减少规模线松散回潮工序断流次数

张晓峰

（河南中烟黄金叶生产制造中心，河南郑州 451100）

0 引言

松散回潮工序制烟丝线重要工艺节点，物料流量的均匀稳定对烟叶加工质量稳定性起到至关重要的作用。我厂有规模线、品牌线和精品线三条叶丝生产线，其中规模线松散回潮生产流量在8000 kg/h左右，其松散前喂料机设计容量较小，叶片段设备的一些小故障停机时间一旦超过7 min，就有可能造成松散回潮工序发生断流。

1 立项原因

2020年4月前，断流攻关组通过优化切片机控制流程，增加切片机人机界面，完善部分真空回潮报警，翻箱机增加操作屏、卡箱报警和抱闸调整，提升机堵料报警改进等措施，规模线松散回潮工序的故障断流次数已经减少了一部分。但在实际生产过程中发生升降辊道升降不到位、翻箱机卡箱等故障，还是容易造成规模线松散回潮断流。从制丝线SPC控制系统断流报警查询2020年一年，规模线松散回潮工序共生产了2323批次，发生断流52次。排除4次外部因素造成的断流，平均断流2.06次/100批。因此提出了减少规模线松散回潮断流次数的课题。

2 原因分析

断流攻关组汇总了2019年1月到2020年3月期间的制丝部断流管路通表，统计了规模线松散回潮段断流次数与所属设备。配方库故障、动力电跳闸和能源问题等一些外部因素，以及一些属于操作方面的问题，这里不再讨论。针对引起松散断流次数较多的设备，在EAM系统中统计了2019年1月到2020年3月期间规模线设备部位故障次数。下面重点对故障次数较多的开箱开包、真空回潮和翻箱机的设备部位造成断流原因逐一分析。

2.1 开箱开包

开箱开包系统引起断流的原因主要有机器人夹抱检测烟箱异常、翻转机检测元器件损坏、翻箱码垛前放倒装置未到位等。

2.1.1 机器人夹抱检测烟箱异常

由于烟箱解带时扎带将烟箱拉偏、输送过程中烟箱走偏或烟箱不标准等原因，烟箱在穿梭车上处于放偏位置，导致拆箱时拆箱机器人烟箱检测光电未正确检测到烟箱位置，夹抱装置下落时与烟箱相撞，损坏夹抱装置。

2.1.2 翻转机检测元器件损坏

翻转机进料光电开关支架过长牢固性不强，再加上安装位置不合适，当有破损烟箱、纸板或烟块等散落到翻转机上，翻转时容易造成光电开关支架变形，严重时损坏光电开关，导致信号丢失，影响生产的顺利进行。

2.1.3 烟箱码垛前放倒装置未到位

烟箱码垛机放倒装置是由气缸连接曲轴，曲轴带动支架进行放倒和直立，检测到位接近开关安装在放倒装置下方。在生产过程中开箱机器人拆箱时，箱内内衬纸片、破损烟箱片、内村纸板等容易滑落到烟箱放倒装置下方。如果烟箱放倒装置到位信号检测直立到位，实际并没有翻转直立到位，拆箱机器人放烟箱时夹抱装置与烟箱放倒装置发生碰撞，导致机器人夹抱装置变形。

2.2 真空回潮

除了真空阀由于阀门密封备件质量问题以外，真空回潮系统引起断流的原因主要有：

2.2.1 升降输送辊升降信号异常

真空回潮机物流通道升降辊道限位开关，用于控制辊道的升降行程。升降限位开关支架较长，固定支架的螺栓松动后支架位置变化，而限位开关是滚轮式机械限位，滚轮与压条支架的侧面接触，接触面很窄容易脱落，无法正确感应到升降到位信号，就容易造成设备停机。

2.2.2 升降输送辊卡箱缺少报警

升降辊道由于升降检测信号或升降机械发生异常，升降辊道不能升降到位，周转箱容易卡滞而无法输送。由于没有产生报警信息，操作人员没有及时发现就会导致断流。

2.2.3 冷却塔供水系统水泵停止

制丝线真空回潮供水系统5月改造后，冷却塔供水泵是由品牌线真空回潮机PLC子站的变频器提供动力，但其控制信号主要是隔离开关、手动启停和运行等指示信号，是由精品线真空回潮机PLC在水泵房的子站箱采集。该子站箱与精品线真空回潮PLC距离较远，采用了光纤和光纤转换模块挂在精品线真空回潮PN网。光纤模块、网线或网络接口故障，都会引起该子站箱网络闪断，影响冷却塔循环水泵的运行。

2.2.4 冷却水水位超限缺少报警

真空回潮机在抽真空过程中，当二级泵与一级泵介入时，需要使用冷却水。尤其是夏季室外温度高，冷却水温度高时抽真空时间越长，使用水量越多。当一二级水位超过140 cm，就会造成抽真空中断。水位高时没有水位预警装置，操作人员没有及时重新抽空，容易造成生产中断而断料。

