自动扫灰装置在烟草制丝车间的应用

张　伟　刘大庆

（1.红塔辽宁烟草有限责任公司沈阳卷烟厂制丝车间，辽宁沈阳　110100；2.沈阳新八达机电技术有限公司，辽宁沈阳　110034）

自动扫灰装置在烟草制丝车间的应用

张伟1刘大庆2

（1.红塔辽宁烟草有限责任公司沈阳卷烟厂制丝车间，辽宁沈阳110100；2.沈阳新八达机电技术有限公司，辽宁沈阳110034）

本文设计了一套用于烟草制丝车间传送带底部的扫灰装置，该装置由松下PLC作为控制系统，FP∑系列以其独特精巧的外形和强大的数据处理功能当选为该装置的最优配置。上下各一台减速电机作为动力。另外安装一组便于拆卸更换的板刷，在扫灰装置至上而下运行时自动落下开始清扫灰尘。

减速电机扫灰装置PLC

1　引言

在科技飞速发展的今天，生产车间的数字化、集成化、过程自动化早已成为常态。在烟草制丝车间更是如此，考虑到生产工人的身体健康，制丝车间始终把环境卫生放在首位，要求整个车间的无尘化管理。在烟叶的传送带上每天运输着数千公斤的烘烤烟叶，在接灰的槽子里难免会产生大量的灰尘与掉落发粘的烟丝，为了给大家创造一个良好的工作环境，保洁工人每天都在做着繁重的清洁工作，经常需要爬上爬下的，即使这样还是不尽人意。为此在制丝车间急需研发一套用于烟草制丝车间传送带底部的自动扫灰装置。

2　装置运行流程

装置的运行需要在运行开关ON的情况下，装置会自动寻找下面的限位开关JD2，JD2触发的同时需将毛刷机构翻转，由于毛刷是向上运行而不需扫灰，在毛刷与烟草灰尘无接触情况下，整个扫灰装置自动向上运行去找上面的限位开关JD1。在到达上面的限位开关JD1时即到达工作位置，同时毛刷翻转至正常工作位置，向下将烟草灰尘扫至底部的一个预先放好的接灰的金属盒内，如此往复扫灰即可将灰尘尽数扫净。具体工作流程如图1：

3　结构运行原理

（1）采用接近开关传感器及微动开关装在整个装置运行轨道的两边，当装置触及开关时自动反转运行，同时受到限位微动开关的停车保护。

（2）通过手动开关可以完成接灰槽的清洁工作。

（3）2台减速电机通过钢丝对清洁车实现上下牵引，运行速度可以调整。

图1　工作流程图

（4）如图2刷板翻转机构，扫灰装置前排是清扫用的板式软毛刷，将板刷固定在（2）上面，配有碟形螺母以便于拆卸。装置（3）为撞击翻板机构的撞击杆，用来实现毛刷在整个扫灰装置上升时抬起，下降时落下清扫灰尘。装置（1）在刷板翻转机构的两边各一套，其主要功能有2个，一起固定板刷架的作用，二起锁紧板刷架的作用，在锁紧的功能上还附加一个调节锁紧度的功能，具体结构是通过行程两端配有磁铁块，并且在行程中间加装有锁紧卡珠，可根据现场需要利用磁铁块和锁紧卡珠调节装置（1）对板刷架的锁紧程度。

（5）扫灰装置在上升和下降时通过固定轨道限定运行轨迹，在安装轨道时要求：材料为不锈钢管；每一米需安装支撑架来保证强度；轨道平行度误差在±2mm内；采用铜制伸缩轮来实现滚轮与轨道间的无缝接触。

（6）地面装有小型电柜，内有松下FP∑系列小型PLC作为控制系统，实现电气方面的启停控制；分别由2个交流接触器控制减速电机，同时有辅助触点反馈工作状态；调速装置应安装在电柜内，以避免无关人员的随意更改运行参数。柜内外联接采用金属快插接头，安装方便快捷。

图2　刷板翻转机构

（7）工作环境及电网要求：环境温度：10℃～40℃；湿度：10%～70%；电源电压220VA±5%；电源频率：50±1Hz；交流电源电压为正弦波，其正弦波畸变率小于10%。

4　故障处理

在这个装置的应用上不仅要简单、实用，而且还必须稳定、可靠，势必使故障处理变得极为重要。

（1）多用一个微动开关作为扫灰装置的附加限位停车保护。

（2）如各种限位开关全部失效，设一止停撞击块，让装在减速电机绕线轮上的过载检测开关起作用，在程序做了些数据处理。当过载时立即停机。

5　软件编程

（1）整个程序分为启动停止、运行互锁、置位反转、过载停机这四部分组成。

（2）用一个两位置开关控制启停，常开点做启动，常闭点做停止。

（3）对应减速电机的运行互锁，保证上下两个电机不能同时工作。

（4）置位反转从根本上保证PLC输出Y0置位去控制一个电机稳定启动，输出Y2复位控制另一个电机稳定停止，保证两台电机交互运行互相制约。

（5）过载停机这项保护措施需要用一个接近开关检测对应的电机在运行，一旦运行速度低于设定的速度后，表示此时电机已经处于过载运行的状态，在设定的时间内使设备停止工作。

6　系统优势

（1）整个装置的控制系统小巧简洁，控制精准，与原机完美结合；

（2）降低工人劳动强度，彻底解决了在人工难以触及的死角部位，常年积累难以打扫的烟草灰尘得以彻底清扫；

（3）整个电控系统具有良好的兼容性，在备件选择及系统维护宜于操作；

（4）PLC技术的使用让控制系统有更快的处理速度、更精准的控制、更简便的布线格局，在很大程度上降低了硬件的设计难度，便于安装、调试和维护；

（5）留有RS-232串行接口，具有良好的诊断功能，并可对故障进行正确的定位，使整个系统工作更可靠、更安全。

7　结语

整个设计的目的在于最大限度的提高生产作业率，降低工人劳动强度。经过对现场设备的需求的调查和深入分析，对制丝车间传动带的自动扫灰装置做了细致的可行性研究，在整体装置的总体构想中主要从清洁装置、减速电机、传感器部分及PLC为控制单元等几方面论述了该自动扫灰的设计原理和基本功能。

扫灰装置投入设备运行以来的效果：机器运行稳定可靠，可降低维护成本，从整个设备的清洁和降低人员的劳动强度上都有很大程度的提高。