優(yōu)化喂料機(jī)水平帶控制方式

覃剛 馮宇 唐光雄 姜黎明 楊遵偉

摘要：喂料機(jī)是在制絲車間廣泛采用物料輸送設(shè)備，用于煙草物料的連續(xù)均勻輸送。在不同的加工工序中，貯存一定量的煙草物料，起到工序間緩沖和調(diào)節(jié)的作用，從而實(shí)現(xiàn)緩存、輸送和定量喂料等功能。與限量管和電子皮帶秤等設(shè)備配合使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙草物料的流量調(diào)節(jié)控制。由于喂料機(jī)停水皮帶光電開關(guān)信號(hào)不穩(wěn)定引起物料中斷就會(huì)導(dǎo)致電子秤流量波動(dòng)甚至流量中斷，從而影響加香加料精度和產(chǎn)品質(zhì)量。通過設(shè)計(jì)喂料機(jī)模擬進(jìn)料控制程序，最終實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過程中即使出現(xiàn)停水平帶光電開關(guān)故障也不影響生產(chǎn)，并能通過報(bào)警信號(hào)通知維修人員及時(shí)進(jìn)行故障排除，避免造成更大的影響。

關(guān)鍵詞：喂料機(jī)、定量喂料、模擬進(jìn)料、控制程序

喂料機(jī)是利用貯料箱與提升帶、勻料輥等部件，通過光電管對(duì)物料的檢測(cè)，進(jìn)行電氣控制，利用容積控制實(shí)施定量尾料的一種設(shè)備[1]，它可以連續(xù)均勻的輸送煙葉、煙絲等物料，實(shí)現(xiàn)對(duì)制絲生產(chǎn)線前后工序的物料緩沖及均衡物料輸送的功能。

喂料機(jī)由貯料箱、水平皮帶、提升皮帶、傳動(dòng)部分、光電檢測(cè)器等部件組成[2]，喂料機(jī)的設(shè)計(jì)功能是輸送和定量喂料，如果出現(xiàn)因設(shè)備故障原因引起物料中斷就會(huì)導(dǎo)致電子秤流量波動(dòng)甚至流量中斷，從而影響加香加料精度和產(chǎn)品質(zhì)量。

1 喂料機(jī)問題現(xiàn)狀

喂料機(jī)的設(shè)計(jì)功能是輸送和定量喂料，如果出現(xiàn)因設(shè)備故障原因引起物料中斷就會(huì)導(dǎo)致電子秤流量波動(dòng)甚至流量中斷，從而影響加香加料精度和產(chǎn)品質(zhì)量[3]。

隨著設(shè)備使用年限的增加，在制絲車間葉片加料電子秤前喂料機(jī)頻繁出現(xiàn)物料中斷現(xiàn)象，嚴(yán)重影響加料精度，后經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)是由于喂料機(jī)停水皮帶光電開關(guān)信號(hào)不穩(wěn)定所致，最終通過更換光電開關(guān)和信號(hào)線纜后，此類現(xiàn)象暫未出現(xiàn)。但制絲車間喂料機(jī)數(shù)量較多，此類光電開光信號(hào)問題始終不能杜絕。

通過程序解讀，喂料機(jī)前段光電開關(guān)主要有兩個(gè)光電開關(guān)：啟提升帶和停水平帶。

啟提升帶光電開關(guān)功能：

只在每一批次開始時(shí)參與切換喂料機(jī)預(yù)填充和生產(chǎn)狀態(tài)以及首次提升帶動(dòng)作時(shí)使用，提升帶啟動(dòng)后僅受三位一體限量管上的高、中、低三個(gè)光電開關(guān)控制[4]。

停水平帶光電開關(guān)功能：

除了作為切換喂料機(jī)預(yù)填充和生產(chǎn)狀態(tài)的一個(gè)條件外，主要控制喂料機(jī)水平帶動(dòng)作。根據(jù)程序設(shè)計(jì)，在生產(chǎn)階段，當(dāng)此光電開光亮開1秒后，水平帶開始動(dòng)作，當(dāng)光電開關(guān)被擋住后，持續(xù)運(yùn)行2秒停止。如光電開關(guān)故障則水平帶將不會(huì)動(dòng)作，引起物料中斷。

