WQ3111B松散回潮機過程質量控制的分鐘級響應

楊小輝

摘 要：質量控制的分鐘級響應就是要在生產過程中有預見性的對質量隱患（被控量的異常波動）快速動作，及時消除隱患（異常波動）的過程，也是一個快速響應的過程，最終使制絲產品質量趨于穩態。本文就以松散回潮機為研究對象，探索煙片經松散回潮機加工的過程質量控制中，如何實現質量穩態控制的分鐘級響應。

關鍵詞：質量控制;分鐘級響應;松散回潮;煙片加工

中圖分類號：TS43 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0214-02

0 引言

松散回潮機是用于煙廠制絲線上，分切后的煙塊進入回潮筒內，經回潮筒松散、回潮、升溫形成連續出料。葉片在滾筒中翻動輸送，受順向熱風、蒸汽流和進出料端的蒸汽噴射及汽水混合霧狀汽流的潤濕、升溫，從而使煙片軟化松散，溫度、濕度達到工藝要求后流到下工序，即滿足制絲的工藝要求。其工藝任務主要有以下幾點：

（1）使切片后煙片松散，增加煙片的含水率和溫度，提高煙片的耐加工性;（2）改善煙片的感官質量;（3）殺死煙蟲;（4）使煙葉展開，有利于施加料液。綜上所述，松散回潮過程質量控制的關鍵指標參數有煙葉的含水率（%）、溫度（℃）和松散率（%）。

1 構建松散回潮過程質量控制的穩定性響應函數圖

1.1 構建響應函數的思路

如圖1所示，我們把過程控制中產品的出口水分、加料精度、加香精度、摻配精度、出口溫度和設備上的電子秤流量、換柜控制、出、入柜控制以及環境溫濕度定義為控制系統中的激勵因素。在控制過程中，對每一個激勵因素都需要進行多方面分析和多步驟調控（我們將這些分析和調控定義為操作與控制的激勵寬度）后，使得其輸出結果合乎產品的標準（也就是其響應的精準度），最終保證制絲產品質量的穩定性。

1.2 結合生產實際，建立分鐘級響應函數的映射表

松散回潮過程質量控制中每一個被控量（激勵因素）都有對應的控制方法以及控制標準，結合工作實際，將被控量的控制過程轉化為分鐘級響應函數的映射，如表1所示。

2 過程質量關鍵點的控制原理及其方法

2.1 物料流量穩定控制的原理及方法

如圖2所示是松散回潮生產過程的控制流程圖，從圖中可以看到松散回潮工序主要由喂料機、提升帶、限量管、電子秤、水分儀、回潮機以及起連接作用的振槽和傳送帶等裝置組成[1]。

松散回潮物料流量的控制主要由定量喂料系統進行控制，定量喂料裝置主要由喂料機、限量管以及電子皮帶秤構成。喂料機由兩條輸送帶組成，一條為旁鏈式結構的貯倉輸送帶，另一條為旁鏈式結構的提升輸送帶。工作時，喂料機前面的設備將物料送入喂料機的貯倉內，貯倉輸送帶把物料向提升帶輸送，提升輸送帶把物料提升到一定高度送出。提升帶上方有限量管，帶撥釘的撥料輥可以控制輸送物料的高度，使物料流量保持穩定。限量管通過堵料光電管、高料位光電管及低料位光電管的信號，控制后級電子皮帶秤和前級提升帶的啟停。電子秤屬于計量型皮帶稱，恒流控制在3000kg/h，波動精度≤1.5%，實時輸出物料的瞬時流量及累計流量信息。這三者相互作用，使松散回潮機獲得連續、均勻的物料，從而達到流量穩定控制的分鐘級響應。人員在過程監控中，應對喂料機、限量管以及電子皮帶秤的運行規律和狀態輸出等進行重點監控，出現異常應能作出判斷。

