PLC控制在煙草制絲工藝中的運用和問題分析

班玉洋

摘要：PLC控制系統(tǒng)主要是以電控集成系統(tǒng)為基礎，通過生產(chǎn)工藝的需求，劃分相應的工藝技術(shù)模塊，分配現(xiàn)場控制箱，完成在制絲線生產(chǎn)過程中各傳感器的數(shù)據(jù)采集、以及自動化控制和報警。現(xiàn)在傳統(tǒng)的煙草制絲主要是以品牌配方模式組織生產(chǎn)，將分組加工新工藝運用于制絲線中，因此傳統(tǒng)的絲線在分組加工工藝的過程中逐漸被淘汰掉。本文為了提高控制、設備運行效率運用了分組加工工藝，最主要的是通過對其 PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)化。

關鍵詞：PLC控制;煙草制絲工藝;應用問題

傳統(tǒng)煙草制絲工藝的流程先對復烤過的煙梗和煙葉分別進行回潮、加料和烘絲，接著再根據(jù)工藝要求對煙絲進行摻配和加香操作制作成品牌配方成品煙絲。傳統(tǒng)工藝制作出來的煙絲焦比較高，危害性比較大，近年來新工藝生產(chǎn)的“中式卷煙”受到社會的喜愛，因為它較傳統(tǒng)煙絲具有較大安全性。新工藝中應用了PLC控制實現(xiàn)分組加工工藝，可見PLC控制在煙草制作絲工藝中扮演者十分重要的角色。

1、PLC控制系統(tǒng)主要功能

1.1批次任務管理功能

MES系統(tǒng)將生產(chǎn)批次任務發(fā)送到管理計算機中，接著管理計算機再將任務下發(fā)到各個控制段的監(jiān)控機中。目前監(jiān)控計算機主要有三種控制選擇模式，分別是本地控制、遠程控制、MES控制。通常情況下，監(jiān)控計算機是以MES控制模式運行。如果MES系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，便進入遠程控制模式，在這種模式下，執(zhí)行監(jiān)控機上手動錄入的批次任務。如果需要在現(xiàn)場對設備進行調(diào)試或者檢修時，則可以選擇本地控制模式來實現(xiàn)現(xiàn)場控制。

1.2集中監(jiān)控功能

監(jiān)控計算機可以利用圖形化界面實現(xiàn)實時監(jiān)控，控制功能包括選擇生產(chǎn)線的控制模式、設定工藝和設備參數(shù)，以及啟動、停止生產(chǎn)線操作等。監(jiān)控計算機能夠以圖形的方式來現(xiàn)實生產(chǎn)線設備單機、分段、全局工藝流程運行的狀態(tài)，按照生產(chǎn)線工藝流程布置的要求還可以查看實時的設備參數(shù)和工藝參數(shù)。為了能夠保證系統(tǒng)能夠正常運行以及安全，監(jiān)控機還設有安全權(quán)限管理設置功能，經(jīng)過設置之后，只允許系統(tǒng)管理人員和操作人員登錄進入監(jiān)控系統(tǒng)，安全權(quán)限管理設置功能還可以對不同用戶設置不同安全級別的權(quán)限。

1.3生產(chǎn)報表、統(tǒng)計功能

通過使用PLC控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在完成每一批任務后，自動生成生產(chǎn)報表，其中報表中包含的內(nèi)容有配方參數(shù)、開始和結(jié)束實間、任務批次號、工藝指標的平均值以及最大最小值等內(nèi)容。生產(chǎn)的生產(chǎn)報表可以為質(zhì)檢部門提供有效信息，從而有利于質(zhì)檢部門科學準確的對產(chǎn)品質(zhì)量進行評價。

1.4設備控制功能

控制系統(tǒng)有兩種工作方式，分別是自動和手動。在維修設備的過程中，主要使用的是單機手動方式，而在正常生產(chǎn)的過程中，使用的是自動方式。手動模式下，操作人員操作電機的啟動和停止是通過子站電控箱或隔離開關盒上的按鈕完成的，對現(xiàn)場操作終端的按鈕操作，還可以實現(xiàn)一個電磁閥的通斷。而在自動模式下，操作人員是在監(jiān)控計算機操作畫面上的按鍵來對生產(chǎn)線進行控制，以此滿足工藝參數(shù)的要求。

2、控制系統(tǒng)常見的問題及分析

2.1設備運行中電流的監(jiān)測

問題：如何提前發(fā)現(xiàn)電機在日常生產(chǎn)和維修中存在的故障隱患。

分析：通過網(wǎng)絡控制，西門子高性能饋電器、丹佛斯變頻器、軟啟動器等均可接入網(wǎng)絡，使PLC能夠采集到各電機實際運行電流。通過收集到的實際電流，可以判斷電機運行是否正常，是否存在故障隱患。而且可以很直觀看到各個設備的能耗，方便工廠做電機的保養(yǎng)等工作。

