基于西門子S7—300構建的煙梗自動除塵輸送系統

侯加文

摘 要：本文構建的煙梗輸送系統，以西門子S7-300PLC根據洗梗工序所需物料量的多少，實現對煙梗的自動輸送，系統具備自動、手動和聯機功能。構建的系統投入生產使用后，堵料次數、停機時間、切梗絲后水份標準偏差、現場粉塵分別由以前的2次/月、65.25min/月、0.35%、3.6mg/m3降為現在的1次/月、15min/月、0.22%、2.7mg/m3，從而提高制梗絲質量，改善現場作業環境。

關鍵詞：西門子S7-300；煙梗自動輸送系統；水份標準偏差制；梗絲質量

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133066

1 存在的問題和技術方案

由于煙梗在輸送過程中沒有喂料機、勻料輥，流量很不穩定，從而造成煙梗輸入過多而發生堵料現象。在現場經過統計測試發現，物料輸送過程中堵料次數3次/月、停機時間65min/月、切梗絲后水份標準偏差0.35%/月，影響梗絲在制品質量和水份穩定性。洗梗所用的煙梗由操作工抬到皮帶機上，然后經風力送到洗梗的喂料機。按每天計劃投料10000kg煙梗，每包50kg計算，每班操作工需要抬200多包，現場操作工勞動強度大。另外干煙梗中含粉塵較多（3.6mg/m3），盡管操作工戴上口罩，每天也會吸入很多粉塵，給操作工帶來很大的健康威脅。

設計自動上梗、拆包卸梗機。實現煙梗的自動吊裝、上梗、拆包，以減少現場操作人員勞動強度；電氣控制系統的設計。為減少上下工序之間由于人工聯系不及時，造成堵料或斷料現象，可以借助光電耦合開關的應用，通過在西門子S7-300控制器中設計相關控制程序使上梗機可以自動檢測洗梗機運作情況，根據洗梗機運作中需要的物料量來自動啟動機器或者停止運送；設計自激水幕式環境除塵系統。使含塵氣體經除塵系統處理后，所產生的氣體經過風機直接排放到自激式水幕循環水箱內，保持現場作業環境清潔，達到職業衛生標準要求。

2 方案實施

2.1 自動上梗、拆包卸梗機的制作

軌道的制作，根據現場吊裝輸送的要求，制作的“工”字型鋼軌道的長度貫穿整個煙梗存放區，以便對遠距離的煙梗進行輸送，達到自動上梗的目的；電動葫蘆的選型，煙梗傳送中打包的煙梗是1包50kg，通常是3包一同吊起其總重就是150kg。那么，參考這個數值及出于安全洗漱考慮，自動煙梗傳送系統中需要使用載重在0.5T的電動葫蘆（極限可吊裝5.5T）。

2.2 電氣控制系統的設計安裝

傳統煙梗輸送系統中上梗機距離洗梗地點的距離是在100m左右，煙梗輸送過程中只能靠操作工人在兩點之間巡視時才能發現喂料機是否已滿，如果喂料機已滿操作員就要盡快到達上梗機區域通知上梗程序工作員停止上梗，這個信息傳遞的過程中煙梗輸送系統是一直持續運作的，這就很容易造成上梗機上梗過多堵塞風送管道。因此，新的煙梗傳送系統可以將這2個程序相結合，使其達到同步運作。這個過程可以借助光電耦合開關的應用，通過在西門子S7-300控制器中設計相關控制程序使上梗機可以自動檢測洗梗機運作情況，根據洗梗機運作中需要的物料量來自動啟動機器或者停止運送。這一控制程序應具有自動、手動、聯機等功能。具體方式為在洗梗機上下兩端安裝2個光電耦合開關，當喂料機里的物料達到一定量光電耦合開關被遮住，這時喂料機就向上梗機發送物料已滿信號，煙梗輸送系統自動停止運作；反之，如果洗梗程序工作到喂料機內的物料降低到光電耦合開關以下時，光電耦合開關自動向上梗機傳送物料不足信號，這時煙梗輸送系統自動啟動開始輸送煙梗。

2.3 自激水幕式環境除塵系統的制作

針對生產環境灰塵大設計了一臺自激水幕式除塵裝置，該系統利用旋轉氣流所產生的離心力將塵粒從含塵氣流中分離出來的除塵裝置。其工作原理是旋轉氣流沿器壁自圓筒體，呈螺旋狀由上至下向圓錐體底部運動，形成下降的外旋含塵氣流，旋轉過程中產生的離心力將密度遠遠大于氣體的塵粒甩向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力作用，而靠入口速度的動量和自身的重力沿壁面下落進入儲存箱。旋轉下降的氣流在到達圓錐體底部后，沿除塵器的軸心部位轉而向上，形成上升的內旋氣流，并由除塵器的排氣管排出。從而實現了含塵氣體的凈化，達到了職業衛生標準要求。

3 應用效果

煙梗自動除塵輸送系統通過PLC、人機界面有機結合在一起，實現了對煙梗自動輸送系統有效控制。該系統投入使用后，上梗堵料次數、停機時間、切梗絲后水份標準偏差、現場粉塵分別由以前的3次/月、65.25min/月、0.35%、3.6mg/m3降為現在的1次/月、15min/月、0.22%、2.7mg/m3，保障了煙梗輸送的連續、均勻、穩定、受控。

參考文獻

[1]張本甫.卷煙工藝規范[M].北京：中央文獻出版社，2003.