烟草制丝线辅联设备控制技术探讨

苏 冁，冯 超

(红塔烟草(集团)有限责任公司玉溪卷烟厂，云南 玉溪653100)

在烟厂制丝车间当中，设备数量较多，而要保证生产能够顺利展开，则要将辅联设备控制系统的作用充分发挥出来。从贮柜控制来看，通过其能够保证相关设备得到有效控制，而且批次号、任务号之类能够保存在控制器当中，将这些工艺信息予以充分应用后则可使得混料之类的事故切实避免。若想使得贮柜控制能够更为合理，必须要对控制描述、接口方案、逻辑解释予以重点关注。此外，金属探测仪控制、电子秤探测也是不可忽视的，要将方案论述切实做到位，方可保证实际需求真正得到满足。

1 当前烟草制丝线辅联设备应用中控制问题

1.1 贮柜的控制和工艺信息处理问题

对烟草制丝辅联设备进行分析可知，入口设备的构成部分包括贮柜、输送机、金属探测仪、电子秤、皮带机等，而出口设备则包括皮带机、震动输送机、风选设备、点动车、贮柜。前端、后端辅联设备都必须和中控直接相连。从贮柜控制系统来说，其功能是较强的，除了能够对设备信息予以贮存外，同时还可将各类工艺信息保存在其中，这里所说的工艺信息指向的是批次号、批次名称、批次重量、任务号、品牌号、加工模式等，这些均属于非控制信息，由于数量较多，而且必须要呈现出一致性，这就使得控制系统设计的难度较大。另外，若想使得后续掺配之类的工艺是正确的，必须要对工艺信息应用、工艺信息传递予以重视，确保能够保持一致，而且要避免出现较大差错。为了使得编程、控制等方面的实际需要得到满足，应将贮柜视为整体，切不可只是将其看作是电动机控制，采用的工作方式则要将柔性作为基础，保证进料、出料以及测试更加有序，如此方可使得工艺信息是完整、一致的。对程序进行编制的过程中，可通过状态图来描述贮柜控制动作，不可将其看作是电机组合。要针对存贮结构进行开发，而且有向图解释程序也是不可缺少的，可以解决存在的一些问题，除了能够在本场景中加以运用外，只要是顺序控制流程图描述都能够加以应用，使模式编程的难度大幅降低。

1.2 工艺参数传递的问题

入口、出口的贮柜工艺信息在进行传递的过程中应该要确保数据保持一致，为了使这个目标能够真正达成，要将组件对象模型予以充分利用，完成接口模型的制作，并确保符合规范要求，如此，通信方就不需要接触直接地址，出现错误的几率自然就会大幅降低。对通信设备进行升级时，必须要对结构予以重新规划，只要外围设备是合适的，就能够对接口予以支持，如此一来，通信双方就可以真正实现兼容，即使中控设备或是另外一些独立设备接口改变之后，也不需要对程序进行修改，执行过程中出现错误的概率也会切实降低。从工程实施的现状来看，接口更改的情况是较为常见的，这时厂家必须要参与其中，投入的人员、时间、成本均较大，而且接口升级完成之后，有些厂家并未及时响应，使用的依旧是原来的接口，即使对新接口予以使用的话，程序改造也是不可避免的，如此，设备接口就会显得较为混乱，带来的结果则是通信程序逻辑更加复杂，管理难度明显加大。对规范接口模型予以充分利用的话，可以使得这些问题真正得到消除，工艺参数也可以实现稳定传递[1]。

1.3 金属探测仪控制问题

从入口辅联设备来看，必须要保证金属探测仪的作用充分发挥出来，而要实现这个目标，金属探测仪必须要保证参数设定是最为合适的，并要保证信号处理更加及时。接收到探测信号之后，要对延时予以关注，确定是否存在其他信号。在过去很长一段时间内，建设项目通常采用的是此种方法，也就是选择延时方式来使得信号应用问题有效解决。这里需要指出的是，项目建设要求非常高的话，延时方法并不适宜，这会使得烟丝中的金属含量检测达不到预期。导致此种问题出现的原因并非是金属探测仪存在设置问题，大多是控制算法不合适，若想保证问题能够切实解决，可对队列FIFO编程方法加以运用。

