增對射式光電開關的位置，需要滿足以下幾個要求：（1）新增對射式光電開關需要在出料頭料階段結束之后的3分鐘內檢測不到出料剩余物料。（2）在計算新增對射式光電開關檢測不到兩個儲葉柜里出料剩余物料的時間差之后，通過PLC調節兩個儲葉柜底帶電機的頻率，能夠達到不堵料而且兩個儲葉柜同步結束出料尾料階段。通過模擬實驗和黃金分割法確定了新增對射式光電開關的位置為距離儲葉柜出料口長度為7.05米，高度為距離儲葉柜柜頂0.81米的位置。

2.2 對頂儲葉柜智能同步出料控制思路

對頂儲葉柜智能同步出料控制思路。

對于解決出現問題（1）中出料堵料的控制思路是采用判斷進入出料正常階段雙條件并聯控制方法。這個雙條件并聯控制是指當前累計撥盤計數值達到撥盤計數設定值和新增對射式光電開關無法檢測到出料剩余物料，這個兩個條件有其中一個條件滿足要求時，判斷進入出料正常階段。

對于解決出現問題（2）中兩個儲葉柜不能同步結束出料尾料階段的控制思路是采用出料PLC時間對比控制單柜方法。在出料時，其中先沒有檢測到儲葉柜里剩余物料的儲葉柜的底帶電機頻率為f1（基頻）。另一個儲葉柜的底帶電機頻率，通過計算新增對射式光電開關檢測不到兩個儲葉柜里出料剩余物料的時間差的絕對值ΔT=|T1-T2|，其時間差的絕對值（ΔT）與底帶運行頻率（f）呈一定線性關系，即。T為單批次出料總時長，f1為基頻。這樣，兩個儲葉柜就能夠保證同步結束出料尾料階段。保障了潤葉加料階段的電子皮帶秤流量穩定性，煙葉加料精度達標。

2.3 ?對頂儲葉柜智能同步出料控制實現

（1）為實現解決出料堵料的問題，在AB專用編程軟件RSLogix 5000中，編寫了雙條件并聯控制程序。

（2）為實現對頂儲葉柜出料時，兩個儲葉柜同步結束出料尾料階段，在AB專用編程軟件RSLogix 5000中。新建計時器功能，用于計算新增對射式光電開關檢測不到儲葉柜里出料剩余物料的時間。設計中，在兩個儲葉柜中新增對射式光電開關都檢測不到儲葉柜里出料剩余物料時，結束計時器功能。通過PLC計算出底帶電機頻率修正系數和電機的頻率。

3結語

本文主要闡述了新增對射式光電開關在對頂儲葉柜出料時的應用，詳細介紹了對頂儲葉柜出料時底帶電機頻率切換的傳統控制模式及運用 新增對射式光電開關的控制思路。同時，分析了傳統控制模式下存在的問題。改進后的控制思路，在出料時，通過調整底帶電機的運行頻率，既可以解決傳統模式下存在的問題，同時也保證了在生產過程中對頂儲葉柜出料不堵料，達到同步出料，物料流量穩定的目的。

參考文獻

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