加料系統驗證功能的開發

范偉

摘要：為了避免葉絲加料機在開始生產時，因加料裝置的噴嘴閥控制故障，導致噴嘴閥不能正常開啟引起加料系統加不上料及料液浪費的質量缺陷。在原來控制程序的基礎上開發了加料系統驗證功能，實現加料機過料前對噴嘴閥狀態的驗證，如果噴嘴閥打開、關閉正常，則正常管路預填充;如果異常，則不允許加料預填充并發出報警。應用效果表明，該改進可以有效驗證加料裝置噴嘴閥在生產前的狀態是否正常，避免加料機過料時因噴嘴閥故障發生質量缺陷。

關鍵詞：加料系統驗證功能;質量缺陷;加料機;加料裝置;噴嘴閥

前 言：加料（香）機是煙草制絲線的關鍵設備，制絲車間的梗加工線、葉片加工線、白肋煙加工線、葉絲加工線機膨脹絲加工線都配備有加料（香）機。加料（香）機的功能是給物料加料（香），改善物料吸味，滿足增香、保潤、防霉等各種要求，其主要的工藝任務之一將糖（香）料準確、均勻的施加到物料上。黃金葉生產制造中心葉絲線采用現場加料方式，加料設備是秦皇島煙草責任有限公司生產的SJ1235A型葉絲加料機，配備有現場加料裝置，加料機和現場加料裝置組成加料系統，如圖1所示?，F場加料裝置由料罐、管路、加料泵、流量計、各種閥門等組成;實現料液現場存儲、料液預填充、生產加料、料液回收、管路清洗、管路噴吹功能。根據生產需要，控制系統把加料過程分階段控制，主要設置有“加料管路預填充”、“加料管路準備好”、“加料管路生產”等狀態。

管路預填充的目的是保證煙絲通過加料機前使加料管路充滿料液，當煙絲進入加料機后，能及時的將料液噴灑到煙葉絲上面。管路預填充過程如下：生產開始前，加料罐內事先存放需要加的料液，然后按下操作面板上面的“預填充按鈕”，控制系統自動控制相關閥門開合，料液從料罐流出，經出料閥、過濾器、加料泵、截止閥、流量計、噴嘴閥、回料閥后回流到料罐中。這種狀態在煙絲通過加料機前一直保持。

管路預填充開始后，經過一段時間，滿足控制系統時間設定后，管路狀態從管路預填充切換至管路準備好，即控制系統認為管路中已經充滿料液，滿足煙絲通過條件。

當煙絲通過加料機時，加料管路上面的噴嘴閥打開，料液流入加料機的二元介質噴嘴，經蒸汽霧化噴灑到煙絲上。加料流量采用PID控制，控制系統采集加料前電子皮帶秤的瞬時流量和累計量，流量計采集料液的瞬時流量和累計量?？刂葡到y根據加料比例，計算出設定加料流量，同流量計的實時流量相比較，改變加料泵變頻器頻率，實現對加料流量的精確控制，保證加料精度滿足工藝標準。

存在問題：加料工序是制絲加工的關鍵工序，加料過程中流量波動、加料精度超標都是比較大的質量缺陷。為了保障加料工序的可靠工作，加料裝置的閥門都使用費斯托的氣動球閥，每個球閥上面有位置檢測開關，當出現閥門打不開或關不住的情況，系統會發出報警。設備正常工作情況下，加料系統不會出現異常。但是，當噴嘴閥出現故障時，控制系統報警但不停機，加料系統會出現加不上料、料液排地漏的情況，造成較大的質量缺陷。噴嘴閥是氣動三通球閥，噴嘴閥關閉情況，其公共端連接回料管路;噴嘴閥打開情況，其公共端連接加料機的二元介質噴嘴。在加料管路預填充和準備好狀態，也即沒有過煙絲時，噴嘴閥是關閉狀態，料液順著回料管路流回料罐;當煙絲通過加料機時，噴嘴閥打開，料液經過二元介質噴嘴噴灑到煙絲上。噴嘴閥控制氣路上包括閥島、閥片、氣管，如果出現閥島總線故障、閥片損壞或氣管破損等設備故障，噴嘴閥會打不開，料液就順著回料管路進入地漏浪費了，并且加料機內的煙絲加不上料，造成加料質量缺陷。

改進內容：在原來控制程序的基礎上開發加料系統驗證功能，原理是在過料機過料前自動判斷噴嘴閥狀態。如果有異常，則不允許加料系統預填充，并且產生相應的報警信息。

噴嘴閥驗證功能的過程為：加料管路關閉狀態時按下預填充按鈕，“噴嘴閥驗證”置1，先給噴嘴閥開信號，收到噴嘴閥開到位信號后，復位“噴嘴閥驗證”，這時噴嘴閥關閉，收到噴嘴閥關到位信號后，管路進入預填充狀態。如果噴嘴閥有故障開不到位或關不到位，則產生“加料機噴嘴閥故障”報警。并且無法進入管路預填充狀態。噴嘴閥驗證流程圖如圖2：

取得效果

加料系統驗證功能項目實施后，我們對改造后的功能進行了測試，當按下預填充按鈕后，噴嘴閥完成“打開、關閉”動作，如果噴嘴閥狀態正常、則正常進行管路預填充;如果噴嘴閥狀態異常，則不允許進行管路預填充并發出報警，提醒維修人員及時維修。這樣可以有效的避免加料機過料時因噴嘴閥故障導致的加料質量缺陷。制絲車間其它生產線的加料（香）機的設備和控制都和制絲線葉絲加料機類似，此功能可以向其它生產線的加料（香）機推廣。

（作者單位：河南中煙黃金葉生產制造中心）