真空回潮机主控系统程序设计安装

李琦

【摘 要】许昌卷烟厂在线真空回潮机只有一套抽真空系统，当其出现故障时会影响生产，并存在抽空时间长等问题，因此务必对抽真空系统加以改进。而改进必须从影响抽空效果因素着手，设计出高效的抽空系统（硬件）和优化合理的抽空电气控制系统（程序），易于监控和操作及便于检修（触摸屏的设计），才能提高抽空效果，提高烟片的回透率，达到增温增湿效果，从而增强韧性，减少造碎，去除青杂气和杀虫灭卵。

【关键词】真空回潮机 抽真空系统 冷凝水 触摸屏

引言

许昌卷烟厂制丝线原来使用的是昆船生产的在线式真空回潮机，使用兩级三泵抽空系统轮流对两个箱体进行抽空，但这种轮换抽空模式因原来控制系统设计的不合理，影响抽空效果。从而直接影响烟片的回透率，影响烟片的水分和温度，影响下道加工工序和产品质量。

影响抽空效果的因素主要有抽空系统的设备，蒸汽压力及流量，抽空系统和电气控制，抽空系统和真空箱体的保压效果，冷却水系统和冷却水温度。从这些因素着手，必须更换先进抽空设备并设计出高效的抽空系统和优化的电气控制系统，易于监控和操作，便于检修等，这样才能达到工艺要求的抽空效果。

1 存在的问题及分析

许昌卷烟厂在线真空回潮机只有一套抽真空系统，当其出现故障时会影响生产；原设备抽空时间过长，抽空效果不佳；有时出现冷凝水浸泡烟叶现象；以及检修不方便等问题。影响抽空效果的因素主要有抽空系统的设备是否设计合理；蒸汽压力及流量是否满足；抽空系统和电气控制是否合理；抽空系统和真空箱体的保压效果是否正常；冷却水系统和冷却水温度是否正常。

究其主要原因是原抽空系统的设备存在严重老化现象，控制程序上也存在一些因素。因此必须更换先进的抽空设备，设计出高效的抽空系统和优化的电气控制系统，易于监控和操作，便于检修等才能使抽空效果达到工艺要求。

2 改进措施和方法

2.1 控制过程工作原理及设计

（1）由温度控制改用压力控制。因温度仅反映局部或表层温度，原来用的温度传感器放置在真空箱体容器内并与真空箱体连接，在增湿结束后加入一定量的检查水来弥补箱体体表和原烟的温度差；检查水控制系统的好坏直接关系到抽空和回潮效果。现用E+H公司的真空表通过DP/PA模块直接上传数据到Profibus现场总线上，采集到的真空表的压力真实地反映回潮箱体内的真空度，克服了温度控制中的上述弊端。另外采集到的真空压力是数字量的，具有稳定、快速等特点，减少了模拟量的抗干扰能力差和不准确性的弊端。同时也克服了采用温度控制中温度反应滞后的问题。

（2）抽真空系统的工作方式选择。这套新设备有两套抽空系统，第一种情况：只用一个抽真空系统工作时，即可用A抽空系统对A回潮箱体或对B回潮箱体抽空，也可用B抽空系统对A回潮箱体或对B回潮箱体抽空，在用其中一个系统抽空时可实现相互切换，轮流对两个箱体抽空，这种情况应用最多；第二种情况：在条件允许的情况下两个抽空系可同时工作，即A抽空系统对A抽空，同时B抽空系统对B抽空，这种情况很少用，因外来蒸汽量不足，造成能耗较大；第三种情况：A对A，，B对B不同时工作也可实现相互切换。设计关键在于抽空系统蝶阀和箱体蝶阀的相互转换。这样设计的目的，一是便于检修，即一个抽空系统坏时可用另一个抽空系统工作，不影响生产，二是可用来检查箱体的保压情况，三是可用来试验比较哪个系统抽空效果更好等。工作方式的选择可通过触摸屏实现。