2 問題分析

根據(jù)多次現(xiàn)場(chǎng)跟蹤統(tǒng)計(jì)，由于光電開關(guān)信號(hào)性能不夠穩(wěn)定，當(dāng)停水皮帶光電開關(guān)出現(xiàn)故障的時(shí)候，物料不能及時(shí)供給后端工序，導(dǎo)致停機(jī)斷料，影響制絲產(chǎn)品質(zhì)量。此次設(shè)計(jì)主要是要在停水皮帶光電開關(guān)出現(xiàn)故障的時(shí)候保證喂料機(jī)的水平帶能夠正常工作，故主要是在程序上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3 改進(jìn)措施

根據(jù)多次現(xiàn)場(chǎng)跟蹤統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)水平帶主要是根據(jù)喂料機(jī)料倉中物料厚度間隔為12-25秒前進(jìn)2秒。為了不過多的干預(yù)光電開關(guān)的正常功能，同時(shí)也盡可能模擬正常的物料遮擋場(chǎng)景，小組將模擬延遲時(shí)間定為18秒。一旦喂料機(jī)進(jìn)入生產(chǎn)階段，且提升機(jī)開始工作，模擬程序立即激活。當(dāng)光電開關(guān)失效后，水平帶能夠在上一次動(dòng)作18秒后向前持續(xù)進(jìn)料2秒。同時(shí)，如果光電開關(guān)信號(hào)出現(xiàn)不穩(wěn)定，模擬進(jìn)料程序也能實(shí)時(shí)接管水平帶進(jìn)料功能。

當(dāng)光電開關(guān)出現(xiàn)故障后，即使水平帶由模擬進(jìn)料程序接管，還是應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的警示提醒操作人員和維修人員，從而即使排出故障，恢復(fù)正常控制模式。根據(jù)前文，程序中設(shè)置生產(chǎn)階段中，在提升機(jī)有運(yùn)行信號(hào)時(shí)，光電開關(guān)狀態(tài)持續(xù)30秒沒有改變就輸出警告信號(hào)，并出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)畫面上。

4 改進(jìn)效果

自項(xiàng)目實(shí)施以來尚未出現(xiàn)喂料機(jī)在生產(chǎn)過程中因光電開關(guān)故障引起斷料的情況。在生產(chǎn)過程中，維修人員也多次模擬光電開關(guān)故障的情況，喂料機(jī)能夠按照程序設(shè)定方式持續(xù)工作，滿足設(shè)定目標(biāo)。

制絲車間存在多個(gè)喂料機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際需要可將此喂料機(jī)控制方式進(jìn)行推廣，保證生產(chǎn)連續(xù)性，提升制絲控制水平。

5 結(jié)論

通過喂料機(jī)程序設(shè)計(jì)杜絕了加料前喂料機(jī)停水平帶光電開關(guān)在生產(chǎn)階段故障時(shí)引起的加料工序斷料情況發(fā)生，保證物料來料流量的穩(wěn)定性，從而提升葉片加料工序控制水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊杰.橡膠擠出機(jī)新型喂料塑化裝置的振動(dòng)特性與流場(chǎng)分析[D].桂林理工大學(xué)，2020.

[2]許雄文，鄒會(huì)彥，王運(yùn)紅.“三位一體”恒流量喂料系統(tǒng)防斷流改進(jìn)[J].設(shè)備管理與維修，2020（15）：67-68.

[3]閆文選.加香前喂料機(jī)控制程序的改進(jìn)[J].科技與企業(yè)，2013（02）：124.

[4]胡曉軍，陳勇.卷煙廠儲(chǔ)倉式喂料機(jī)的改進(jìn)[J].輕工機(jī)械，2010，28（02）：93-95+99.