6K线HT增加出口物料温度检测功能

张表一　孙钦兰

摘 要：通过加装红外测温仪、修改PLC控制程序，实现了经HT增温增湿后的切后生丝在线实时温度检测功能。为烟丝后续加工过程的自动控制提供原料性能参数，为烘丝机控制参数的设置提供参考。解决了因为来料状态不确定而导致烘丝机干燥控制过程工作不稳定、烘丝机出口水份波动大的技术问题。

关键词： 红外测温；PLC；采集；程序；控制

1 前言

作为济南卷烟厂的一条主要生产线，6K制丝线主要承担该厂重点烟牌的生产加工任务。其中烘丝机前的HT设备是从德国引进的增温增湿设备，主要对切后烟丝增加温度与水份，为烟丝的后续干燥加工创造条件。物料的水份与温度经过在线检测以后，以模拟量的形式反馈给控制系统参与各个受控量的闭环控制。因此，为了保持出口物料水份与温度的稳定，就首先要保证检测系统的稳定。

2 问题的提出

作为烟丝加工中的一项重要工艺技术指标，增温增湿后的HT出口物料的温度值应该符合工艺要求并尽可能连续稳定。但是因为在HT出口处没有温度检测装置，所以对此温度值就不能进行在线实时检测。生产时，只能由工艺质检员采用手持式红外测温仪每隔一段时间就对烟丝进行点检并记录，并作为调整设备控制参数的参考依据。其可操作性很差，且可追溯性不强。这种粗放式的点检方式直接影响了其后续加工设备（烘丝机）的控制：因为来料状态不稳定而导致烘丝机干燥控制过程工作不稳定、烘丝机出口水份波动大等问题。

3 问题的解决措施

为解决这一问题，综合考虑烟草加工对在线物料测量的工艺要求及6K线HT工作条件，我们采取了在6K线HT出口处增加非接触式红外测温仪并修改PLC控制程序的方法，实现对HT出口处烟丝温度的在线快速检测功能。采用红外技术对在线烟丝进行无接触快速测温，将温度信号通过红外处理技术转换成模拟信号，经PLC处理获得实际温度值，再通过INTOUCH实时数采技术将所测得的信号写入数据库，为生产、工艺加工提供技术基础数据，也为其后续加工设备（烘丝机）的干燥控制过程打下基础。

（1）根据空间要求选择红外测温仪安装方式。经过现场勘察，可以发现HT出口与烘丝机入口之间距离狭小，最大宽度仅为100cm，最大高度仅为400cm，该空间不仅安装有烘丝机的热风管路，而且还要给停机例保预留操作空间。所以如果按目前普遍采用的在测量点上方安装的方式安装，则该空间不能满足安装条件，因此需要重新选择安装方式。通过项目组成员综合分析，我们决定最终采用变角度、换方向的方法在测量点的侧边进行安装。该安装方式既满足了红外测温仪安装规范的要求，又满足了信号线缆及清吹气路等红外测温仪正常工作时所要求的条件。

（2）红外测温仪电气与机械组件的连接。安装完毕后，我们按照表1所示进行了电气与机械组件的连接。

（3）PLC程序的编写与调试。根据红外测温仪工作原理及使用说明书，对红外测温仪内部参数进行调整与设定，并进一步完善了PLC采集程序与接口程序，程序段如下：

A M 0.7

= L 16.0

BLD 103

CALL "SCALE"

IN ：=PIW683

HI_LIM ：=1.000000e+002

LO_LIM ：=0.000000e+000

BIPOLAR：=L16.0

RET_VAL：=DB16.DBW46

OUT ：=DB202.DBD316

（4）红外测温仪测温校验。利用黑体炉对红外测温仪进行校准，修正发射率及透过率，直到满足工艺要求，并将结果进行记录存档。

（5）采集信号并通过数据库进行数据记录。PLC采集了温度信号以后，我们在监控上位机建立IO变量，用于采集红外测温仪所采集到的实时温度数据；在服务器数据库中，建立存储表，编写绑定列表，建立数据采集变量与数据库表列之间的对应关系，对数据进行储存；编写数据库数据采集程序，根据生产情况，适时记录红外测温仪采集数据，并按照生产批次进行汇总分析，同时实现生产过程数据的可追溯。

4 结束语

本项目中，我们通过利用变角度、调方向的方法在6K线HT出口新增红外测温仪，解决了在空间有限的范围内安装红外测温仪的难题。项目实施后，改变了以前单纯依靠工艺质检员采用手持式点温仪间断式的人工测量温度、人工记录建档的状况；减少了由于不同人员及测量位置、测量距离等因素构成的测绘差异给测量结果带来的误差，有利于进一步提高生产过程中的参数同质化加工；实现了准确、自动测量HT出口温度这一重要工艺指标，并且该测量结果已经实时写入数据库，随时可供查询诊断，实现了生产过程可追溯性。

以上状况的改变，为HT设备的下一个加工设备（烘丝机）的正常工作参数设置及进行各种工艺创新性试验提供了依据，有利于进一步提高烘丝机出口水份的稳定性，并提升烘后烟丝填充值，对于稳定产品质量、实现节能降耗都有很好的现实意义和示范意义。

参考资料：

[1] 刘君华等编著.传感器技术及应用实例[M].电子工业出版社.

[2] SIMATIC S7 系统、维护和编程[S].西门子（中国）有限公司.

[3] 崔坚编著.西门子S7可编程序控制器编程指南[S]. 机械工业出版社.

[4]王文斌等编.著机械设计手册[K].机械工业出版社.

作者简介：张表一，男，本科，工业电气自动化专业，工程师，主要从事：设备维护与自动化技术工作。endprint