李紅京 張巨森 韓少龍

【摘 要】文章對(duì)SQ3型切葉絲機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制模式研究，結(jié)果表明：只要數(shù)據(jù)充分，控制完善，SQ3型切葉絲機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和遠(yuǎn)程控制;采用物料系數(shù)累積算法進(jìn)行參數(shù)開發(fā)，SQ3型切葉絲機(jī)遠(yuǎn)程和本地手、自動(dòng)控制模式切換順暢;提高了煙草切烘絲線自動(dòng)化程度，解決了整線遠(yuǎn)程自動(dòng)控制技術(shù)難題，該項(xiàng)技術(shù)可在行業(yè)推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】SQ3型切葉絲機(jī);物料系數(shù);累計(jì)算法

【中圖分類號(hào)】TS43 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2021）04-0046-03

1 目的

切絲機(jī)[1]是煙草制絲生產(chǎn)線重要設(shè)備之一，也是應(yīng)用比較廣泛、性能比較優(yōu)良的成熟設(shè)備之一。但是，切絲機(jī)自動(dòng)控制中缺少自動(dòng)調(diào)速技術(shù)手段，這就導(dǎo)致切絲機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)化控制，更談不上遠(yuǎn)程操控。本文旨在通過(guò)一種物料系數(shù)累計(jì)算法的方式實(shí)現(xiàn)切絲機(jī)自動(dòng)調(diào)速[2]功能，最終實(shí)現(xiàn)了切絲機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，解決了切絲機(jī)遠(yuǎn)程操控的技術(shù)難題。

2 改進(jìn)方法

2.1 切絲機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算基準(zhǔn)值的確定

根據(jù)切絲機(jī)設(shè)計(jì)原理，其生產(chǎn)能力理論計(jì)算公式（1）如下：

G=60×B×W×H×n刀×P×ρ （1）

公式（1）中：G為生產(chǎn)能力，kg/h;P為刀片數(shù)量;B為切絲寬度，mm;W為刀門寬度，mm;H為刀門開度，mm;n刀為刀輥轉(zhuǎn)速[3]，r/min;ρ為物料容重[4]，kg/mm3。實(shí)際計(jì)算切絲機(jī)的生產(chǎn)能力時(shí)，需以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)能力為依據(jù)，通過(guò)類比計(jì)算得到，類比計(jì)算公式（2）如下：

設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力=

要準(zhǔn)確計(jì)算切絲機(jī)對(duì)某一種牌號(hào)煙葉的生產(chǎn)能力，可根據(jù)煙草生產(chǎn)企業(yè)在該牌號(hào)煙葉實(shí)際切絲過(guò)程的生產(chǎn)能力換算。例如，可取切絲機(jī)正常工作時(shí)在某一段時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量，并記錄這段時(shí)間內(nèi)刀門開度、刀輥轉(zhuǎn)速，通過(guò)這些參數(shù)可計(jì)算出切絲機(jī)在某一刀門開度、某一刀輥轉(zhuǎn)速下特定物料容重的生產(chǎn)能力。

下面舉例說(shuō)明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用和物料系數(shù)累計(jì)算法原理，數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

以上計(jì)算表示切絲機(jī)在切絲寬度為1 mm，刀門開度為105 mm，刀門寬度為400 mm，刀片數(shù)量為8把，刀輥轉(zhuǎn)速為400? r/min時(shí)，實(shí)際工藝流量為5 300 kg/h，其生產(chǎn)能力為4 818 kg/h，將以上數(shù)據(jù)輸入表1，就可計(jì)算出某一品牌下特定物料的容重。

2.2 切絲機(jī)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程物料容重值和轉(zhuǎn)速控制

生產(chǎn)初期，根據(jù)公式（1）G=60×B×W×H×n刀×P×ρ，有了生產(chǎn)能力設(shè)定值G和物料容重，即可算出刀棍轉(zhuǎn)速設(shè)定值，從而實(shí)現(xiàn)刀棍轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)整。

同時(shí)，在生產(chǎn)初期，利用生產(chǎn)能力和刀棍轉(zhuǎn)速實(shí)際值，利用公式（1）原理計(jì)算出當(dāng)前物料的瞬時(shí)容重，參見(jiàn)公式（3），采用五分鐘及時(shí)修正法進(jìn)行瞬時(shí)容重值的累積均值計(jì)算：

公式（3）中：ρ為當(dāng)前物料瞬時(shí)容重，kg/mm3;B為切絲寬度，mm;W為刀門寬度，mm;H為刀門開度，mm;G為生產(chǎn)能力實(shí)際值，kg/h;n刀為刀輥實(shí)際轉(zhuǎn)速，r/min;P為刀片數(shù)量。

2.3 改進(jìn)過(guò)程

具體實(shí)施過(guò)程如下。

（1）硬件改造，切絲機(jī)加裝網(wǎng)卡，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。

（2）設(shè)計(jì)、編制上位機(jī)控制平臺(tái)，設(shè)計(jì)所需控制參數(shù)。

（3）PLC控制模塊改進(jìn)。

（4）根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)寫實(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行參數(shù)確定和生產(chǎn)過(guò)程控制。

我們對(duì)多品牌切絲實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)寫實(shí)，并依據(jù)上述理論累計(jì)計(jì)算出相應(yīng)物料容重值，見(jiàn)表2和表3。

以上寫實(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算出的物料容重值作為相應(yīng)品牌物料容重基值，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)以此為基準(zhǔn)，代入公式（1）進(jìn)行生產(chǎn)初期的生產(chǎn)能力計(jì)算和刀棍轉(zhuǎn)速控制。

程序設(shè)計(jì)為開車后，程序自動(dòng)每秒計(jì)算一次值，5 min后計(jì)算平均值，用當(dāng)前物料實(shí)際容重累計(jì)均值代替基準(zhǔn)值，代入刀棍轉(zhuǎn)速計(jì)算公式計(jì)算出所需刀棍轉(zhuǎn)速，進(jìn)入刀棍轉(zhuǎn)身的過(guò)程生產(chǎn)控制。

3 改進(jìn)效果

改進(jìn)后，切烘生產(chǎn)線自動(dòng)化程度得到大幅提高，整個(gè)切烘絲生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了中控操作[5]，切絲機(jī)手、自動(dòng)和遠(yuǎn)程本地控制模式切換順暢，刀棍轉(zhuǎn)速控制精準(zhǔn)，切絲流量穩(wěn)定，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了切絲流量和后道工序的烘絲流量相匹配，批次生產(chǎn)停頓次數(shù)也由原來(lái)的10多次降低到1次以下，產(chǎn)品質(zhì)量得到明顯提高。該項(xiàng)技術(shù)可在整個(gè)煙草生產(chǎn)行業(yè)制絲線推廣應(yīng)用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳雪梅，王英立，文武.TOBSPIN型切絲機(jī)加工控制原理及其主要特征[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2014，21（2）：36-

37，39.

[2]卞斌.變頻自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)用[J].新疆有色金屬，2015，

38（6）：105，107.

[3]徐鵬.TOBSPIN切絲機(jī)和SD504切絲機(jī)的對(duì)比分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（6）：148-149.

[4]侯善策，王佳銳，張朋月，等.堆肥物料容重、溫度對(duì)頻域反射傳感器檢測(cè)模型的影響[J].農(nóng)機(jī)化研究，2021，

43（8）：91-98.

[5]李文裴，孫立軍，孫長(zhǎng)俊.對(duì)中控操作及控制方法的思考[J].水泥，2016（10）：66-67.