智能化烟丝存储柜在烟草加工中的运用研究

高效东 刘东奇 何博洋 宋昊宇

(秦皇岛烟草机械有限责任公司，河北 秦皇岛 066006)

1 智能化烟丝存储柜设计要求

1.1 机械特征

根据烟草加工工艺要求，对智能化烟丝贮柜的机械特征进行严格要求，在设计过程中，存储柜应满足布料均匀的要求。目前，应用在实践中的智能化烟丝存储设备是多台贮柜并列。智能化控制中，贮柜上的布料车也需要具备一台往复式布料机给其均匀布料，以满足布料车给贮柜进料时，落料均匀，为卷烟加工智能化提供条件[1]。此外，智能化存储柜也应具备以下机械特征：以链条传动的方式，对布料车行程进行控制、应用伺服系统调节布料车运行速度。该系统的应用能够确保烟丝贮柜运行稳定安全，防止因布料车启停时，对存储柜造成破坏。同时，伺服系统电机结构中也装有编码器，控制设备异常运行，并且同步检测烟丝存储柜运行状况，满足智能化管理需求。

1.2 功能设计

智能化烟丝存储柜起到整合烟丝子模块，完成成品烟丝的重要作用，因此，在存储柜的设计中，应围绕这一核心功能。并且在功能设计中，应转变思路，勇于创新，优化制造设备与核心控制方案，实现烟丝存储柜的科学设计，突破以往烟草存储柜使用效率低、功能不齐全限制。根据目前的生产工艺和技术要求，烟丝存储柜应满足以下功能：一是存储柜自KLK烘丝生产线接收烟丝，也能在HDT生产线接收烟丝，即实现双线协同操作。二是在烘丝生产线连续不停车的情况下，智能存储柜应具备快速寻柜、快速转柜功能，转柜时间最长不得超过30 s。三是存储柜应设计多柜同时同步出料功能，以满足烟丝多批次、规模化生产要求。

2 智能化烟丝存储柜在烟草加工中的运用策略

2.1 烟丝储存条件管控

烟草生产中，烟丝存储至关重要，决定卷烟质量。因此，需要对烟丝储存条件进行严格管控。相关人员应选择合适的存放地点，对存储柜的温度与湿度进行管理。理论上，为保证烟丝品质，应将温度控制在25 ℃～30 ℃，相对湿度控制在55%～60%，并且保持存储环境通风干燥，避免烟叶发生潮湿问题。鉴于烟丝储存要求较为严格，因此使用智能化烟丝存储柜，对以往设备进行升级，使得管理过程更加高效，满足烟丝生产现代化工艺要求。

2.2 烟丝进料环节控制

实践生产与加工中，使用智能化存储柜对烟丝进料环节进行优化，促使规模化生产与自动化控制模式得以实践应用。为达到这一要求，设计人员使用Device Net网络对管理系统进行优化。使用PLC可控制编辑器，对控制程序进行设计，使得子控制器的各项单元成功接入到控制器ILC 200 UNI-PAC中，实现控制系统中，电机结构、传感器、伺服系统和控制单元的智能化连接，并且对烟丝进料设备进行远程控制，使用经过系统认证的广电开关实现智能化管理目标。

烟丝进料控制中，控制系统下发执行命令，进料环节通过接收主站信号，将存储柜的布料状态及时反馈给主机。主机调动PLC控制结构，对存储柜位置进行定位，明确布料时间和布料量等参数。由此可知，将智能化控制技术应用在烟丝存储柜中，可提升布料效率、优化操作模式，使得自动化技术在烟丝进料环节得到充分利用。

此外，在烟丝进料环节也应用到子系统模块。该控制系统应用，可一键控制横向布料车选柜、定位和步进，突破了以往需要多组开关控制的技术局限。基于智能化烟丝存储柜的应用，可简化操作流程，优化烟草加工流程。实践应用环节，伺服电机上的旋转编码器装置是核心部件，可将横向车步进距离转化为15000多个脉冲点，并且对存储柜的起始点进行初始化设计，真正实现了现代化与智能化操作，满足烟丝进料环节全自动控制要求。

2.3 烟丝流量出料管理

烟草加工中，需要对烟丝出料进行管理，控制烟丝流量。应用环节，对存储柜的出料功能进行了智能化设计，主要使用的技术为PLC可编程控制器。为达到合理出料量，使用PLC控制器，通过Device Net网络发出执行命令。由现场分布式子站控制箱最终完成对出料量的管控。智能化烟丝存储柜一般都带有网络接口，可直接对控制装置进行连接，实现自主机接收控制指令的目的。

目前，现场控制中使用的设备为A公司研发的LOGIX5000系列的PLC框架，能够满足日常管理需求，并且可对控制程序进行更改，实现控制系统升级。底层控制设备使用Device Net与TURCK现场总线连接，并且以独立的子系统完成对子站的有效控制。此外，为满足多存储柜同时出料、同步出料工艺要求，技术人员分别在地带电机主轴上安装了旋转编码器，并且对每个存储柜的步进距离进行计算，并且及时反馈给主机PLC，实现对烟丝出料的闭环式控制。

烟丝流量出料环节控制，应使用智能化控制技术，并且对目前设备进行升级，促使烟草加工生产线满足柔性化流水生产线工艺要求，实现智能化控制核心功能。

同时，基于智能化存储柜的使用，烟草出料流量控制更加精确，可根据管理方案要求，对具体生产环节进行安排，使用智能化存储柜也有利于企业经济效益实现。日后烟草行业生产、加工与管理中，应关注智能化生产技术应用，注重完善设备功能，促使管理过程智能化、现代化。

3 结语

综上所述，在了解智能化烟丝存储柜机械特征和基本功能后，对设备在烟草加工中的实际应用进行了探究，重点在烟丝存储条件管理与控制、烟丝进料环节控制以及烟草出料流量管理中，对智能化烟丝存储柜进行描述。随着智能化技术发展，烟草加工中应用的智能化设备更加多样化，应关注相关设备应用途径。