增加系统不合格品剔除功能

增加系统不合格品剔除功能

作者：叶绍闽赖苑军

单位：广东中烟工业有限责任公司梅州卷烟厂  制丝车间

邮编：514000

摘要:在现代烟草生产中，烟丝水分是衡量烟丝质量好坏的一个非常重要的工艺指标，然而由于各种因素的影响，生产过程不可避免会出现水分波动，导致一些烟丝水分不合格，本文针对我厂目前烟丝水分合格率偏低问题，而采取增加系统不合格品剔除功能的措施，使系统在烟丝水分不合格时控制输送带反向运行，实现剔除不合格烟丝，提高烟丝水分合格率的目的，实施后效果明显，烟丝水分合格率显著提高，保障了烟丝品质。

关键词:烟丝水分输送带  PLC  工控机

1前言

在现代烟草生产中，从烟片投料开始到烟丝的生成，整个过程已实现全面自动化生产，自动化生产大大提高了生产效率，节约了人力成本，但同时也存在着一些弊端，如生产过度依赖系统，系统的完善与否将直接影响烟丝生产过程和烟丝的质量。我厂目前采用的控制系统同样存在着缺陷，如没有不合格品剔除功能，此项功能的缺失将导致烟丝中会掺杂着不合格烟丝，影响烟丝合格率，因此为保障烟丝品质，提高烟丝合格率，改造是势在必行的。

2问题分析

烟丝水分是衡量烟丝质量好坏的一个非常重要的工艺指标，而烘丝是决定烟丝水分的关键工序，烟丝水分的合格与否主要取决于烘丝过程，然而由于反馈控制的滞后性，烘丝过程不可避免会出现水分波动，导致不合格烟丝的产生，而目前的系统没有不合格品剔除功能，所以检测到的烟丝水分无论合格与否，烟丝都将被输送至下一工序，导致烟丝水分合格率偏低，因此增加系统不合格品剔除功能是解决此问题的最佳措施。

3方案制定

烘丝后流程图如下图所示，由图可知YS128输送带处安装有水分仪装置，该装置能检测烘后烟丝水分的具体数值，并且由于烘丝是决定烟丝水分的关键工序，故选择在YS128.1输送带处进行不合格烟丝剔除。

考虑到电机可正反两向运行的特性，故改造YS128.1输送带为双向运行模式，实现烟丝水分不合格时输送带反向运行，达到剔除不合格烟丝的目的，方案共分为三个部分：硬件部分、程序部分和画面部分。

3.1硬件部分

3.1.1改造输送带运行模式

YS128.1输送带目前为单向运行模式，由单向馈电器起动，为实现输送带双向运行，改由双向馈电器起动。

3.1.2增加开关

为方便操作人员根据实际生产情况切换输送带运行方向，增加一个旋钮开关，为PLC提供强制反向信号，强制输送带反向运行。

3.2程序部分

3.2.1增加不合格品剔除控制程序

为使系统能自动剔除不合格烟丝，增加剔除控制程序，实现烘后烟丝水分合格时， YS128.1输送带正向运行，输送烟丝至下一工序，烘后烟丝水分不合格时，YS128.1输送带反向运行，将不合格烟丝剔除。

3.2.2增加强制反向程序

为使操作人员能根据实际情况强制输送带反向运行，增加强制反向程序，实现开关断开时，输送带运行方向受剔除控制程序控制，开关接通时，系统强制输送带反向运行。

3.3画面部分

按照工艺标准，烟丝水分不是一直不变的，而是要根据季节、气候、环境等因素作灵活调整，因此增加水分设定窗口，方便操作人员根据工艺标准随时调整。

4方案实施

4.1器件选型

4.1.1馈电器选型

我厂目前的控制系统主要采用西门子系列工业产品，故选用西门子RS1E-xHF高性能双向馈电器作为YS128.1输送带电机起动器，由电机功率1.5KW和功率因数0.8，可计算出输送带电机额定电流约为 3A，故选用整定范围为2.4-8 A的高性能双向馈电器，此馈电器性能稳定，工作可靠，在我厂被广泛使用。

4.1.2开关选型

开关在系统中为PLC提供一个强制反向信号，信号有0和1两种状态，故所选开关应有通断两种状态且状态可保持，在此选用型号为XB2BD21C的二位旋钮开关，此开关简单实用，安装方便，工作可靠，在我厂应用广泛。

4.2器件安装

4.2.1馈电器安装

改造后的YS128.1输送带电机由高性能双向馈电器起动。拆卸原来的单向馈电器，安装选用的双向馈电器，并接好线。

4.2.2开关安装

开关信号在系统中作为数字量信号输入到PLC，通过查看数字量输入模块可知，DI3模块的6号端子空闲，故将开关信号接到DI3模块的6号端子上，安装开关并接好线。

4.3PLC程序编写

4.3.1硬件组态

YS128.1输送带电机的起动由单向馈电器起动改成了双向馈电器起动，故须重新硬件组态，用西门子SIMATIC STEP7编程软件打开硬件组态画面，重新组态选用的RS1E-xHF(2.4-8A)高性能双向馈电器。

4.3.2程序编写

步骤1：打开西门子SIMATIC STEP7软件管理器界面，新建数据块DB23，定义数据块中各变量名称、地址和数据类型。

步骤2：新建功能块FB17，编写块内程序,实现烟丝水分不合格时输

出输送带反向命令，剔除不合格烟丝，剔除完成后复位反向命令。

步骤3：新建功能块FB102，编写块内程序，在FB102功能块内调用

FB17，实现根据水分仪实测值判断烟丝水分是否合格，如合格则控制YS128.1输送带正向运行，反之则反向运行，以实现剔除不合格烟丝的目的，并实现旋转开关至接通时，强制输送带反向运行。

4.4 工控机画面编辑

用WINCC软件打开项目管理器，在“薄板烘丝处理段参数管理”

画面编辑窗口，编辑“出口水分数据”窗口，操作人员可在此窗口

设置出口水分的上下限值。

5调试

步骤1：下载程序和画面，做好开机前的准备工作；

步骤2：在“出口水分数据”窗口，按照工艺标准设置出口水分上下限设定值；

步骤3：按操作规程开机，测试程序功能是否发挥作用。

经测试，程序功能正常，烟丝水分不合格时，输送带反向运行，旋转开关至接通时，输送带强制反向运行，达到预期效果。

6效果检查

通过一个月的跟踪观察发现，当烟丝水分不合格时，输送带能及时反向运行剔除不合格烟丝，将烟丝水分合格率提高到了100%，保障了烟丝品质，改造效果良好。

7结束语

通过此次改造，系统增加了不合格品剔除功能，避免了不合格烟丝混入烟丝中，提高了烟丝水分合格率，改造效果显著。然而技术革新是永无止境的，系统完善永远在路上，因此今后还应不断完善系统，让系统更加可靠和稳定，真正实现自动化生产。

参考文献

1.梁耀光等编:《电工新技术教程第1版》,中国劳动社会保障出版社2007

2.刘华波等编:《西门子S7-300/400PLC编程与应用第2版》,机械工业出版社2015

3.姜建芳著:《西门子WinCC组态软件工程应用技术第１版》,机械工业出版社2015

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