（鄭州輕工業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 410005）閆洪喜
    （中國煙草總公司職工技術(shù)進(jìn)修學(xué)院，河南 鄭州 450008）王德吉
    （浙江中煙工業(yè)有限責任公司杭州制造部，浙江 杭州 310008）金宗達，張思榮，謝峰
    （新奧集團，河北 廊坊 065001）王 娟
                         
    閆洪喜 （1981-）男，河南沈丘人，大學(xué)本科，助理工程師，現就職于浙江中煙工業(yè)有限責任公司，主要
從事卷煙工藝方面的研究。

    摘要：根據煙葉(絲)儲柜鋪料車(chē)鋪料的控制原理，不改變現場(chǎng)設備硬件，充分利用SIMATIC S7-400 PLC可編程的優(yōu)勢，通過(guò)編制PLC和 ProTool 程序監測鋪料車(chē)運行狀況，解決因鋪料車(chē)機械傳動(dòng)故障、電氣自動(dòng)控制故障等因素造成的儲柜進(jìn)料段嚴重堵塞和設備安全問(wèn)題。通過(guò)改進(jìn)有效提高煙葉(絲)進(jìn)料安全穩定性、提高設備運行效率。程序設計簡(jiǎn)單，具有預見(jiàn)性、主動(dòng)性、推廣性和普及性，潛在的經(jīng)濟效益得到充分發(fā)揮。

    關(guān)鍵詞：儲柜；接近開(kāi)關(guān)；鋪料車(chē)；堵塞；時(shí)鐘脈沖；STEP7

    Abstract: According to the control principle of the tobacco leaves cabinet shop car, the authors propose to make full use of the SIMATIC S7-400 PLC program to solve the blockage of cigarette storage technology which would
jam the equipment and cause security problem. The program would monitor the operation procedure of the shop skip car without changing the hardware equipment. It will improve the stability and efficiency of the operation machine.The program which has the advantage of easy-making, foresight, initiative, and universal access, will bring the potential economic benefits of production into full play.

    Key words: Silo; Proximity switch; Shop skip car; Clock pulse; Step7

    儲葉柜用于葉片加工工藝線(xiàn)或白肋煙加工工藝線(xiàn)上，對葉片進(jìn)行儲存，調節葉片、葉絲生產(chǎn)，使之平衡。儲梗柜用于梗加工工藝線(xiàn)上，對經(jīng)潤梗加工后的煙梗進(jìn)行儲存，調節潤梗、蒸梗、壓梗、切梗絲等工序生產(chǎn)，使之平衡；在儲存過(guò)程中使水分被梗組織充分吸收，達到工藝要求。儲梗絲柜用于梗絲加工工藝線(xiàn)，對烘后的梗絲進(jìn)行儲存，調節梗絲與葉絲之間的配比工藝要求，滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。儲絲柜用于混絲加工工藝線(xiàn)上，對加香后的煙絲進(jìn)行儲存，工作時(shí)通過(guò)往復、縱橫向向柜內布料，使煙絲的混合均勻并具有一定的醇化作用。

    儲葉柜、儲梗柜、儲梗絲柜、儲絲柜（以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝儲柜）是卷煙生產(chǎn)過(guò)程中的重要工藝環(huán)節，其正常運行是確保卷煙生產(chǎn)工藝質(zhì)量的前提和基礎。

    1 儲柜鋪料及其控制原理

    鋪料車(chē)在傳動(dòng)裝置的驅動(dòng)下，在儲柜有效全長(cháng)導軌上作往復運動(dòng)（接近開(kāi)關(guān)控制換向），將輸送來(lái)的物料直線(xiàn)式逐層鋪撒在儲柜的輸送帶上。以此往復直到物料到達儲柜高位光電管或是另一儲柜發(fā)出要鋪料信號，布料便停止。這里特指出我部的煙絲儲柜鋪料車(chē)傳動(dòng)裝置是電機通過(guò)鏈條帶動(dòng)鋪料車(chē)和鋪料帶同時(shí)運行（鋪料車(chē)和鋪料帶是同一電機驅動(dòng)），鋪料車(chē)和鋪料帶運行原理如圖1所示。
                    
                                圖1  輔料車(chē)和輔料帶運行示意圖
    需要出料時(shí)，電控柜控制輸送帶傳動(dòng)裝置和撥輥傳動(dòng)裝置啟動(dòng)，輸送鏈帶將物料向出料口方向輸送到振槽，撥輥將物料均勻耙出，直至出料完畢，出料輥物料的多少通過(guò)調節底帶傳動(dòng)裝置的轉速來(lái)實(shí)現。

    鋪料車(chē)傳動(dòng)裝置或接近開(kāi)關(guān)故障造成前工段分配車(chē)物料運輸受阻，本地操作工沒(méi)及時(shí)發(fā)現造成堵塞，然后等到中控室操作工發(fā)現或電機過(guò)載自動(dòng)停機，再停機處理故障和堵塞的煙絲，恢復生產(chǎn)起碼需要半個(gè)小時(shí)，堵塞嚴重的處理到恢復要一個(gè)小時(shí)以上，直接影響到加香和烘絲設備的停機，對產(chǎn)品的質(zhì)量造成嚴重的影響，同時(shí)操作工在處理堵塞的過(guò)程中需要進(jìn)入儲柜進(jìn)行人工處理，也存在安全隱患風(fēng)險。

