浅谈PLC在烟草制丝工艺中的应用

张伟

【摘要】可编程控制器简称PLC，是近年来发展迅速，应用面广的工业控制装置。文章介绍了PLC在烟草制丝工艺中的现状及发展趋势，并指出PLC在烟草制丝工艺中的具体应用。

【关键词】制丝工艺 PLC控制

近十几年来，自动控制技术的飞速发展已经深刻地影响到了烟草行业。在烟草生产过程中，由于制丝车间在烟草产品质量方面起着关键性的作用，所以制丝线控制系统在整个烟厂控制里就显得至关重要。

1制丝线生产工艺概述

卷烟生产过程分为制丝、卷接和包装三个阶段，制丝过程承担着原料加工的任务。制丝是将含梗的烟叶，经过回潮、去梗、烟梗加工、叶片加工等工序，并经过除杂，最终使烟丝的宽度、水分、温度等工艺参数达到要求，进而达到成丝率高、纯净、松散且具有弹性和填充力等要求。制丝工艺的好坏是影响卷烟内在质量的关键因素。制丝工艺一直从低级到高级，从简单到复杂，不断地改进和发展。

2制丝控制系统现状及发展趋势

从八十年代末开始，在制丝加工处理技术方面，许多卷烟厂在生产线的电气控制方面完成了从继电器加控制仪表向PLC控制型转化，实现了基础自动化和过程自动化。可编程控制器（PLC）具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在烟草行业自动化控制的地位，在可预见的将来是无法取代的[1]。如何更有效地检测和控制制丝生产线的生产过程，使之处于最佳状态，达到节能降耗，提高产品的产出率与优质品率，提高设备的运行可靠性，是当前各卷烟厂最迫切追求的目标。由于自动化技术的高速发展，制丝生产过程的全面自动化、智能化已经成了发展目标，现场总线模式将是今后的发展趋势。

3PLC在烟草制丝工艺中的应用

制丝生产工艺流程可分为制叶片、制叶丝、制梗丝、掺配混合四大工段。其中包括：烟叶回潮、配比、润叶、贮叶；切丝、烘丝；润梗、压梗、切梗、烘梗丝；再将叶丝、梗丝、薄片均匀的混合掺配，经冷却后喷洒香精香料。

3.1PLC在烟草制叶片工艺中的应用

真空回潮是卷烟制丝工艺的第一道工序＼，是制丝生产过程中非常重要的一道工序。其任务是平衡烟叶水分，提高烟叶温度；增加韧性，减少破碎；松散烟叶，有利后续工序中的配比掺和。此外烟叶经过蒸汽处理，还可以除去不良气味，改善烟叶色泽，杀死烟叶中的甲虫、螟虫及虫卵。在烟叶真空回潮机中采用PLC控制后，使真空回潮机的工艺参数选择具有更大的柔性，可明显提高真空回潮机的各项技术指标，提高控制系统可靠性。同时，采用PLC控制后使真空回潮机与制丝生产线上其它设备之间的通讯变得更容易，为今后构成卷烟制丝生产过程的集散控制系统打下了基础[2]。

3.2PLC在烟草制叶丝工艺中的应用

切丝工艺主要把叶片经过切丝处理，形成卷接烟支所需要的烟丝。改进后的控制方式不仅提高了工作效率，而且保证了烘丝前流量的稳定并杜绝了烘丝断料[3]。

烘丝机是卷烟厂制丝车间生产线中的重要设备。其主要功能是确保烘丝机出口烟丝达到符合卷烟工艺要求的含水率。烘丝机的控制系统由传动系统、热风系统、管路系统和电气系统4部分组成。系统通过一定的控制方案调整上述主要物理量，从而使烘筒出口的烟丝水分达到规定要求。烘筒转速通过变频器来控制，排潮风门的开度也是根据工艺段来控制的，在正常烘丝过程中，排潮风门开度保持不变。烟丝出口水分采用闭环控制。出口水分与烘筒热风温度构成串级控制系统，是内环中的热风温度预先受到调节，从而可有效克服温度波动的影响。烘丝机入口烟丝流量和水分由上游设备保证，在烘丝机控制系统中是不能控制的。烘筒的蒸汽压力用闭环控制，这些控制均采用PID控制方式[4]。

3.3PLC在烟草制梗丝工艺中的应用

在卷烟制丝生产中，烟叶经打叶处理后分离成叶片和烟梗。其中烟梗处理的第一道工序为润梗，即对烟梗进行加温加湿处理，提高烟梗含水率，使烟梗的柔软度和可塑性提高。编制的控制系统主程序主要包括参数设定模块，用于修改工艺参数；信号采集、数据处理模块，采用中值滤波；PID控制过程调节模块；标度变换用于参数显示；异常情况声光报警等。改造后的PLC控制系统运行准确、可靠[5]。

3.4PLC在烟草掺配混合工艺中的应用

混丝掺配系统是卷烟厂制丝生产工艺过程中一道非常重要的工序，掺配工序的加工质量对整个产品的质量举足轻重。在混丝掺配生产工艺过程中，将叶丝与梗丝、薄片丝、膨胀丝、回收丝等按一定比例掺配，由电子皮带秤完成对物料的计量。PLC主要对电子皮带秤、称量过程进行实时计量、控制，并完成对系统故障的显示、检测及报警，同时向变频器输出信号，以调节皮带秤电机的转速。使用可编程逻辑控制PLC替代传统的继电逻辑，具有功能强大、方便灵活、易维护等优点，为实现整个制丝车间的网络化生产管理创造了条件[6]。

4结语

可编程控制器PLC在烟草制丝工艺中具有先进性、稳定性、可靠性、可扩展、易维护等优点，对提升烟草技术自动化科技水平和竞争力有十分重要的意义。

参考文献

[1]吴仲阳.烟草企业自动化建设的发展趋势[J].科技资讯，2012，23：165.

[2]任传胜，崔健生，兰随发.烟叶真空回潮过程的PLC控制系统[J].电气传动，1994，4：33-35.

[3]吴景华，宋成照，徐飞.PLC控制烟草切丝工艺的改进[J].自动化应用，2012，3：48-49.

[4]曾文辉.PLC在烘丝机自动控制系统中的应用[J].电气时代，2008，2：14-17.

[5]潘国良.制丝生产线润梗工艺PLC控制系统[J].自动化仪表，1997，18（7）：38-40.

[6]常明升.基于PLC控制的混丝掺配系统的应用[J].成组技术与生产现代化，2010，27（4）：18-20.