加料系统吹扫过程旁通阀的电气改造

加料系统吹扫过程旁通阀的电气改造

鲁少平

鲁少平（广东中烟工业有限责任公司韶关卷烟厂）

摘要：通过对梗线加料流量计旁通阀手动改为自动的电器改造，避免在加料过程中忘记关旁通阀而引起的质量事故，同时在管路清洗过程中，实现了自动开启旁通阀，促进管路清洗的效率及清洗的干净程度。

关键词：旁通阀PLC程序清洗

0引言

在卷烟行业，加香加料的工艺过程是十分重要的一个环节，卷烟配方主要包括产品的叶组配方和产品的加料与加香配方。叶组配方是将各种不同类型、香型、产地、等级或不同性质、因素的烟叶，按照卷烟产品类型，以不同比例进行合理适宜的混合。叶组配方的基本要求是质量、风格及成本稳定。除了叶组配方之外，加料与加香配方也是卷烟配方的重要组成部分，这道工序是在叶组配方基础上，针对叶组配方的不足之处，选择不同性质和作用的加料与加香物质，按不同比例调制适宜叶组配方使用的添加剂，达到衬托卷烟产品香气、掩盖杂气，改善吃味的目的。因此加料、加香的均匀性和纯净性直接关系到卷烟的质量，在烟厂实际生产中要根据生产需要，按照一定的顺序生产不同类型的烟丝，所以加香加料也要根据不用的烟丝选择不同的香料，所以在转烟生产过程中，为了保证不同烟丝间香料的纯净度，对加料管道的清洗吹扫也是十分重要的，本文主要讲述了吹扫过程中加料流量计的旁通阀的手自动改造工程。

1旁通阀的作用

旁通阀在正常生产中一般处于关闭状态，旁通阀在实际生产中主要作用是，由于流量计的孔径很小，在清洗加料管路的过程中，对清洗效果不好，这就需要开启旁通阀来达到清洗的目的，在原来的设备设计中，流量计的旁通阀为单独的个体，工作中需要操作员根据生产需要手动转动旁通阀，而这个设计的弊端有以下几个方面：①我们厂生产控制为中央控制室操作生产，在清洗管路的时候就需要现场操作员事先通知中控室清洗，中控室操作人员在操作画面按“吹扫启动”按钮进行清洗，现场操作员自己手动打开旁通阀清洗管路，这种设计费时费力；②由于旁通阀是手动操作，就会存在清洗完管道操作员忘记关闭旁通阀而进行下一批次烟丝生产，料液就大部分通过旁通阀加入到了烟丝中，而流量计显示少量料加入烟丝，造成加料质量问题。鉴于这种情况的存在，经过研究决定实现对旁通阀的自动控制以杜绝这类情况的出现。

2改造的前提条件

要搞清楚管路清洗过程的程序控制工作原理，以一号罐加料后清洗为例，整个清洗过程总共8分钟时间，分为回料时间、水洗时间、压缩气吹除时间，其中回料时间为2分钟，首先压缩空气阀打开，残留在管道的余料在压缩空气的作用下通过阀Q15、Q20、Q19、Q18流回一号罐，2分钟后回料结束；Q26水阀打开，通过阀Q12、Q13、Q14、加料流量计和旁通阀、Q15、Q20、Q19、Q18直接排入下水道，整个过程为3分钟，同样水阀开启3分钟后关闭，进入气吹扫时间，Q27气阀打开，通过通过阀Q12、Q13、Q14、加料流量计和旁通阀、Q15、Q20、Q19、Q18把管道里残留的水等吹入下水道，整个时间为3分钟。清楚了工作原理，做起来就事半功倍了，首先对自动控制时要达到的效果做一简单说明，由于整个清洗过程为8分钟，在这8分钟时间内，要同时做到清洗管路和清洗加料流量计，第一步，余料回流时旁通打开，加快余料回流时间，以利于在2分钟内余料全部回流到加料罐，避免原料浪费，第二加水清洗时，要保证管路和流量计都要经过水的清洗，第三，压缩空气吹扫，同样要保证管路和流量计都经过压缩空气的吹除。