1.4 电子秤控制问题

电子秤控制是不可忽视的，如果将电子秤视为计量器具的话，获得计量数据并不困难，然而在电子秤前端并不存在计量管，而且其后端皮带料无法进行修改，因而只能对进料效率予以提升，并保证前端不会出现堵料状况，一旦堆料过高的话，倒料必然会出现延时，进而使得定量无法得到确定，这时通过电子秤来实现控制目的。电子秤、入口、出口间的距离相对较大，如果只是通过延时程序予以解决的话，效果达不到预期，如果出现堵塞情况，接下来的控制逻辑就会直接失效。在电子秤接口文件当中，设备瞬时流量数据的作用显著，可对其加以充分利用[2]。

2 强化烟草制丝线辅联设备控制质量的技术措施

2.1 贮柜的控制

在对贮柜控制系统进行设计时，需要重点关注的是对设定任务驱动下的动作展开描述。从烟厂的现状来看，产品配方是相对较多的，如果要对配方予以更换的话，必须要通过有效措施确保混料之类的事故能够切实消除，所以必须要下定任务方可运行，在此之前切不可以以手动方式对设备进行操作，如此方可使得质量事故切实避免，但采用此种运行控制方式会使得设备控制不够灵活，而且编程也会变得更为困难。从贮柜运行角度来说，部分PLC只能对梯形图、SCL语言予以支持。为了使顺序控制能够真正实现，可采用梯形图“起保停”这个方法，然而从编程方法来看，其中存在的缺陷较多，而且修改、维护的难度较大。因此，要对有向图数据结构予以充分利用，将SCL语言的作用切实展现出来，对解释程序进行开发，如此使得控制逻辑能够真正得以实现。

2.2 加强金属探测仪的控制信号使用

在进行烟草制备的过程中，物料检测是不可忽视的，通过金属探测仪则可使得检测效果更为理想。如果物料当中存在大量金属元素的话，能够在第一时间将警报发出，这样就可进行适当调整，进而使生产质量有大幅度的提高。若想使金属探测仪能够发挥出作用，其必须要保证探测精度，而且要对数据传输效率予以提升。比方说，依据布料的实际长度来对烟丝进行适当划分，获得的小块料应该要确保截面料量最为合适，如此方可使得物料总量能够得到精准控制。众所周知，金属探测仪采用的是延时控制，必须要针对其展开适当优化，使得信号传输能力有明显提高，简单来说就是要将贮柜编程切实做到位，如此方可使得控制质量真正的有大幅提高。

2.3 完善电子秤数据的使用流程

电子秤使用必须要予以重视，确保流程能够更加完善，主要保证数据采集、分析功能有大幅增强，批次、数量、时间之类的信息可以保证准确，而且辅联设备处于运行状态时，发生堵料的几率大幅降低，物料质量也能够得到保证，进料量也能够得到有效控制。贮柜控制程序必须要予以合理设置，从生产批次出发，确保设定的进料参数最为科学。此外，实时生产数据也要做好全面分析，重点要针对辅联设备的相关数据信息展开综合分析，如此方可使得软件控制、硬件执行能够真正实现协调，设备运行更加的稳定[3]。

2.4 强化水分仪的数据整理与分析

在辅联设备处于运行状态时，通过水分仪可以对频率光吸收数值展开全面分析，如此就能够对物料中水分出现的变化有切实了解，进而保证辅联设备具有的生产能力有大幅提高。若想使得水分仪检测的精度大幅提高，可对线性回归加以利用，进而针对设备测定值、水分测定结果展开汇总，如此一来，测量的精准性就会得到保证，烟草质量也会有所提高。

3 贮柜的接口设计

从单边通信对象角度来看，提供数据方并不了解对方是否获取或发布命令，也就是通信过程中将相关区域作为依据，此种方法能够使通信过程变得更为简单，也就是会将通信对象内部的部分结构暴露出来，这样可对数据所在数据区有清晰认知。从设备操作的现状来看，安全隐患也是客观存在的，若想解决这一问题，应该要对全新接口方式予以定义，通信命令并不需要改变，在特定数据区当中就能够对通信命令进行响应，如此使得设备中的一些信息被隐藏起来，而且程序命令带来的错误也能够得到有效控制。