    解決因鋪料車(chē)機械傳動(dòng)故障和電氣自動(dòng)控制故障而造成儲柜進(jìn)料段嚴重堵塞和處理堵塞過(guò)程存在的安全隱患問(wèn)題，提前報警和控制，提高設備運行效率。

    2 故障分析

    為了對工藝儲柜的故障原因進(jìn)行分析，制絲車(chē)間對2004年1月至2006年5月期間的故障記錄和停機次數進(jìn)行了統計，期間故障記錄如圖2所示，嚴重堵塞停機次數記錄如圖3所示。
              
                            圖2  2004年1月至2006年5月期間故障記錄
                

                         圖3 2004年1月至2006年5月期間造成嚴重堵塞停機次數記錄

    由此可以看出，儲柜堵料是造成停機的主要原因，儲柜堵料有三種狀態(tài)：

    第一種狀態(tài)：鋪料車(chē)前后運行過(guò)程中，主動(dòng)輪軸承使用壽命受限，潤滑不良等導致傳動(dòng)系統負載加重，鋪料車(chē)傳動(dòng)鏈斷開(kāi)等傳動(dòng)系統故障，鋪料帶停止傳送物料，但電機仍然運行，造成分配車(chē)出口處開(kāi)始堵料（如圖4所示）。
                     
                                   圖4  第一種堵料狀態(tài)示意圖
   鋪料車(chē)監測的循環(huán)運行規律：鋪料車(chē)前運行或后運行感應接近開(kāi)關(guān)往返換向瞬間，傳動(dòng)鏈瞬間拉斷，感應銜鐵停留在接近開(kāi)關(guān)上，停止傳送物料，但電機仍然運行，造成分配車(chē)出口處開(kāi)始堵料（如圖5所示）。
                      
                                   圖5  第二種堵料狀態(tài)示意圖        
    第三種狀態(tài)：前后接近開(kāi)關(guān)故障或感應鐵位置發(fā)生變化，導致鋪料車(chē)電機運行不換向，物料輸送繼續進(jìn)行，也會(huì )造成堵塞（如圖6所示）。
                       
                                  圖6  第三種堵料狀態(tài)示意圖
    3 改進(jìn)措施

    為了解決工藝儲柜的堵料問(wèn)題，車(chē)間在硬件改進(jìn)上做了嘗試，在分配車(chē)入口安裝煙絲堵塞檢測裝置，但現場(chǎng)安裝使用后發(fā)現檢測裝置頻繁失效，無(wú)法起到應有的效果。經(jīng)過(guò)對儲柜鋪料和控制原理的分析，鋪料車(chē)是有規律的循環(huán)的往復運動(dòng)，可以通過(guò)編制PLC和ProTool自動(dòng)監控程序來(lái)達到改進(jìn)的效果，而且投入幾乎是零成本。

    根據鋪料車(chē)的循環(huán)運行規律，測定關(guān)鍵點(diǎn)位的時(shí)間關(guān)系是關(guān)鍵，一種辦法是人工用秒表來(lái)判斷測試，另外更精確的用以下新設計程序監測鋪料車(chē)前后運行時(shí)間記錄DB52.DBW24得出，鋪料車(chē)運行一趟需要時(shí)鐘脈沖數23～25秒左右，不超過(guò)26秒，超過(guò)26秒輸出故障報警，同時(shí)停止前工段的分配車(chē)運行，鋪料車(chē)監測的循環(huán)運行規律如圖7所示。
                  
                                  圖7  鋪料車(chē)監測的循環(huán)運行規律
    根據現場(chǎng)測試鋪料車(chē)感應銜鐵感應接近開(kāi)關(guān)時(shí)間不超過(guò)3秒，鋪料車(chē)將進(jìn)行換向運行，超過(guò)3秒輸出故障報警，同時(shí)停止前工段的分配車(chē)運行。時(shí)間程序控制原理如圖8所示。
                   
                                 圖8  時(shí)間程序控制原理
    4 改進(jìn)效果

    對改進(jìn)后的技術(shù)措施告知操作工和設備維修人員，并將相關(guān)鋪料車(chē)的設備重點(diǎn)納入車(chē)間設備點(diǎn)檢和保養規范中，操作工熟知鋪料車(chē)運行過(guò)程中的報警信息（聲報警和當前柜鋪料車(chē)故障或接近開(kāi)關(guān)故障等提示信息報警），維修工熟知傳動(dòng)系統故障的快速維修技巧等，切實(shí)有效地降低設備故障停機率。

    改進(jìn)后最大特點(diǎn)是鋪料車(chē)運行故障造成的進(jìn)料斷堵塞次數等于零，同時(shí)大大降低故障停機時(shí)間，改進(jìn)前后停機時(shí)間和次數比較分別如圖9和如圖10所示。
                  
                                   圖9   改進(jìn)前后停機時(shí)間比較示意圖
                    
                                 圖10  改進(jìn)前后停機次數比較示意圖
    5 結束語(yǔ)

    實(shí)踐證明該自動(dòng)監控程序的合理性，且運行穩定、可靠，解決了生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，為生產(chǎn)設備的穩定可靠運行創(chuàng )造了必要的技術(shù)條件，達到了預期改進(jìn)的效果，同時(shí)也為其它平鋪式儲柜的鋪料車(chē)安全運行監控提供了新方法和新思路。

    摘自《自動(dòng)化博覽》2010年第十一期