優化預配柜尾料階段流量控制模式

覃剛 馮宇 姜黎明 游柯宇 付超達

摘要：葉片處理段是對葉片進行切片、松散、預儲、除雜、加料等一系列預處理過程，其中除雜階段主要是對煙葉中混入的雜物、霉爛煙葉進行剔除的重要工序，為了更好的完成這一工藝任務，工廠采用了HAUNI公司AEROSORT氣流式除雜機。而除雜機對來料煙葉流量有較高的要求，過大的流量和波動易導致除雜機堵料，引起該段設備停機，嚴重影響生產進行。隨后對預配柜控制程序進行優化，從而有效避免預配柜尾料階段流量波動大引起的氣流除雜機堵料停機現象。

關鍵詞：除雜機、煙葉流量、控制程序、堵料停機

預配柜在卷煙生產過程中起均勻、配比、儲存、平衡水分、平衡物料流量和銜接生產等作用，由柜體、布料行車、底帶裝置、撥輥和卸料罩等組成[1]。工作過程可分為進料、貯存、出料三個階段[2]。

底帶裝置主要用于控制出料階段平衡物料流量的作用[3]。底帶裝置包括驅動裝置、傳動裝置、旁鏈和鏈板、張緊裝置、清掃刷等。其工作原理為：電動機驅動減速器，通過鏈條傳動帶動主動軸及主動鏈輪，再帶動底帶的旁鏈系統和皮帶轉動，物料通過撥輥松散后卸出。而在尾料階段時，底帶頻率缺乏柔性化調整，導致部分批次煙葉流量過大，引發除雜機堵料停機，嚴重影響生產順利進行。

1 預配柜問題現狀

氣流除雜機改造前，葉片加料前電子秤設定流量為6500-7000kg/h，而新式除雜機設計流量約為5000kg/h，原生產流量遠大于設計流量，在調試期間除雜機發生頻繁堵料。通過多次試驗驗證將加料前電子秤流量設置為6000kg/h后，生產過程中因流量過大引起堵料的情況大大降低。正式投入使用后，氣流除雜機依然有堵料的情況，主要原因是餅煙卡頓和預配柜物料流量突然加大所致。其中餅煙主要與片煙物理性狀有關，主要通過麻絲剔除機進行篩選;預配柜物料流量突然加大主要體現在尾料階段[4]。

預配柜底帶運行頻率在生產階段是由中控室根據投料量不同進行設置，在尾料階段原程序是將底帶頻率直接提高到60hz，保證尾料階段的物料流量滿足工藝需要。但由于切換尾料階段的料空光電開關亮開過早，造成實際進入尾料階段時機過早，造成部分正常堆積厚度的物料以60HZ運行，流量增大一倍以上，極易造成氣流除雜機堵料。

2 問題分析

通過對原程序解讀篩選出兩個關鍵因素：預配柜料空光電開關和預配柜的底帶頻率。為此制定了：延時階柔性化尾料頻率提升控制方式改進方案。

3 改進措施

3.1 延時方式的選擇

由于有投料重量的差異，比如4000KG和8000KG的物料，中控室設置的預配柜底帶運行頻率會有較大差異。而預配柜料空光電開關位置已固定，只能通過程序控制進入尾料階段的時機。如果單純使用時間延時，相同延時時間底帶運行的距離不一樣，造成進入尾料階段的時機產生差別。因此需要找到一個可計算底帶運行長度的方式。通過調查研究最終確定使用底帶計數接近開關，底帶有多片鏈板連接，通過計算鏈板遮擋接近開關的次數獲得底帶運行的實際長度。經過測試，鏈板移動3片得距離大概為50cm，這時物料堆砌的斜面起點剛好到達底帶出口邊緣。

3.2 柔性化頻率設計

經對多個品牌在預配柜的堆砌狀態進行統計，不同品牌水分、物料成分等物料固有狀態對于對物料堆砌形態影響不大，而批次進料重量多少對物料堆砌后的頭尾端垮塌面的斜面長短有較大影響。于是，針對對日常生產較多的4000KG和8000KG這兩種投料方式，設計了兩種柔性化頻率提升控制，見表1。

8000KG投料方式，在料空光電開關亮開后，底帶計數接近開關計數3次，底帶以46HZ運行，計數5次后以50HZ運行，計數7次后以60HZ運行;

4000KG投料方式，在料空光電開關亮開后，底帶計數接近開關計數3次，底帶以40HZ運行，計數5次后以50HZ運行，計數10次后以60HZ運行;

尾料階段底帶頻率呈柔性化階梯式上升，而堆積斜坡物料厚度呈階梯式下降，從而保證尾料階段盡可能接近生產階段的物料流量。

4 改進效果

自項目實施以來徹底解決了除雜機在尾料階段因流量過大引起的堵料的情況，后期將繼續優化延時計數時間及柔性化頻率切換數值。

制絲車間尚有儲葉柜和儲絲柜的控制方式與預配柜相同，根據實際需要可將預配柜延時柔性化尾料頻率提升控制方式進行推廣，提升控制精度。

5 結論

通過對預配柜底帶出料系統控制程序進行改進，優化尾料檢測方式，柔性化尾料出料控制頻率，從而降低了煙葉物料流量波動，穩定了除雜機來料物料流量，進一步降低了除雜機因堵料停機次數，提高設備穩定運行效率，同時有效提高維修人員對制絲設備精細化管控能力。

參考文獻：

[1]劉銀初，陳加坤，肖謀棋，肖雪強，曹建國.AEROSORT氣流光譜除雜機進料氣閘故障分析[J].價值工程，2019，38（18）：194-197.

[2]王天旺，陸俊平，袁玉通，劉文.打葉復烤流量控制穩定性研究[J].設備管理與維修，2019（05）：137-140.

[3]吳雄勁，尤芳勝，董文亮.卷煙生產線松散回潮工序煙葉流量控制改進[J].設備管理與維修，2013（02）：44-45.

[4]王磊，張壽明，汪芬.潤葉機控制及整線流量控制系統[J].自動化技術與應用，2007（10）：43-44+72.