4 制丝线辅联设备节能控制

4.1 完善单元内设备控制模式

从单元内设备的启动来看，共包括两种顺序，其一是带料启动，其二是不带料启动。具体来说，选择不带料启动的话，必须要将物料位置信息予以明确，或者是将设备时间进行确定，也就是将上台设备时间作为依据，确保间隔是最为合适的。选择带料启动的话，必须要保证堵料的情况不会出现，此时必须要改为倒序启动，一般来说，启动间隔设置为1s最为合理。在展开控制时，如果存在预热设备的话，必须保证单机预热设置到位，这样可以依据实际需要来对相关设备进行单独预热。每个单元开始启动的过程中，相关设备能够做到自动预热。在控制单元中，物料缓存设备是不可忽视的，贮柜出料的状态、出料运行的时间应该予以关注，依据物料运行的具体方向进行启动，通过缓存设备来实现对物料预填充。有些设备是要进行预热的，但是预热过程并未完成的话，此时物料预填充已经达成，此时需要先保证设备预热能够切实完成。在单元内的设备已经预热后，通过缓存设备就可使得物料直接输送到下游设备中，此时则要将物料通过的具体时间来对下游设备予以延时顺序启动。位于缓存设备之前的辅联设备则要将物料状态作为出发点，采用倒序启动方式，如此就可使物料进入到正常的贮柜当中。

4.2 建立最小的设备联动控制单元

通过MES系统可以对制丝生产予以划分，将工艺段予以确定，从生产计划以及工艺加工所要遵循的标准来看，最小单元即为工艺段，对MES系统加以利用就可顺利实现下达，进而保证制丝工艺段控制系统能够有效执行。若想与MES系统相一致，数据接收分解不会出现错误的话，在制丝车间中的生产线控制系统、MES系统必须要真正相一致，在获得工艺加工标准之后，能够确保设备获得最小单元。从制丝车间中的生产线物料线路来看，其显得较长，而且每个工艺段中均存在较多的辅联设备，此外在一些工艺段中，缓存设备的数量较多，喂料机以及暂存柜等均是不可缺少的。在展开设备控制的过程中，由于工艺段显得较长，物料从入口抵达出口也需要一定时间。若想保证最小单位控制能够切实达成，就要保证底层控制系统得到革新，确保工艺段更为细化，将缓存设备予以保留，而工艺段则要进行拆分处理，将最小控制模块单元明确。

4.3 根据物料状态确定单元设备启停

从切丝设备来看，切叶丝机以及切梗丝机之类的设备启动应该采用分段启动方式，也就是要保证启动单位必须要呈现出独立特征。从喂料机以及缓存柜设备来看，应该要对料仓的实际情况予以重点关注，将高位、中位以及低位的信号作为依据，对料满信号、料空信号加以充分利用，使得下游设备的启动、停止得到有效控制，同时从实际情况出发，对操作终端机、中控室展开适当调整，生产工作得以有序展开，而且电能消耗可以控制在较小的范围内，设备磨损也能够切实减轻。

5 结论

(1)在分析了烟厂制丝生产线的烘丝设备辅联系统控制需求的前提下，提出了辅联设备中的贮柜、电子秤、金属探测仪的控制以及与集控系统通信中主要存在的问题和需要解决的问题，对烘丝设备的辅联系统以及其他系统的控制具有一定的指导意义。(2)提出了贮柜系统的统一接口的编程方式，提高了程序的标准性和健壮性，特别是对于不同的厂家、不同的控制程序版本的适应性增强，控制程序中的通信部分程序更加明晰简单，便于后续的维护和平稳升级。(3)烘丝设备对金属探测仪以及电子秤的控制要求更高，不同于其他工况下两种设备的使用控制方法，需要绝对保证在理论和逻辑上不能有金属进入烘丝设备，因此采用的FIFO队列编程模式，抛弃了传统的简单延时程序设计方法，可以在理论上保证无金属进入烘丝设备。

6 结束语

综上所述，随着现代化科学技术的飞速发展，将其与传统工业相结合已经势在必行，不仅能够进一步提升产品生产质量，而且可以有效控制成本，帮助企业扩大利润效益。本文对烟草制丝线辅联设备的操控问题进行研究，并且制定相应的控制措施，具体为提升贮柜的控制效率、加强金属探测仪的控制信号使用、完善电子秤数据的使用流程，为烟草制丝线辅联设备的稳定运行提供保障。