卷烟柔性制丝中贮柜布料新技术的探讨

卷烟柔性制丝中贮柜布料新技术的探讨

郑秋生李哲（女）

郑秋生李哲（女）

（河北白沙烟草有限责任公司保定卷烟厂河北保定07100）

摘要：本文通过分析现代化卷烟柔性制丝中传统贮柜容易出现的问题，提出了贮柜区域布料满足柔性化控制要求的理念，主要观点是利用增量旋转编码器对贮柜铺料车行动位置进行检测，通过PLC控制器对布料区域进行规、控制铺料车进行区间条播布料，解决大柜平铺少量烟叶，导致生产、工艺不能保证等棘手问题，为实现贮柜机械柔性、工艺柔性，生产能力柔性的柔性制丝提出了一些可行性思路。

关键词：柔性制丝；贮柜；铺料车；旋转编码器

中图分类号：TS452文献标识码：A文章编号：1671-6035（2013）05-0000-01

一、引言

柔性化制造作为现代化工业生产的科学“哲理”，和工厂自动化的先进模式一样已为国际公认。“中式卷烟”的分组工艺，针对不同品质的烟叶要求采取不同的加工技术，实现柔性制丝。但对小规模烟厂多品种小批次卷烟生产来讲，要实现分组柔性加工，就要求贮柜数量足够多，容量足够大，才能满足中小规模卷烟厂任务急、品牌多、响应快的需求。然而尽可能多的设置贮柜对卷烟厂来说是不现实的，需要开发一些新技术，达到贮柜柔性制丝的需要。

二、柔性制丝对贮柜布料的新要求

传统贮柜布料模式有两种：寻堆布料，实现边进边出功能；有条播往复布料，保证配方及水分均匀。但如果1万公斤的贮柜，进2000公斤的配方烟叶，实现条播布料，那如何实现？传统寻堆布料做不到配方烟均匀掺配，不能满足工艺要求；传统条播布料必会出现柜内烟叶物料厚度不足的问题，不仅影响原料醇化效果，还会导致出柜时工艺流量跟不上，不仅造成后续加工过程中的质量波动，还会影响整条线的生产节奏，生产效率低下。现在许多制丝根据自己的生产任务和生产习惯，一般采用两班运转、或者三班两运转，生产的冗长往往使企业及工人都无法接受。如果能够实现条播布料区间可控，无疑将有助于解决上述问题；再比如当贮柜不够用时，相同配方的两批小料，可以通过铺料车将贮柜划分为两个布料区域，实现一柜多用，不但满足先进先出又不混料的加工要求，还能很好的解决贮柜运行模式僵硬的问题；再比如做一些小试时，可根据物料量，通过PLC自动换算布料区间，控制铺料长度，那是工艺及生产人员非常想实现的，甚至可以进行一些“花式”非常规布料等，都需要对贮柜铺料车进行位置控制。

三、贮柜铺料车的位置检测与控制

条播布料区域可控首先要实现铺料车往返距离可测，精确测量铺料车的行进位置从而控制铺料车区间往返运行。传统铺料车在柜头、柜尾装接近开关，只能实现整柜均匀布料，有部分设备制造商采用了激光测距技术，对铺料车进行1/2或1/4定位，但激光测距并不能很好满足铺料车区间布料要求，布料区间不能实现改变，只能缓解这种矛盾；且激光对环境温湿度、粉尘还是有要求，激光探头与反射板需要清洁，在光路上不允许出现遮挡物，否则会出现问题。在反复研究探讨后，针对上述问题，我厂提出在原有贮柜基础上，安装增量旋转编码器（图一）进行铺料车的速度与位置检测，辅助PLC完成铺料车区域往返控制。增量旋转编码器优势在于价格低廉、采购方便、安装便捷；相比激光测距，增量旋转编码器更适于安装、适应环境能力强，可直接通过联轴器固定到铺料电机上，还可以装到铺料车轴头。

下面给出一些PLC控制图：

1.例如最简单的柜尾区间布料控制逻辑如图二；

2.贮柜布料区间自动控制逻辑见图三，其他一些控制模式不再赘述。

图二：柜尾区间布料控制

图三：贮柜布料区间自动控制

四、贮柜铺料车区域布料控制完善与探讨

1.我厂选用的是普通增量编码器，优点是价格便宜，程序控制中位置定位还需要加入柜头（尾）接近开关进行辅助，避免意外情况的发生。绝对值编码器定位准确，如果工艺要求高，可选用绝对值编码器来解决这种问题。

2.我厂现在使用的铺料车电机没有使用变频器控制，下一步考虑进行改进。虽然增加些成本，却能实现电机起停智能控制，如铺料车往返速度控制、实现大转矩启动，延时停等一些功能，保证铺料车高效运行。

3.在设计时注意铺料车上皮带与车速度的匹配，（铺料车与皮带是两个电皮机控制，铺料车完成布料区域往复区运动，皮带是将绗架落下的物料转移到贮柜里），皮带速度与车速度不合适会对铺料效果有一些影响，布料区域一端物料可能会堆得较多。

4.在设计时，建议将贮柜布料信息通过PLC传递给贮柜底带控制程序，便于底带速度的设定，实现均匀出料，保证工艺流量，实现柔性控制。

五、结束语

制丝柔性加工技术容易受到各个工序的制约，而贮柜作为“中式卷烟”分组加工工艺中重要的环节，渐渐被箱式贮存所代替。其根本原因是不能很好的平衡生产，表现就是生产中出现贮柜筹划不开，贮柜不够用的尴尬情况。但与箱式相比，贮柜稳定、安全等优点也使卷烟制丝工艺不忍放手，贮柜如何做到快进快出，一柜多用，更好的适应及服务于现代化柔性卷烟工艺，成为许多技术人员研究课题。现代制丝分组柔性加工工艺，贮柜一般能够做到双柜同时配比出料，双绗架同时进料，贮柜厂商也逐渐注重这方面技术的开发，但贮柜区域布料技术还未发现哪家烟厂及厂商进行深度研究，这里根据我厂的贮柜改造情况，与大家进行分享探讨。