2.3 翻箱机

翻箱机经过卡箱报警改善、翻箱电机抱闸调整、输送辊维修等减少了部分断流。目前引起断流的原因主要还有：

2.3.1 翻箱机货叉未到水平位置引起卡箱

规模线翻箱机位于松散回潮喂料提升机进料端，其翻转到位检测感应铁安装在翻箱机轴上。在翻箱机上翻倒料时，负荷比较重，如果抱闸力量不能克服负载力量，就会因翻箱机轴停止时的惯性，使检测感应铁产生位置偏移，导致翻箱机下翻到位停止时，翻箱机货叉上翘未到达水平位置，周转箱进出时容易卡滞，造成松散回潮断料。

2.3.2 翻箱机人工清箱后没有及时复位

当翻箱倒料过程完成时，需要操作人员选择翻箱机暂停开关，对周装箱内部进行清吹。清吹完成后，操作人员选择翻箱机启动开关，翻箱机继续运行。翻箱机暂停开关没有开关指示灯，操作人员不能准确掌握开关的状态。如果清扫设备压在翻箱机暂停开关上，或者暂停开关触点故障，容易出现翻箱暂停；也没有设计翻箱暂停超时报警，不能及时发现翻箱机在暂停状态。

3 改进措施

3.1 开箱开包

3.1.1 增加机器人夹抱检测光电开关

将烟箱检测抱夹同一平面的夹抱臂上增加漫反射光电，参加对烟箱的位置进行检测，使烟箱检测信号由单点变为多点，由单点形成的线检测变为多点形成面检测。通过对拆箱机器人烟箱检测检测方式改进，使机器人在工作中输送机上烟箱物料位置检测信息更加准确。

3.1.2 改造翻转机检测元器件固定支架

利用废弃的不锈钢线槽制作光电开关支架.将光电开关支架安装在翻转机靠近外侧，使破损烟箱不至于挂在支架上损坏光电开关。通过改善加强了光电开关支架的牢固性，保护了光电开关，确保翻转到位信号正常。

3.1.3 增加翻箱码垛前放倒装置气缸到位检测信号

将SMC气缸专用磁性开关安装到具有磁环的原有放倒装置气缸上，来替换烟箱码垛机放倒装置原有的检测元器件。根据放到装置的倒下和直立位置，固定并调整磁性开关的安装位置，经过测试后可以正确检测放倒装置到位信号。

3.2 真空回潮

3.2.1 改善升降输送辊升降到位支架

根据设计尺寸切割限位开关主支架和限位开关压片，装配压片并重新开孔进行固定。根据升降辊道的实际升降位置，调整到合适位置。通过升降限位开关支架改造，增加了限位开关滚轮与压片的接触面积，确保了升降信号的准确性，保证升降辊道安全运行。

3.2.2 增加升降输送辊卡箱报警信号

在真空回潮PLC控制程序中增加升降辊道未升降到位的报警控制程序：在操作画面上增加升降辊道升降异常报警画面。通过针对升降辊道升降异常，增加了画面报警及声光报警，及时提示操作人员进行处理，减少升降辊道异常造成的断流。

3.2.3 改善冷却塔供水泵网络

采取了以下措施：

（1）在水泵房的品牌线真空回潮子站箱上，安装冷却塔供水泵电机的隔离开关和启停开关，并将其相关IO信号，通过信号线连接到该子站箱中。

（2）修改PLC程序和监控画面，把冷却塔供水泵的各种信号更换为新地址，实现品牌线真空回潮直接控制供水泵。由于控制供水泵的变频器和控制信号均在一个控制系统中，避免了通信网络故障导致供水泵停机的故障发生。

3.2.4 增加冷却水循环水水位超限报警

在季节变化或设备维修后进行试机，合理调整一、二级水的加水量，确保抽空时间短，且回潮机水位在合理位。在规模线真空回潮PLC程序中，增加真空回潮机水位报警程序：在一级或二级水位达到130 cm产生预警，并在监控画面中弹出“水位超限”报警。

3.3 翻箱机

3.3.1 增加翻箱机货叉落到位检测光电开关

在翻箱机货叉机械限位水平位置旁边，制作并安装新的检测开关支架，增加翻箱机下落到位水平检测开关，将转盘指针式感应铁改为直接检测翻箱机货叉，确保翻箱机下落到位时，货叉处于水平位置，避免翻箱机进出周转箱时卡滞断流。修改翻箱机程序，将原有检测下落到位信号改为新装检测到位信号。

3.3.2 改造人工清箱控制按钮

利用带指示灯的急停开关旧件来替换没有指示灯的暂停开关。安装指示灯连接线与信号线，使暂停按钮按下后，指示灯亮。在PLC控制程序中增加报警程序，如果暂停按钮按下后，1 min后没有释放报警提示。通过对翻箱机在翻箱时暂停状态的判断进行防差错改进，使清箱的操作人员能够及时发现翻箱机在暂停状态并处理。

4 改进效果

经过改造后，松散回潮工序断流次数大幅下降。2020年9～11月份规模线生产了516批次，共断流7次，其中两次断流是由于动力电闪断造成的停机断流，排除这两次断流，平均0.97次/100批，比改造前的2.06次/100批下降了52.9%。

5 结语

改造提高了松散回潮出口物料含水率的均匀性和稳定，进一步提高部分烟片的耐加工性减少造碎，有利于制丝加工过程质量的稳定。减少了设备停机次数和断料时间，避免了设备出现故障损坏和停机期间能源的消耗。此次技术改造可推广应用于烟草制丝线真空回潮设备，能有效避免或及时发现设备故障，减少松散回潮断流次数。