制丝线翻起辊道输送机控制改进

2018-01-02刘俊峰田竞超马全平马晓华张翠玲

设备管理与维修 2017年5期

关键词：周转箱连续型气路

刘俊峰，田竞超，马全平，马晓华，张翠玲

（河南中烟工业有限责任公司黄金叶制造中心，河南郑州 450016）

制丝线翻起辊道输送机控制改进

刘俊峰，田竞超，马全平，马晓华，张翠玲

（河南中烟工业有限责任公司黄金叶制造中心，河南郑州 450016）

连续型真空回潮机箱门关闭过程中，下落的箱门与翻起辊道输送机翻转后的翻转辊道相撞；回潮机箱体内链式输送机上的周转箱向外移出时，周转箱与回潮机出口落下放平后的翻转辊道相撞，使物料输送过程中断。为解决上述问题，加装漫反射光电检测开关和行程开关，分别对翻转辊道的安全挂链及翻转角进行检测，同时通过PLC编程对翻起辊道输送机控制进行改进。应用效果表明，回潮机箱门与翻转辊道相撞的现象由8～15次/d降为0次/d；周转箱移出回潮机过程中，周转箱与回潮机出口落下放平后的翻转辊道相撞现象也得到控制，由每月2～3次降为0次。改进有效降低了设备故障率，提高了设备运行的可靠性和安全性。

制丝线；翻起辊道输送机；控制；改进

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.57

0 前言

翻起辊道输送机是卷烟厂制丝线连续型真空回潮系统的一种物料输送设备，用于载料周转箱在连续型真空回潮机和其外部链机之间的输送。翻起辊道输送机在使用过程中，由于其气控系统压缩气管老化破裂、操作不慎等原因，引起辊道翻转角，即翻转辊道所处平面与水平面之间的夹角，发生变化，小于设计值85°，致使连续型真空回潮机箱门关闭过程中，下落的箱门与翻转后的翻转辊道相撞；回潮机内链式输送机上的周转箱向外移出时，周转箱与回潮机出口落下放平后的翻转辊道相撞，使物料输送过程中断。近年来虽然国内烟草行业相关技术人员对物流技术和物流系统有过探讨[1-4]，但对于翻起辊道输送机的研究没有报道，不能从根本上解决上述问题。为此，在原PROFIBUS-DP[5]总线控制的基础上，加装漫反射光电检测开关和行程开关，分别对翻转辊道的安全挂链及辊道翻转角进行检测；利用PLC编程[6]对翻起辊道输送机的控制进行改进[7]，以消除周转箱及回潮机箱门与翻转辊道相撞现象，保障物料输送的顺利进行，减少设备损坏，提高设备的安全运行指数，降低维修强度，节约维修资金。

1 存在问题

翻起辊道输送机，主要包括输送辊道、翻转辊道、支腿组合、机架、气控系统和电控等部分（图1）。输送辊道、翻转辊道由输送辊筒与两侧的安装侧臂板组成；支腿组合主要作用是支撑输送辊道；机架是承载其它部件的主体；气控系统主要由过滤减压阀、二位三通电磁阀、三位五通双电控电磁阀、自锁气缸等组成，其中自锁气缸固定在机架上。

图1 翻起辊道输送机

正常运行情况下，连续型真空回潮机箱门开启后，自锁电磁阀YV1A105.17和翻转辊道落下电磁阀YV2.1A105.17先后通电，翻转辊道落下的控制气路接通，自锁气缸的活塞杆开始回缩，带动辊道缓慢下落，直至辊道两侧臂同时落在预定位置，辊道输送机与回潮机箱体内的链式输送机水平相接；与此同时，辊道放平到位检测开关SQ1.2A105.17输出信号发生跳变，由低电平“0”变为高电平“1”，自锁电磁阀YV1A105.17和翻转辊道落下电磁阀YV2.1A105.17失电，辊道启动，将载料周转箱送入或移出连续型真空回潮机箱体；周转箱输送完毕，自锁电磁阀YV1A105.17和翻转辊道翻转电磁阀YV1.1A105.17先后通电,翻转辊道重新翻转85°，辊道翻转到位检测开关SQ1.1A105.17输出信号发生跳变时，系统将回潮机箱门关闭。实际生产过程中，设备自动运行时，翻转辊道出现异常，主要有3个问题。