2.2 物料水分穩定控制的工作原理及方法

為保證水路壓力穩定，備有一水箱，水箱進口為液位開關控制，當水箱內水位到達高位時，水箱停止進水。每次開機都要打開水路截止閥，使水箱內充滿水。水路過濾器對水進行過濾。泵為加濕水路提供足夠的壓力，節流閥的作用是保護泵。當水路噴嘴堵塞時，該節流閥開啟，使水流回水箱（見圖3所示）。加水噴嘴在進出料端各有一個，進料端為主加水，出料端為輔助加水。根據需要可以主加水單獨控制水份，也可以開啟輔水增加水份。加水為自動控制，根據通過電子秤的物料量、進料水分及出料水分，可得出物料加水量（設定值）。在水路上設有流量檢測元件電磁流量計）及執行元件氣動薄膜閥，電磁流量計動態地反應水的瞬時流量，并把該值傳給電控，使該值與設定值相比較，進而調節氣動薄膜閥的閥門開度使該值與設定值保持一致，最終達到出口水分穩定波動的要求。

2.3 物料溫度穩定控制的工作原理及方法

（1）控制原理。松散回潮的出料煙葉溫度指出筒30cm以內的煙葉內部溫度，一般以控制回風溫度來控制出料煙葉溫度。加熱蒸汽流量是根據回風溫度（或煙葉溫度）的設定值和實際值的差異，調整蒸汽閥門開度，保證回風溫度（或煙葉溫度）滿足要求。需要注意的是，不要使用調整熱風溫度和筒壁加熱的方式調整回風溫度（出料煙葉溫度）。（2）提高松散率的幾點控制建議。根據設備工作原理及結構不難得出，影響松散率的因素主要有蒸汽、噴嘴角度、熱風溫度以及桶內耙釘的分布狀況等等[2]。如何更好的控制這些因素，進一步提高松散回潮機的松散率呢？結合車間多年生產經驗探索，特提出幾點控制建議：1）所有蒸汽盡量在入口端加入，生產時不使用其他加熱方式對煙葉加熱。2）加熱蒸汽噴嘴采用低流速噴管;噴嘴安裝在進料端下面，噴射角度對準煙葉方向。3）加水盡量在入口加入。4）筒體傾斜度約2度，處理時間約3.5-4分鐘。5）熱風（回風）流速盡量與煙葉速度一致。6）筒體內的耙釘、揚料板的長度、高度、分布以及數量要合理，筒入口保留一排耙釘長度的光筒。

2.4 貯柜控制的防錯糾錯系統

煙片經過松散加工后進入預混柜，布料方式是縱橫往返式，其作用就是平衡煙片的水分和溫度，平衡和調節上下工序間的生產時間。進、出柜以及換柜控制中，為確保牌號和批次號與生產信息一一對應，針對貯柜的牌號防錯設計，最有效的方法就是進行批牌傳遞和比對。即當某個貯柜進料時，先看該貯柜是否為空，如果不為空：（1）禁止入柜并報警提示;（2）將當前生產的批牌信息與貯柜原有批牌信息進行比對，如果比對一致，在規則允許的情況下，可以入柜;如果不一致，則禁止操作并報警。當貯柜出料前，也是將當前工單的批牌信息與貯柜存儲的批牌信息進行校對，比對一致，允許出料，如不一致，則禁止出料并報警。

3 結語

過程質量穩態控制的分鐘級響應一般都處于集控狀態，并建立在自動控制上。本文探討的內容主要以松散回潮工序為研究對象，建立了過程質量穩態控制函數及其映射表，可直接識別工序上的關鍵控制點、控制方法及其控制標準，為人員監控過程提供了全面且簡單的目視化標準。在特殊或是異常情況下，以上方法可以提供臨時解決問題的一點思路。

參考文獻

[1] 《煙葉制絲工專業知識》編寫組.煙葉制絲工專業知識[M].鄭州：河南科學技術出版社，2012.

[2] 王萬良.自動控制原理[M].北京：高等教育出版社，2014.