（3）抽空过程。本设备抽空系统用三级四泵，一个周期分为抽空、增湿、保温、返抽、破空等阶段。

首先是三、四级泵工作，当抽空的真空度达到-0.083MPa时，二级泵和二级水加入工作；当真空度达到-0.093MPa时，一级泵和一级水加入工作，同时停止二级泵；当真空度达到-0.098MPa时，一级泵和一号水延时1分钟停止工作，同时三、四级泵和二号水也停止工作，这样做的目的是确保真空度达到-0.1MPa。接下来开始增湿，即增湿汽和增湿水阀打开，当增湿到真空度达到-0.074MPa时停止增湿，开始保温，保温60秒后，若选用一个周期时进入返抽后即可破空，或选用两个周期则再进入抽空、增湿工作，当第二个周期保温60秒后进入返抽空，这时三、四级泵和二号水工作，返抽40秒后就破空，破空后出箱，同时切换到另一条线工作进行。

对于不同等级的烟片，可根据工艺要求选用一个周期或者也可用两个周期抽空；也可对以上参数进行设置处理制成配方参数表。周期选择和参数表设置通过触摸屏实现。

（4）供水、排水系统的设计。①供水系统就是抽空时冷凝蒸汽用的一、二号水的设计，在供水管路中加装了一个温度传感器以用来检测冷凝水（回水）的温度，目的就是防止和监控供水温度过高时抽空困难的情况。②排水系统就是各用一台水泵把两个抽空系统各自水箱里的水排到冷却塔里，但在抽空时水泵是不能工作的，目的是为了抽空过程中保证是在一个封闭系统下进行便于抽空，其他时间只要水箱里有水，水泵就工作排水，直到低水位浮球阀检测到水箱没水为止。③冷却塔冷却风扇起停控制：回潮机开始工作时，冷却风扇就启动，回潮机停止工作时，冷却风扇就停止工作，保证水温不增高过快。④冷却塔的循环水泵起停控制：其控制采用水温控制，即当冷凝水温度超过29℃时，循环水泵运行，当冷凝水温度低于23℃时，循环水泵停止；这样设计是为了防止水温过低时若继续使用凉水循环效果不明显，循环泵做一些无用功，让水泵停转既延长水泵寿命，又节约能源。

2.2 触摸屏监控画面和操作画面的设计

（1）监控主画面：①抽空过程曲线画面，此画面用于监控抽空过程时的状态；②各控制阀动作画面，此画面用于监控工作方式转换蝶阀和抽空过程气动阀的运行状态；③为监控抽空条件是否满足，在监控画面上还做了抽空箱体内压力、箱体内温度（和真空度比较用）、蒸汽压力和流量、冷却水（回水）温度、抽空时间等的数值显示。

（2）操作画面：①用于抽空系统工作方式的选择；②对于不同等级的原烟，根据工艺要求选择一个周期或两个周期；③根据工艺要求设置参数表；④根据批次选择进出箱方式。

（3）设备的运行状态画面。此画面可监控各设备的运行、停止、故障等状态，在此画面上还可监控箱体门的状态（开门到位，门锁紧到位等）。

3 改进后的效果

通过对回潮机抽空系统的改进，不仅解决了改造前的各种问题，而且提高了真空回潮机的操作可靠性和安全性，使得整个回潮线得到了很好的控制，增强了功能，提高了抽空效果和烟片的回透及增湿率，减轻了操作工和维修工的劳动强度，缩短了维修时间，简化了分析过程，满足了生产需求和工艺要求，同时为烟厂直接节省了约4万多元的设计和安装费用，提高了质量，取得了较大的经济效益。

参考文献

[1]崔坚.《西门子工业网络通讯指南.上册》.机械工业出版社，2004年9月.

[2]崔坚.《西门子工业网络通讯指南.下册》.机械工业出版社，2004年9月.

[3]廖常初.《大中型PLC应用教程》.机械工业出版社，2005年2月.