6K線HT增加出口物料溫度檢測功能

張表一　孫欽蘭

摘 要：通過加裝紅外測溫儀、修改PLC控制程序，實現了經HT增溫增濕后的切后生絲在線實時溫度檢測功能。為煙絲后續加工過程的自動控制提供原料性能參數，為烘絲機控制參數的設置提供參考。解決了因為來料狀態不確定而導致烘絲機干燥控制過程工作不穩定、烘絲機出口水份波動大的技術問題。

關鍵詞： 紅外測溫；PLC；采集；程序；控制

1 前言

作為濟南卷煙廠的一條主要生產線，6K制絲線主要承擔該廠重點煙牌的生產加工任務。其中烘絲機前的HT設備是從德國引進的增溫增濕設備，主要對切后煙絲增加溫度與水份，為煙絲的后續干燥加工創造條件。物料的水份與溫度經過在線檢測以后，以模擬量的形式反饋給控制系統參與各個受控量的閉環控制。因此，為了保持出口物料水份與溫度的穩定，就首先要保證檢測系統的穩定。

2 問題的提出

作為煙絲加工中的一項重要工藝技術指標，增溫增濕后的HT出口物料的溫度值應該符合工藝要求并盡可能連續穩定。但是因為在HT出口處沒有溫度檢測裝置，所以對此溫度值就不能進行在線實時檢測。生產時，只能由工藝質檢員采用手持式紅外測溫儀每隔一段時間就對煙絲進行點檢并記錄，并作為調整設備控制參數的參考依據。其可操作性很差，且可追溯性不強。這種粗放式的點檢方式直接影響了其后續加工設備（烘絲機）的控制：因為來料狀態不穩定而導致烘絲機干燥控制過程工作不穩定、烘絲機出口水份波動大等問題。

3 問題的解決措施

為解決這一問題，綜合考慮煙草加工對在線物料測量的工藝要求及6K線HT工作條件，我們采取了在6K線HT出口處增加非接觸式紅外測溫儀并修改PLC控制程序的方法，實現對HT出口處煙絲溫度的在線快速檢測功能。采用紅外技術對在線煙絲進行無接觸快速測溫，將溫度信號通過紅外處理技術轉換成模擬信號，經PLC處理獲得實際溫度值，再通過INTOUCH實時數采技術將所測得的信號寫入數據庫，為生產、工藝加工提供技術基礎數據，也為其后續加工設備（烘絲機）的干燥控制過程打下基礎。

（1）根據空間要求選擇紅外測溫儀安裝方式。經過現場勘察，可以發現HT出口與烘絲機入口之間距離狹小，最大寬度僅為100cm，最大高度僅為400cm，該空間不僅安裝有烘絲機的熱風管路，而且還要給停機例保預留操作空間。所以如果按目前普遍采用的在測量點上方安裝的方式安裝，則該空間不能滿足安裝條件，因此需要重新選擇安裝方式。通過項目組成員綜合分析，我們決定最終采用變角度、換方向的方法在測量點的側邊進行安裝。該安裝方式既滿足了紅外測溫儀安裝規范的要求，又滿足了信號線纜及清吹氣路等紅外測溫儀正常工作時所要求的條件。

（2）紅外測溫儀電氣與機械組件的連接。安裝完畢后，我們按照表1所示進行了電氣與機械組件的連接。

（3）PLC程序的編寫與調試。根據紅外測溫儀工作原理及使用說明書，對紅外測溫儀內部參數進行調整與設定，并進一步完善了PLC采集程序與接口程序，程序段如下：

A M 0.7

= L 16.0

BLD 103

CALL "SCALE"

IN ：=PIW683

HI_LIM ：=1.000000e+002

LO_LIM ：=0.000000e+000

BIPOLAR：=L16.0

RET_VAL：=DB16.DBW46

OUT ：=DB202.DBD316

（4）紅外測溫儀測溫校驗。利用黑體爐對紅外測溫儀進行校準，修正發射率及透過率，直到滿足工藝要求，并將結果進行記錄存檔。

（5）采集信號并通過數據庫進行數據記錄。PLC采集了溫度信號以后，我們在監控上位機建立IO變量，用于采集紅外測溫儀所采集到的實時溫度數據；在服務器數據庫中，建立存儲表，編寫綁定列表，建立數據采集變量與數據庫表列之間的對應關系，對數據進行儲存；編寫數據庫數據采集程序，根據生產情況，適時記錄紅外測溫儀采集數據，并按照生產批次進行匯總分析，同時實現生產過程數據的可追溯。

4 結束語

本項目中，我們通過利用變角度、調方向的方法在6K線HT出口新增紅外測溫儀，解決了在空間有限的范圍內安裝紅外測溫儀的難題。項目實施后，改變了以前單純依靠工藝質檢員采用手持式點溫儀間斷式的人工測量溫度、人工記錄建檔的狀況；減少了由于不同人員及測量位置、測量距離等因素構成的測繪差異給測量結果帶來的誤差，有利于進一步提高生產過程中的參數同質化加工；實現了準確、自動測量HT出口溫度這一重要工藝指標，并且該測量結果已經實時寫入數據庫，隨時可供查詢診斷，實現了生產過程可追溯性。

以上狀況的改變，為HT設備的下一個加工設備（烘絲機）的正常工作參數設置及進行各種工藝創新性試驗提供了依據，有利于進一步提高烘絲機出口水份的穩定性，并提升烘后煙絲填充值，對于穩定產品質量、實現節能降耗都有很好的現實意義和示范意義。

參考資料：

[1] 劉君華等編著.傳感器技術及應用實例[M].電子工業出版社.

[2] SIMATIC S7 系統、維護和編程[S].西門子（中國）有限公司.

[3] 崔堅編著.西門子S7可編程序控制器編程指南[S]. 機械工業出版社.

[4]王文斌等編.著機械設計手冊[K].機械工業出版社.

作者簡介：張表一，男，本科，工業電氣自動化專業，工程師，主要從事：設備維護與自動化技術工作。endprint