《卷煙工藝規(guī)范》流量計點檢方法實施研究

張喆 康軍

摘要：在卷煙制造過程中，流量計常用于控制加香加料精度、含水率允差等，而流量計的計量準(zhǔn)確性直接關(guān)系到加香（加料）、含水率的控制精度，需要定期對流量計的計量精度進(jìn)行驗證和校準(zhǔn)。目的：研究《卷煙工藝規(guī)范》流量計點檢方法實施的可行性及作用特點。方法：通過對現(xiàn)行點檢方法和《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法實施分析比較，查找現(xiàn)行點檢方法實施《卷煙工藝規(guī)范》流量計點檢方法的難點進(jìn)行改善優(yōu)化，分別對改進(jìn)前后的流量計點檢25次，計算點檢精度并繪制散點圖。結(jié)果：現(xiàn)行點檢方法點檢精度不滿足≤±0.5%的標(biāo)準(zhǔn)要求，點檢結(jié)果發(fā)散;優(yōu)化后實施《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法點檢系統(tǒng)正常穩(wěn)定，點檢精度合格穩(wěn)定。結(jié)論：通過開發(fā)點檢程序模塊能夠?qū)嵤毒頍煿に囈?guī)范》流量計點檢方法，并且計量精度達(dá)標(biāo)，具有不確定度低、檢具能力指數(shù)高、點檢效率高的優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：卷煙工藝規(guī)范;流量計;點檢

1 背景技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)中，流量計常用于測量液體流量，作為控制標(biāo)的（如PLC）的反饋信號，對滿足控制要求有重要意義。在卷煙加工過程中，流量計常用于控制加香加料精度、含水率允差等，流量計計量精度直接影響控制精度及施加物的均勻性，而控制精度及施加物的均勻性是影響卷煙品質(zhì)的關(guān)鍵因數(shù)。流量計計量精度按照《卷煙廠制絲線關(guān)鍵設(shè)備工藝性能點檢控制辦法》（Q/SZY 2.06.010-2017）5.4的要求必須定期點檢，制絲線關(guān)鍵設(shè)備工藝性能點檢方法按照《卷煙工藝規(guī)范》13.2.4.4執(zhí)行。現(xiàn)行點檢方法是通過記錄流量計初值、終值，人工接料，流量計累計值達(dá)到量程20%以上，計算所得結(jié)果，此方法不符合《卷煙工藝規(guī)范》要求。

2.流量計點檢方法分析

2.1 現(xiàn)行點檢方法流程（見圖1）

2.2《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法

《卷煙工藝規(guī)范》13.2.4.4 中所述流量計點檢方法，具體如下：

設(shè)定流量計的目標(biāo)流量，待其穩(wěn)定后，用容器收集1分鐘內(nèi)流出的物料總量，并求出實際流量;重復(fù)測量三次，得到每次的實際流量，根據(jù)下列公式計算流量計計量精度，求得其平均值[1] [2] 。

2.3現(xiàn)行點檢方法與《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法比較

2.3.1《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法分析（見圖2）

2.3.2現(xiàn)行點檢方法與《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法比較

流量計本身不具備設(shè)定流量和穩(wěn)定流量的能力，需要依靠系統(tǒng)來設(shè)定流量、穩(wěn)定流量。無論是加香加料系統(tǒng)還是含水率控制系統(tǒng)都未設(shè)計專用流量計的點檢模塊，實際流量基本在±5%內(nèi)波動，也沒有專用的點檢管路輸出程序，使得規(guī)范中所要求的“用容器收集1分鐘內(nèi)流出的物料重量”難以實施。為了提高點檢結(jié)果準(zhǔn)確度，采用延長收集時間、加大累計量的方法來減小誤差，實際得出的是流量計的累計流量計量精度，而不是單位時間內(nèi)的流量計流量計量精度。現(xiàn)行點檢方法與《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法比較結(jié)果具體見表1。

由5人依次輪流負(fù)責(zé)計時、發(fā)指令、啟/關(guān)閥門、接料、物料稱重，點檢25次，記錄每次點檢的數(shù)據(jù)、并繪制散點圖（見圖3）。試驗結(jié)果可知，點檢精度遠(yuǎn)大于±0.5%，點檢結(jié)果發(fā)散。

3《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法實施初探

3.1我廠加香系統(tǒng)具備條件如下：管路連接料罐、加料泵、流量計、出料閥、回料閥、截止閥、碰嘴閥等;DP網(wǎng)連接PLC、稱重變送器、閥島、流量計、調(diào)速裝置、觸摸屏等;軟件使用SIMATIC ManagerV5.5和wincc flexible2008。

3.2繪制實施《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法程序流程（具體見圖4和圖5）

3.3《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法實施

3.3.1生產(chǎn)為主，點檢為輔，選擇食品級氣動單作用T型常開三通球閥，安裝于流量計出口端，并連接好閥位檢測反饋信號于PLC。

3.3.2編寫PLC程序，建立數(shù)據(jù)塊，下載調(diào)試。

3.3.3組態(tài)wincc flexible2008，編寫具備點檢功能的獨(dú)立點檢界面，下載調(diào)試。

3.3.4全面調(diào)試、實驗并優(yōu)化。

3.3.5《卷煙工藝規(guī)范》點檢方法的點檢流程（見圖6），整個過程只需點擊人機(jī)界面上按鈕兩次就能自動完成。

3.3.6按照3.3.5流程一人即可操作，采用五個不同的人不同時間進(jìn)行點檢實驗，每人實驗5次，實驗結(jié)果可得，點檢系統(tǒng)正常穩(wěn)定，點檢精度合格穩(wěn)定。（具體結(jié)果見圖7）

4總結(jié)

通過研究可知，用現(xiàn)行點檢系統(tǒng)實施《卷煙工藝規(guī)范》流量計點檢方法點檢結(jié)果不真實、不確定度高，即難以實現(xiàn)。通過開發(fā)點檢程序模塊能夠落實《卷煙工藝規(guī)范》流量計點檢方法，并且計量精度達(dá)標(biāo)，具有不確定度低、檢具能力指數(shù)高、點檢效率高的優(yōu)點。

參考文獻(xiàn)：

[1] 卷煙工藝規(guī)范[M].中國輕工業(yè)出版社，徐維華 羅登山主編 國家煙草專賣局頒發(fā)，2016

[2] 李文泉.改進(jìn)加料系統(tǒng) 提高加料精度[A].中國煙草學(xué)會.中國煙草學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C].中國煙草學(xué)會：中國煙草學(xué)會，2004：4.

[3] 張喆（1969年12月），男，本科，初級職稱，研究方向為煙草工業(yè)電氣、電子、控制技術(shù)。

（作者單位：陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司旬陽卷煙廠）