基于滴水節(jié)流算法的件煙定位控制優(yōu)化

黃許立 馬志遠(yuǎn)

【摘 要】我司成品件煙輸送系統(tǒng)主要由雙履帶輸送機(jī)、鏈條機(jī)、分揀機(jī)等構(gòu)成，用于合流、分揀、輸送件煙。原有件煙分揀后件煙定位裝置故障率高，造成分揀道故障頻次為3.76次，維修工作量大。對此，我們通過優(yōu)化分揀后件煙輸送裝置，基于滴水節(jié)流算法設(shè)計件煙輸送控制方式，對輸送機(jī)控制程序進(jìn)行優(yōu)化。自改造后，設(shè)備運行情況良好，故障頻次降為0.73次，有效提高設(shè)備運行效率。

【關(guān)鍵詞】滴水節(jié)流算法;件煙;輸送

1.存在問題

件煙分揀后通過帶有輥子附件的鏈條進(jìn)行輸送定位，由于該輸送方式定位不可靠，易出現(xiàn)件煙歪斜等定位故障，且需頻繁維護(hù)輥子附件，經(jīng)統(tǒng)計改造前3個月分揀道故障頻次為3.76次（故障次數(shù)/入庫件煙數(shù)量（萬件）），直接影響車間生產(chǎn)。通過對件煙定位裝置進(jìn)行試驗，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：裝置定位方式不穩(wěn)定、控制方式不合理，是造成分揀道故障頻次高的根本原因。

（1）定位方式不穩(wěn)定

輥子采用固定和自由轉(zhuǎn)動兩種形式，并采用角度安裝，實現(xiàn)件煙自動靠邊定位。件煙向前輸送時，受到摩擦力f作用，運行到末端擋板后，受到向后的推力。由于定位輥子軸線與擋板間存在一個斜角α，定位輥子與件煙之間存在滾動摩擦力和滑動摩擦力，合力使件煙向側(cè)邊護(hù)欄靠緊，到達(dá)抓煙定位點。

（2）控制方式不合理

現(xiàn)有定位裝置采用一個驅(qū)動電機(jī)，通過鏈傳動輸送。定位裝置緩存件煙數(shù)量為3件，件煙先后到達(dá)定位裝置后，鏈條持續(xù)輸送，待第3件件煙到位后停止運行，輸送機(jī)采用一段式控制方式。

通過分段控制試驗，在第1、2件煙到位后，將第3件煙用緩存氣缸頂起，使其停止在緩存輸送機(jī)，以達(dá)到分段式控制效果，由單因子方差分析得出，P值小于0.05，說明分段控制同定位故障二者之間存在顯著性相關(guān)性。

針對上述問題，通過優(yōu)化輸送裝置和控制，提高設(shè)備運行穩(wěn)定性。

2.改進(jìn)方法

（1）定位裝置優(yōu)化

采用電動輥筒輸送定位方式，將帶輥子附件鏈條輸送方式更換為柔性度更高的電動輥筒，重新設(shè)計了6個通道的控制電路圖。根據(jù)電動滾筒的功率及電流需求情況選擇了雙通道冗余電源輸出，確保電源供應(yīng)穩(wěn)定，當(dāng)某個分揀道或電源通道出現(xiàn)故障后，不影響另外的分揀通道，提高了系統(tǒng)冗余性能。

（2）控制流程優(yōu)化

在綜合考慮設(shè)備低功耗性及確保流程順暢性后，對PLC電控程序重新設(shè)計，采用了滴水式節(jié)流控制算法。與原有流水式控制相比，該控制算法定位更加精準(zhǔn)，能降低設(shè)備運行時長，降低能耗，提高設(shè)備使用壽命。

3.改造效果

改造后定位輥筒共3分段進(jìn)行控制，每段由一個電動滾筒通過多楔帶帶動若干個從動輥筒輸送。3個電動滾筒分別控制件煙1、件煙2、件煙3的輸送和停止，所有件煙均能獨立控制，運行定位測試情況如圖所示1。

通過對6個緩存通道分別進(jìn)行了72次測試，測試件煙分段運行定位準(zhǔn)確率達(dá)到100%，同時經(jīng)測算，全年可產(chǎn)生71292元的經(jīng)濟(jì)效益。

通過改造，件煙輸送裝置實現(xiàn)分段控制，電機(jī)間歇運動，同設(shè)備之間相對摩擦?xí)r間縮短，件煙定位準(zhǔn)確。改造后電動棍運行穩(wěn)定，定位不準(zhǔn)問題顯著改善，件煙定位故障頻次明顯降低。經(jīng)統(tǒng)計，改造后3個月件煙分揀道故障頻次降為0.73次，降低80%以上，有效提高件煙輸送分揀的穩(wěn)定性，滿足件煙碼垛需求，保障車間正常生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李銀華，趙凡，姜克森，王博.煙箱分揀自動控制系統(tǒng)研究.包裝工程，2015，36（3）.

作者簡介：

黃許立（1985-），男，碩士，工程師，主要從事自動化物流系統(tǒng)的維護(hù)。

通訊作者：

馬志遠(yuǎn)（1987—），男，本科，高級工程師，主要從事自動化物流系統(tǒng)的維護(hù)。

（作者單位：龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司）