测量光幕在制丝线的应用

唐靖尧

【摘 要】自动化的实现对于企业效益的增长具有非常的意义。目前在烟草的生产中储柜是主要应用的设备，其可以很好的提高烟丝的质量。但是储柜的出料流量会经常的产生一些波动，严重影响生产过程。但是近几年测量光幕技术的应用给烟草的生产带来了很大的便利，本文就测量光幕技术在制丝线上的应用进行分析探讨。

【关键词】测量光幕；技术；制丝线

【Abstract】The realization of automation for the growth of enterprise efficiency is of great significance. At present in the production of tobacco storage cabinet is mainly used equipment， which can improve the quality of tobacco shreds. But the discharge of the storage tank will often produce some fluctuations， seriously affect the production process. But the application of measuring light screen technology in recent years to the tobacco production has brought great convenience， this paper measurement screen technology in the thread used for analysis and discussion.

【Key words】Measurement technology； Thread

0 引言

烟草的生产设备是烟草企业重要的一个生产基础，设备的好并且坏生产是否高效直接关系着烟草企业的经济效益。烟草的生产设备具有以下特点：种类繁多、普遍价格昂贵、数据传输多等。制丝线是烟草生产的一个很重要的环节，其主要包括烘丝线、叶片线、切丝线等等几个工艺段。制丝线的工作流程一般是利用储仓进行对物料的缓存和存储，在经过提升机对物料进行运输。在最近几年里烟草生产企业在制烟的过程中要求生产更加的精细化、系统化和智能化的方向发展，这就要求制烟的操作系统要设备合理的和计算机结合起来。测量光幕系统的使用使得现代烟草制丝线的生产更加高效，生产出的烟丝质量更高。

1 储柜的基本机构及存在问题

储柜在烟草制丝线被广泛应用，其主要功能为提高烟叶或烟丝配方的均匀性，是一种很好的流量缓存和调度调节关节，其出料流量是否波动直接影响上游设备的工艺指标的稳定。其出料部分主要由底带电机、耙电机及安装在储柜出料端侧板上的光电开关检测装置进行出料控制，当烟叶或者烟丝未遮挡住光电开关时，底带高速向前送料，直至出料端光电开关被遮挡后以操作人员手动设定的固定速度进行出料。

在柜体底部一端设有主动辊，在柜体底部另一端设有被动辊，在所述主动辊和被动辊上设有用于输送烟料的底带，底带在主动辊的带动下，将烟料从柜体内朝一个方向输出，其特征在于：在所述被动辊或主动辊的轴心上设有用于计算被动辊或主动辊圈数的旋转编码器，该旋转编码器将被动辊或主动辊的旋转圈数以脉冲信号的方式，输送给PLC，从而换算出储柜物料存储量重量。

其烟叶重量为：

（1）柜物料存储量百分比=（预设满柜出料所需的脉冲值-出料开始后脉冲值）×100%；

（2）储柜物料存储量公斤数=储柜物料存储量百分比×储柜物料总量。

2 储柜计量系统存在以下问题

2.1 计数不准

实际应用中，这种计量方式常受到金属条变形、接近开关松动等因素影响，出现漏计数。而且底带链轮停止后因链条张紧侧的应力，导致传动轴承反转，即计数盘正向和反向转动时，接近开关均可感应到金属条并发出脉冲。出现重复计数。

2.2 精确度低

金属旋转盘式脉冲计数装置转动l周只能采集8个脉冲，平均1个储柜能全部采集到的脉冲只有约120个（按储柜大小会有区别），即一旦多或少采集1个脉冲就会造成约41kg（按物料总量5000kg/120折算）的误差，储柜计量系统经常出现100-200kg的误差。

3 测量光幕的应用

3.1 测量光幕结构

测量光幕传感器是一种特殊的光电传感器，与普通的对射式光电传感器一样，包含相互分离且相对放置的发射器和收光器两部分，但其外形尺寸较大，为长管状。测量光幕发射器产生的检测光线并非如普通传感器般只有一束，而是沿长度方向定间距生成光线阵列，形成一个“光幕”，以一种扫描的方式，配合控制器及其软件，实现监控和测量物体外形尺寸的功能。常用的光幕扫描模式有两种，分别为平行扫描模式和交叉扫描模式，前者是最常用和最简单的扫描模式，发射器连续生成定间距的光线阵列，依次由始至终平行排列，并由收光器对应一一接收。测量光幕的发射器和收光器对应布置于储柜两侧，1号扫描光线与烟叶最低处相平。其检测分析模式以采用“首尾光线阻挡模式”最为适宜，控制器只需要采集最后阻挡光线号数即可分析检测数据。

3.2 测量原理

测量光幕高度反馈测量元件，安装在储柜出料端两侧，在物料出柜过程中，实时检测出物料的高度变化，其检测的输出信号通过电缆传送至分布式I/O控制箱内，可编程逻辑控制器（PLC）通过现场总线进行信号采集，进行逻辑控制。根据储柜的宽度、物料的高度，可以计算出需要达到出料流量所需的底带频率，当物料高度出现变化，底带出料速度也将相应调整。

储柜存料重量=进柜重量-物料累计出料量

在生产过程中，底带出料频率根据出料量的设定值进行实时调整，保证储柜的均匀稳定出料量。通过使用测量光栅，解决储柜出料在料头部分流量较低的情况，实现从储柜出口至上游计量管之间设备上烟丝料层的均匀；可以通过采集烟叶或烟丝出料高度变化，实时计算出储柜烟丝的实际出料量，保证了储柜信息的可靠性；减少了生产过程中的堵料或断料次数，减小了烟丝的造碎率，提高了生产效率，对实现制丝线储柜的自动换柜的功能提供了可靠保证。

4 总结

现在测量光幕技术的应用使得制丝线的生产更加的精确，对于储柜内的情况的判断更加的准确，对于生产的高效性产生了特别的意义。但是还是有一些问题需要在今后的工作中不断的去改进使系统更加的完善。

【参考文献】

[1]李涛，管仲，马路.卷烟制丝生产的柔性制造初探[J].烟草科技，2006.

[2]罗登山，姚光明，刘朝贤.中式卷烟加工工艺技术探讨[J].烟草科技，2005.

[责任编辑：汤静]