叶丝风选风压稳定性控制模式的研究

摘要：针对徐州众凯设计的叶丝二级就地 风选装置控制存在的一些缺陷，设计出一套风选风压稳定控制模式，料头料尾时阶梯型改变一二级风门开度设定值防止物料流量小时风选不出梗签，生产过程中通过风压检测传感器和风门开度调节阀利用PID控制模型稳定风选风压，对不同牌号的烟丝利用水分仪牌号通道自动设定风压设定值，同时设计预警功能，从而达到对不同牌号的烟丝在料头、正常生产、料尾等整个过程都不再需要人工干预而达到较好的风选效果。

关键词：叶丝二级就地风选；负压传感器；调节阀；PID 控制

引言：目前烟草行业特别是卷烟加工企业正在围绕“降本增效”这个主题深入探讨，不断创新。这里笔者通过对卷烟加工企业制丝车间叶丝二级就地风选装置进行分析，设计一种简单实用、减少剔除的梗签中含丝量，减少成丝中含梗签，能够实现烟草叶丝风选过程中对不同配方、不同工艺要求等能够及时准确地提高风选效果的控制模式。

一、叶丝就地二级风选装置现状分析

在卷烟制造行业，叶丝二级就地风选装置是以提高烟丝纯净度，改善烟丝结构一种设备，该设备安装于烘丝机之后，用于把烘丝机工序干燥后的烟丝通过风选装置后输送到叶丝加香工序，同时通过风选把叶丝中的梗签去除，并将部分的长丝打短，丝团解团，改善烟丝结构，提高烟支的卷制质量。徐州众凯的这种设备在许多卷烟厂家得以应用，在卷烟制造行业要求精细化的今天，这种设备的控制模式有待改进，需改进的原因有，生产过程中风压不稳，开始正常，后来变低，对叶丝风选效果不好；该设备原控制模式是风门开度是手动控制，因此操作工需不断根据风选情况，手动调节风门开度来提高风选效果，劳动强度大；叶丝风选在料头料尾期间梗签风选不出，梗签直接进入成丝中，影响卷烟质量； 不同牌号烟风选时风门开度设定需不一样，需人工设开度设定 ；二级风选的篦式滤网是静态的，生产过程中堵塞严重，操作工每批烟生产结束后就要清理滤网，劳动强度大，需要找到一个合适的清洁时机。

二、叶丝风选风压稳定性控制模式设计方案

（一）改进思路分析

经过长期现场调查及研究分析发现，风选效果不好的主要原因，风选风压是关键，若除尘系统变频器频率设定不一样，除尘袋长期没清理，现场风选筛网堵塞，特别是二级风选为篦式筛网，需每批次进行一次清洁。又由于现场设备无负压传感器，不能进行PID调节，仅有风门开度调节阀，操作工没有什么作参考，只有根据一级风选落料情況，二级风选梗签中含丝量进行调整。

主要技术路线从以下几个方向研究：1.设计安装风压检测传感器的连接接头，关键是能形成负压区；2.安装负压检测传感器关键是安装位置选择，一级风选安装在筛网后，二级风选安装在筛网前；3建立PID 控制模型：4.料头料位风门开度的阶梯形控制；5.水分仪牌号通道提取出牌号通道设定不同牌号一二级风压设定值 。

（二）具体的实施措施分析

1.措施一：针对原因风选效果不好和劳动强度大情况，首先要建立一二级风选风压稳定的PID控制模型。第一步要设计能安装风压检测传感器的连接接头。这个连接接头特点设计要求长度20cm，孔径24m，能形成稳定的负压区 。

第二步是安装负压检测传感器，关键是选择检测风压合理位置， 经研究和多次测试决定一级风选负压检测传感器安装在滚筒式筛网后 ，二级风选负压检测传感器安装在篦子式筛网前如图1。第三步是把负压检测传感器接入PLC模拟量模块，并进行数据采集程序设计。第四步是分别建立控制一级和二级风选风压稳定的PID 模型， 新加装的两个测量风压的负压传感器测量实际风压，原一级和二级风选的风力出口处风门调节阀作为执行器件，通过西门子S7-400中FB41建立PID控制模型。第五步是在中控室和现场操作站控制画面制作PID控制模型画面。

2.措施二：针对料头料尾梗签风选不出问题。设计控制程序，料头物料流量小时，当烘丝机出口水分仪检测值大于5时且烘丝前电子秤流量大于5000Kg/h时，在风门某一开度基础上阶梯型增加一二级风门开度设定值，阶梯控制时间和增加值通过测试确定。料尾物料流量小时，当烘丝机出口水分仪检测值小于10时且烘丝前电子秤流量小于2000Kg/h时，阶梯型减少一二级风门开度设定值，阶梯控制时间和减小值通过测试确定。

3.措施三：针对原因不同牌号风门开度需人工设定问题，设计程序从水分仪牌号通道提取出牌号通道，实验总结出各种牌号最佳风选效果的一二级风压设定值。

4.措施四：针对原因二级风选筛网堵塞较重问题，设计PLC控制程序当风门开度大于75%，产生报警，报警信息为需清理一级或二级风选筛网，检查除尘风机电机频率或清理除尘袋等。

（三）实施效果

改进后对不同牌号的烟丝在料头、正常生产、料尾等整个过程都不再需要人工干预。保证一级风选不把好的烟丝打下，不把梗签等杂物进入成品烟丝中，保证二级风选梗签中含丝量由10%降到5%。

三、结束语

该设计方案不仅适用烟草行业叶丝二级就地风选装置，也适用于卷烟制造行业其他风选装置。对于其他行业的风选系统也特别适用。它能保证一级风选不把好的烟丝打下，不把梗签等杂物进入成品烟丝中，极大降低二级风选梗签中含丝量。

参考文献：

[1]崔坚 主编.西门子工业网络通讯指南，机械工业出版社.

[2]烟机设备修理工（制丝）专业知识 编写组.[M]郑州：河南科学技术出版社业出版社，2013.

作者简历：张根勤，现年50岁，1993年7月毕业于昆明工学院（现昆明理工大学）工业电气自动化专业，本科，许昌卷烟厂工作，电气高级技师，电气工程师。