2.2預警

（1）問題：制絲生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障停機，造成工藝指標不合格，產(chǎn)品質(zhì)量下降等事故，影響極其惡劣。

（2）分析：針對制絲工藝中經(jīng)常出現(xiàn)的影響產(chǎn)品質(zhì)量的故障原因，不斷地進行歸納總結(jié)，在電控程序的設計開發(fā)過程中，盡量做到事故發(fā)生前的預警和報警，把故障消滅在萌芽狀態(tài)，減少事故停機率，同時保證產(chǎn)品質(zhì)量，間接地節(jié)約了大量的人力、物力成本。

3、PLC在煙草制絲工藝中的應用

制絲生產(chǎn)工藝流程可分為制葉片、制葉絲、制梗絲、摻配混合四大工段。其中包括：煙葉回潮、配比、潤葉、貯葉;切絲、烘絲;潤梗、壓梗、切梗、烘梗絲;再將葉絲、梗絲、薄片均勻的混合摻配，經(jīng)冷卻后噴灑香精香料。

3.1 PLC在煙草制葉片工藝中的應用

真空回潮是卷煙制絲工藝的第一道工序＼，是制絲生產(chǎn)過程中非常重要的一道工序。其任務是平衡煙葉水分，提高煙葉溫度;增加韌性，減少破碎;松散煙葉，有利后續(xù)工序中的配比摻和。此外煙葉經(jīng)過蒸汽處理，還可以除去不良氣味，改善煙葉色澤，殺死煙葉中的甲蟲、螟蟲及蟲卵。在煙葉真空回潮機中采用PLC控制后，使真空回潮機的工藝參數(shù)選擇具有更大的柔性，可明顯提高真空回潮機的各項技術(shù)指標，提高控制系統(tǒng)可靠性。同時，采用PLC控制后使真空回潮機與制絲生產(chǎn)線上其它設備之間的通訊變得更容易，為今后構(gòu)成卷煙制絲生產(chǎn)過程的集散控制系統(tǒng)打下了基礎。

3.2 PLC在煙草制梗絲工藝中的應用

在卷煙制絲生產(chǎn)中，煙葉經(jīng)打葉處理后分離成葉片和煙梗。其中煙梗處理的第一道工序為潤梗，即對煙梗進行加溫加濕處理，提高煙梗含水率，使煙梗的柔軟度和可塑性提高。編制的控制系統(tǒng)主程序主要包括參數(shù)設定模塊，用于修改工藝參數(shù);信號采集、數(shù)據(jù)處理模塊，采用中值濾波;PID控制過程調(diào)節(jié)模塊;標度變換用于參數(shù)顯示;異常情況聲光報警等。改造后的PLC控制系統(tǒng)運行準確、可靠。

3.3 PLC在煙草摻配混合工藝中的應用

混絲摻配系統(tǒng)是卷煙廠制絲生產(chǎn)工藝過程中一道非常重要的工序，摻配工序的加工質(zhì)量對整個產(chǎn)品的質(zhì)量舉足輕重。在混絲摻配生產(chǎn)工藝過程中，將葉絲與梗絲、薄片絲、膨脹絲、回收絲等按一定比例摻配，由電子皮帶秤完成對物料的計量。PLC主要對電子皮帶秤、稱量過程進行實時計量、控制，并完成對系統(tǒng)故障的顯示、檢測及報警，同時向變頻器輸出信號，以調(diào)節(jié)皮帶秤電機的轉(zhuǎn)速。使用可編程邏輯控制PLC替代傳統(tǒng)的繼電邏輯，具有功能強大、方便靈活、易維護等優(yōu)點，為實現(xiàn)整個制絲車間的網(wǎng)絡化生產(chǎn)管理創(chuàng)造了條件。

4、結(jié)語

當前，無論煙草、化工、電力、冶金、石油等行業(yè)，自動化控制都是不可缺少的。常規(guī)制絲線采用品牌配方進行生絲，僅采用單線生產(chǎn)， 薄板、滾筒-氣流烘絲機僅采用二選一的方式進行生產(chǎn)，設備使用效率低，無法滿足分組加工工藝的要求;通過對原制絲線設備及控制程序的改造，可兩條制絲線同時生絲，并能處理不同品牌配方或子模塊，提高設備利用效率和控制精度，并能滿足分組加工。

參考文獻

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