（1）每天生产结束，设备停机后，连续型真空回潮系统断电停气，回潮机箱门关闭。由于翻起辊道输送机气控系统压缩气管老化破裂，致使压缩空气停止供应后，自锁气缸控制气路内的气压值降低，辊道的翻转角不能保持，造成翻转辊道停留的位置向下移，辊道翻转角小于设计值85°，或辊道最终落在回潮机关闭的箱门上。

（2）连续型真空回潮机箱门开启后，系统发出翻转辊道下落指令后，自锁电磁阀YV1A105.17首先得电，气缸的气路解锁；其次，翻转辊道落下电磁阀YV2.1A105.17通电，控制气路连通，同样由于气控系统的压缩气管老化破裂，自锁气缸控制气路内的气压值降低，辊道下落时的气阻减小，其整个下落过程时间变短，落地产生的振动较大，导致缸体的固定装置松动，缸体出现后移。基于上述原因，当周转箱移送完毕，翻转辊道执行翻转指令，辊道翻转后，翻转辊道的翻转角，即翻转辊道所处平面与水平面之间的夹角，发生变化，小于设计值85°，以致连续型真空回潮机在箱门关闭过程中，下落的箱门与翻转后的翻转辊道相撞；

（3）翻转辊道执行下落指令时，其控制气路接通，自锁气缸的活塞杆开始回缩，带动辊道下落。由于操作不慎，翻转辊道两侧臂的安全挂链未全部摘下，辊道下落过程受阻，此时，辊道放平到位检测开关SQ1.2A105.17并未动作，辊道控制气路仍处于接通状态，在气缸的强力作用下，因翻转辊道两侧臂因所受拉力大小不同，翻转辊道发生变形，也即辊道落下后，其一侧臂相对于另一侧壁出现上翘，当回潮机内输送机上的周转箱向外移出时，周转箱与回潮机出口处落下的辊道相撞，使物料输送过程中断。

2 改进

连续型真空回潮控制系统以S7-400 PLC为基础，同时采用了现场总线通信技术，整个系统可靠性高，稳定性强，并预留有一定的I/O接口。在原电控系统的基础上通过PLC编程对翻起辊道输送机的逻辑控制进行改进。

（1）加装漫反射式光电检测开关 SQ1.3A105.17和SQ1.4A105.17（图2），对翻转辊道两侧臂的安全挂链进行实时监控，修改翻起辊道输送机控制逻辑。在输送辊道侧臂、安全挂链后方，加装漫反射式光电检测开关，并使安全挂链位于其有效检测范围内，安全挂链未摘掉时，光电检测开关检测到其存在，开关的输出信号为高电平“1”，系统将自锁电磁阀及翻转辊道落下电磁阀控制回路切断，防止翻转辊道下落，造成设备损坏；安全挂链摘掉时，光电检测开关未检测到其存在，开关的输出信号为低电平“0”，自锁电磁阀及翻转辊道落下电磁阀控制回路接通，系统允许翻转辊道下落。

图2 安全挂链检测开关安装示意

（2）加装行程开关SQ1.5A105.17和SQ1.6A105.17（图2），对翻转辊道的翻转角进行检测，优化回潮机箱门关闭的控制逻辑。改进前，自锁气缸活塞杆满行程，完全伸出时，位于气缸体表面的辊道翻转到位检测开关SQ1.1A105.17被触发，自锁电磁阀YV1A105.17和翻转辊道翻转电磁阀YV1.1A105.17失电，气缸气路隔断并自锁，辊道停止翻转；改进后，辊道翻转到位检测开关SQ1.1A105.17、行程开关SQ1.5A105.17和SQ1.6A105.17全部被触发时，自锁电磁阀和翻转辊道翻转电磁阀断电，辊道停止翻转，回潮机箱门允许关闭。

（3）增加翻转辊道应急控制支路。若翻转辊道的安全挂链检测开关出现故障，安全挂链未摘下，辊道意外下落，出现上述现象后，在改进前的原控制模式下，翻转辊道因条件不具备无法翻转，回潮机箱门不能开启。增加翻转辊道应急翻转功能后，即使系统处于全线联机自动运行状态，仅通过操作本地子站箱上的一个两位旋转开关和本地隔离开关，控制系统即可实现辊道翻转；此外，增加应急控制后，设备维修时间的选择更加灵活多变，维修更加便利。