3电器安装

搞清楚了要达到的目的就要进入实物安装阶段，我们选择的旁通阀为气动阀，程序输出24V电源控制中间继电器来达到控制阀的开关，我们在电柜中加装西门子DO输出模块，和一个24V控制电源的中间继电器，再在阀岛箱体内加装一个阀岛，当吹扫开始时，程序运行就会有输出信号，阀岛得电此时阀岛动作，打开压缩空气，旁通开；失电旁通关。

4程序编写

下面要进行程序编写阶段，也是整个改造过程中最复杂和最重要的一个环节，由于我们厂采用的硬件是西门子的PLC，软件编程理所当然是西门子公司的STEP7编程软件，通过对原有程序的阅读，在原有的程序中，吹扫过程的程序中总工用到三个延时接通时间继电器，分别为T185为2分钟、T186为5分钟、T187为8分钟，如果要做到上述要达到的目的，就要在时间中加三个延时接通时间继电器来控制旁通阀的开关，分别让水和气有30秒的时间来清洗和吹扫流量计。

4.1第一步，要在程序中另外加这三个延时接通S5定时器，在管路清洗启动是开始倒计时，分别把他们定义为：余料回归旁通时间T300，清洗加水旁通时间T301，清洗加气旁通时间T302，取DO模块中的Q80.6作为旁通阀的输出点，根据要达到的目的编写旁通阀控制程序，

这样在按下“吹扫启动”按钮后，旁通阀也同时打开，回料1分30秒，旁通阀关闭，此时料液通过流量计回到料罐，2分钟T185接通，旁通阀打开，进入清洗加水时间，4分30秒旁通关闭，清洗流量计；5分钟T186接通，旁通打开，进入清洗加气，7分30秒旁通关闭，开始吹扫流量计，8分钟整个清洗过程完毕，为了达到测试及检修等过程的操作方便，我们在程序中又做了旁通阀的手动开关程序。

4.2第二步，要进行上位机程序改写，首先要在DB84共享数据块中加DBX84.0作为共享数据点，利用上位机画面编写软件WinCC，在画面中建立一个旁通阀的状态显示图，定义他的变量为DB84.DBX84.0，变量类型为BOOL，并使这他和Q80．6相连，需在程序段中加一段程序，当Q80.6接通时DB84.DBX84.0同时接通，达到监控目的。在触摸屏画面的编写和上位机的道理一样，编写软件为ProTooL。

5程序下载

做好这两段程序的编写，下一步把编写的程序下载到现场S7-400PLC中，由于我们厂上位机和PLC间的通讯是通过MPI网连接，所以只需要在上位机上利用S7编写软件直接下载就可以了，我们厂的网络通讯为PROFIBUS-DP，这样当旁通阀动作时，在上位机和现场触摸屏中就能实时监控他的运行情况，以便发生故障时及时发现问题，利于生产的有序进行，保障产品质量。另外加料筒内喷嘴的清洗过程中，旁通阀也是打开状态，加大水的流量，利于喷嘴的清洗。

6试机

先手动测试阀的开关是否正常，再通过中控室上位机自动运行来测试是否以达到控制效果，经过对管路的检查，发现管路达到了预期的清洗效果，没有残留多余的料液，在后来的生产过程中也没有发生一次问题，实践证明整个改造过程是完全成功的。

7结束语

通过这次电气改造，虽然不是很复杂但我也从中学到很多东西，比如PLC程序的编写，因为我们厂的整个控制程序都是十四所的专业人员编写，我们在工作中很少去真正的编写程序，读程序和写程序存在质的区别，写程序就需要我们考虑好各方面的因素，对程序中功能、功能块、数据块有更清晰的认识，同时对WinCC、ProTooL等软件要学习的更透彻，才能做到头脑清晰、思路明确，“玉不琢，不成器。人不学，不知道。”古人寥寥数语就将学习的重要性高度地概括出来了，我们也需要不断的提高自己，通过不间断的学习充实自己，才能适应日新月异的科技发展，跟上时代的脚步。

参考文献：

[1]廖常初主编.S7-300/400PLC应用技术.机械工业出版社.

[2]苏昆哲主编.深入浅出西门子WinCC.北京航空航天大学出版社.