再造烟丝生产线配比系统改进

袁书豪，薛 梅

（河南中烟工业有限责任公司漯河卷烟厂，河南漯河 462000）

0 引言

再造烟丝是卷烟配方尤其是中低档卷烟的重要组成部分之一，其生产加工的质量和产量可靠性与稳定性直接影响卷烟的内在和外在品质。液料与粉料配比系统是控制辊压法薄片再造烟丝加工质量重要环节，液料和粉料的配比和过程控制参数的精确度较粗放，造成薄片丝耐加工强度较低，含水率波动较大，烟丝填充值在2.8 cm3/g 左右，填充值与兄弟厂家相比较低。直接影响薄片辊压法再造烟丝产品的最终工艺质量。再造烟丝生产线工艺流程如图1 所示。

图1 再造烟丝生产线工艺流程

1 存在问题及现状分析

制丝车间辊压法再造烟丝生产线液料（BJ-980 加纤胶）与粉料按1∶2 配比，混合后经搅拌电机双叶弯曲轮强混、双搅向前输送，当液料、粉料配比停止后，液料下料电机停止转动，液料在重力作用下仍流入强混机构，造成配比不均匀，混合物料黏稠度易超过工艺指标的要求。停机时间过长进，更多液料进入强混形成大块粘稠湿团，物料无法向前输送，造成生产中断，必须人工处理，导致配比精度达不到要求，影响薄片辊压法再造烟丝的加工质量，同时，造成原料浪费。粉料流料配比实物如图2 所示。

图2 粉料流料配比实物

由于生产线配比系统控制料液下料的电机只有一个单向正转运行模式，由单向馈电器驱动，液料通过螺旋输送轮输送到液料和粉料的混合仓内，液料比例由在线电子秤控制液料量，当液料施加至设定比例时，单向馈电器失电，触点断开，电机失电停止添加液料，由于螺旋输送轮与桶壁之间有间隙，当螺旋输送轮停止转动时，液料受重力作用向下做倾向性运动。同时，电机在失电之后，定子绕组中的感应电动势会以指数速率衰减，频率以负载大小和性质相关的速率衰减，螺旋输送轮速率慢慢减小，直到停止，此过程相当于电机在停止时刻的惯性运动，螺旋输送轮有个惯性停止的的过程。在惯性和重力双重作用下，液料会向混合仓内添加，导致液料施加过量，使液料与粉料掺配比例不均匀，出现大块的黏稠湿团，容易引起螺旋输送轮卡死，电机过载，单向馈电器频繁跳闸现象，对生产线的连续稳定运行和产量质量造成影响。

2 改进内容

2.1 改进思路

开发一种具备正向输送与反向截止的双向控制方法，防止液料在配比结束后向混合仓渗料问题。将电机原来的单向馈电器控制改为双向馈电器控制，双向馈电器的作用能控制三相异步电机在正转时，在安全情况下电机瞬间失电又瞬间带电启动反向运转，同时螺旋输送轮在电机的驱动之下也能瞬间正向输送和反向截止，当液料配比完成后，螺旋输送轮立刻反转，将多余的液料反向输送到液料箱内，避免了料液在重力和螺旋轮在惯性的作用下以及螺旋轮与筒壁之间微小的间隙而渗流，避免料液多加和形成大块黏稠团的现象发生，避免螺旋输送轮卡死和馈电器频繁跳闸的现象发生，提高了液料与粉料配比的精确度。液料下料逻辑控制流程如图3 所示。

图3 液料下料逻辑控制流程

2.2 安装电机双向驱动装置

在电机保护和控制端撤除DS 单向馈电器，安装具有正向和反向控制功能的RS 双向馈电器（图4），该馈电器具有双向功能，能够在线控制正向和反向输出。同时，在现场I/O子站箱面板上加装左行/右行旋钮，实现在单机状态下根据需要手动操作电机的正/反转，使操作更灵活，处置更简单。

图4 加装的双向馈电器

2.3 硬件组态与下载

应用Step7 编程软件对RS 馈电器进行硬件组态，设置DP地址为16，分配输入地址为I71.0—I71.3，输出地址为Q49.0—Q49.3，编译通过后，下载硬件组态并测试（图5）。

图5 硬件组态与下载

2.4 开发控制程序

编写控制程序，将RS 馈电器正传点和反转点编写到程序控制中，当条件具备设备无异常时，配比开始，螺旋输送轮正传Q49.0 输出液料下料；当配比完成或混合仓料满时，反向控制点Q49.1 输出将流料反送至液料箱，防止液料进入混合仓（图6）。

图6 电机正反转程序

3 取得效果

（1）通过对薄片液料下料电气控制系统和程序的设计、改进及应用，极大提高薄片再造烟丝液料与粉料配比的控制精度，使其误差在工艺指标范围内微小的波动，避免混合物料大块黏稠湿团的出现，降低粉料和液料的浪费，提高物料的利用率。

（2）提高原料与添加剂的混合均匀性，增加物料黏度，提高薄片丝的耐加工强度及感官质量，再造烟丝填充值达到3.2 cm3/g以上，有效消除薄片再造烟丝质量缺陷的问题。