烟草制丝线加香加料系统防差错技术的应用

烟草制丝线加香加料系统防差错技术的应用

刘恒近 ,赵晚秋

山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂

摘要：随着烟草标准质量的提升，为了确保按照配方规定将香料准确、均匀地施加到叶丝上，避免发生工艺质量事故，在加香加料系统采用设备自检、牌号比对、流量比对、余料比对、实时补偿等防差错技术，从多方面形成一套完善的防差错系统，在即将发生或者刚刚发生混香串香、香料施加量异常、雾化效果差等故障时，通过禁止启动、立即停机、自动纠正或报警提示等措施，降低人为失误、设备故障或者控制缺陷等发生质量事故的风险，稳定卷烟产品质量，避免或减少质量缺陷造成的损失。

关键词：加香加料；混香串香；精度超标；防差错

引言

目前，烟草企业设备状态管理建立在以人工检测方式开展的点、巡检制度的基础上。利用信息化手段建立设备状态监测体系，可把过去单一依靠人工检测转变为实时在线监测与人工检测结合的模式。在日常检修中根据设备状态检测结果，检修人员可根据监测数据的变化趋势及早对设备的运行状态做出判断，实现对设备故障早预报，早诊断，提高设备运行完好率，减少设备停机时间，降低维修成本。

1系统作业流程

加香加料系统就是将一定比例的料液或者香精喷洒到烟叶和烟丝上，以完成工艺加工需求。加香加料的系统精度直接关系着产品的质量，不同牌号配比不同比例的料液也因此决定了不同品牌的烟丝吸味。以叶片加料为例来对加料加香系统的改造做详细说明。香料厨房操作工通过所示的操作站和配料操作屏，将香料配好之后将料液从香料厨房的香料罐泵入到现场罐，然后现场操作人员的叶片加料操作屏幕进行现场加料系统的预填充、循环等操作，然后料液加入到叶片中，完成加料的操作过程。

2项目实施以及系统组成

2.1项目实施

在制丝车间根据每个工序固有的特点，选择每个单机设备的关键控制节点进行状态检测，并对检测结果进行量化。选择适当的检测装备对单机设备的关键控制节点进行实时监控，如电机的表面温度、设备机架的振动情况、带变频器电机的电流和温度等。重点监控设备机体机架安装专业的振动检测装置，并集成专业的分析系统来分析这些振动，给出诊断意见。该设备一般采用手持式振动采集器进行人工采集。现有的关键控制电机都是变频器控制的，并且变频器都是通过DP网进行通信，可以实时读取电流、温度等技术参数，进入中控系统的实时数据库以便设备状态监控软件进行监控分析。对于加香加料控制回路的开度进行监测，可以直接反映加香加料整个管路系统的设备情况，如管路是否有积垢、泵和电机运行是否正常等；对于梗丝加料固定加料流量的加料管路，可以直接设定上下限进行监控；对于变的可以先期测量基准比例关系，再根据实际料液流量折合成理论控制回路开度，然后在这个理路开度的基础上设定上下限进行监控。电机的表面温度可以采用手持式温度检测装置进行人工采集。生产工艺指标的考核情况是设备运行状态的一种直观反映，同时也是作为设备运行状态评价的基础数据，参与设备运行状态评价。利用手工录入和中控自动采集系统收集设备状态监控原始数据；利用设备状态分析软件实现对设备运行状态进行分析、预警。

2.2系统组成

加料雾化介质自动切换系统管道。对相关管路系统全面改造之后，设置在蒸汽管路上的两个蒸汽手动阀被拆卸，由压缩空气控制阀代替管路上手动控制阀，将两个气动执行器设置于车控制气路。根据相关生产工艺具体标准，在料液引射雾化时有效采用蒸汽介质进行操作，当烟叶作为生产物质被添加至料滚筒，达到雾化喷洒料液实际覆盖范围，将内部相关信号数据以PLC控制程序向外传输，有效控制三通球阀在动作执行过程中所产生的一系列压缩空气，并改变其原本线路，转由阀岛发出，并对三通球阀进行一定的刺激，三通球阀中压缩空气形成有效的导流，促使其向膜片阀的发展，该膜片阀被蒸汽雾化介质所控制，并借助该介质与双元喷嘴相接通，与此同时，打开料液控制阀，料液在蒸汽引射下产生雾化现象，最终在双元喷嘴的辅助下，得以在物料上进行均匀的喷洒。与上述原理相同，实际生产过程中如果是生产硬性要求，在料液引射雾化时需以压缩空气为主要工作介质，由PLC控制程序进行相关数据信号的完整输出，对三通球阀动作下所产生的压缩空气进行有效控制，使其转向阀岛，并由此发出三通球阀动作，压缩空气在流经三通球阀时，在雾化介质的作用下，逐渐膜片阀发展，双元喷嘴将在压缩空气雾化介质的引导下使得两者相互连接，并在此基础上打开料液控制阀，在蒸汽引射介质作用下料液产生雾化现象。

3加强烟草制丝加香加料精准控制的方法

3.1加强切片机流量的精准控制

烟草制丝生产工艺的精准控制中，应做好切片机流量的精准控制。一般来说，烟草制丝生产过程中，需要经常用到三刀四片和四刀五片的切片机，而片烟箱的长度一般在102-115cm范围内，这时候切片机分切的关键在于均匀地分切。可优选选择能测量片烟箱长度的切片机，并依据片烟箱的长度来调节切刀的位置，这一过程也优化了切片机的控制过程，确保切片机分切厚的每刀厚度是一样的，同时两片间有着相等的时间间隔，并均匀地排列在一起，为后面的工序精准控制提供了便利。值得一提的是，在切片机流量的精准控制中，期控制的要点一是要准确地测量片烟箱的长度，二是要实现等间隔分切。

3.2加香施加精度控制

根据配方及工艺要求，设定加香、加料比例。要保证加香加料的精度和精准施加，来料流量应测量准确、稳定、连续，控制系统和执行系统稳定可靠，喷嘴雾化良好和喷射方向正确。既要保证加香加料的比例恒定，又要保证香料均匀施加到物料上，实现精准施加。通常，在加香过程中，由于多丝掺配后形成的混合丝瞬时流量波动较大，导致加香料液流量瞬时波动较大、加香精度低。我们可以通过喂料机、定量管、皮带秤三位一体的恒流量控制系统来稳定混合丝流量，但这样做会增加造碎，通常仅配置一台计量型电子皮带秤，流量的瞬时波动是难以避免的。因叶丝主秤为控制秤，梗丝、薄片丝、膨胀丝等为配比控制秤，从而在某一时间段，混合丝的累积量是稳定的，因此建议采取流量移动平均值代替瞬时流量值对加香流量进行控制，减小混合丝流量波动引起的加香料液流量波动，提高加香的稳定性。另外，对于流量较大的加香机还可以采用进料段和出料段两个喷头实现加香，进一步提高加香的均匀性。控制要点：配置高精度皮带秤，采取物料流量移动平均值代替瞬时流量值，提取稳定物料流量信号；配置雾化良好的喷头，精心调整喷射方向，实现精准施加。

3.3促进多丝掺配系统的均匀混配

烟草制丝工艺流程的精准控制，需要实现多丝掺配系统的均匀混配。在多丝掺配系统中，按照比例掺兑梗丝、模块叶丝、薄片丝及膨胀丝等，就能确保配方组分的一致。可配置混丝预配柜，把整组配方在混丝预配柜进行加香，为保证精准加香与均匀加香，可借助于仓储式喂料机来实现。多丝掺配系统的均匀混配，其控制要点是保证组分温度和流量的稳定，才能实现混合丝的均匀混配。

结语

在加香加料系统采用多种防差错技术，可以满足加香加料系统按照设定比例均匀稳定的施加香料，有效预防加香加料系统发生工艺质量事故，真正实现加香加料系统“零缺陷”的目标。

参考文献

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[2]张家毅.烟草制丝线自动化系统状态分析[J].可编程控制器与工厂自动化，2009（12）：94-98.

[3]陈东林.烟草设备的故障诊断技术应用与展望[J].中国设备工程，2003（6）：39-40.