SQ3型切叶丝机远程自动控制方法研究
2021-05-26李红京张巨森韩少龙
李红京 张巨森 韩少龙
【摘 要】文章对SQ3型切叶丝机进行自动控制模式研究，结果表明：只要数据充分，控制完善，SQ3型切叶丝机就可以实现自动和远程控制;采用物料系数累积算法进行参数开发，SQ3型切叶丝机远程和本地手、自动控制模式切换顺畅;提高了烟草切烘丝线自动化程度，解决了整线远程自动控制技术难题，该项技术可在行业推广应用。
【关键词】SQ3型切叶丝机;物料系数;累计算法
【中图分类号】TS43 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）04-0046-03
1 目的
切丝机[1]是烟草制丝生产线重要设备之一，也是应用比较广泛、性能比较优良的成熟设备之一。但是，切丝机自动控制中缺少自动调速技术手段，这就导致切丝机在实际应用中无法实现真正意义上的自动化控制，更谈不上远程操控。本文旨在通过一种物料系数累计算法的方式实现切丝机自动调速[2]功能，最终实现了切丝机远程自动控制，解决了切丝机远程操控的技术难题。
2 改进方法
2.1 切丝机生产能力计算基准值的确定
根据切丝机设计原理，其生产能力理论计算公式（1）如下：
G=60×B×W×H×n刀×P×ρ （1）
公式（1）中：G为生产能力，kg/h;P为刀片数量;B为切丝宽度，mm;W为刀门宽度，mm;H为刀门开度，mm;n刀为刀辊转速[3]，r/min;ρ为物料容重[4]，kg/mm3。实际计算切丝机的生产能力时，需以现场实际生产能力为依据，通过类比计算得到，类比计算公式（2）如下：
设计生产能力=
要准确计算切丝机对某一种牌号烟叶的生产能力，可根据烟草生产企业在该牌号烟叶实际切丝过程的生产能力换算。例如，可取切丝机正常工作时在某一段时间内的产量，并记录这段时间内刀门开度、刀辊转速，通过这些参数可计算出切丝机在某一刀门开度、某一刀辊转速下特定物料容重的生产能力。
下面举例说明实验数据应用和物料系数累计算法原理，数据见表1。
以上计算表示切丝机在切丝宽度为1 mm，刀门开度为105 mm，刀门宽度为400 mm，刀片数量为8把，刀辊转速为400 r/min时，实际工艺流量为5 300 kg/h，其生产能力为4 818 kg/h，将以上数据输入表1，就可计算出某一品牌下特定物料的容重。
2.2 切丝机实际生产过程物料容重值和转速控制
生产初期，根据公式（1）G=60×B×W×H×n刀×P×ρ，有了生产能力设定值G和物料容重，即可算出刀棍转速设定值，从而实现刀棍转速的自动调整。
同时，在生产初期，利用生产能力和刀棍转速实际值，利用公式（1）原理计算出当前物料的瞬时容重，参见公式（3），采用五分钟及时修正法进行瞬时容重值的累积均值计算：
公式（3）中：ρ为当前物料瞬时容重，kg/mm3;B为切丝宽度，mm;W为刀门宽度，mm;H为刀门开度，mm;G为生产能力实际值，kg/h;n刀为刀辊实际转速，r/min;P为刀片数量。
2.3 改进过程
具体实施过程如下。
（1）硬件改造，切丝机加装网卡，实现联网功能。
（2）设计、编制上位机控制平台，设计所需控制参数。
（3）PLC控制模块改进。
（4）根据实际生产写实数据，进行参数确定和生产过程控制。
我们对多品牌切丝实际生产数据进行了统计写实，并依据上述理论累计计算出相应物料容重值，见表2和表3。
以上写实数据计算出的物料容重值作为相应品牌物料容重基值，实际生产时以此为基准，代入公式（1）进行生产初期的生产能力计算和刀棍转速控制。
程序设计为开车后，程序自动每秒计算一次值，5 min后计算平均值，用当前物料实际容重累计均值代替基准值，代入刀棍转速计算公式计算出所需刀棍转速，进入刀棍转身的过程生产控制。
3 改进效果
改进后，切烘生产线自动化程度得到大幅提高，整个切烘丝生产实现了中控操作[5]，切丝机手、自动和远程本地控制模式切换顺畅，刀棍转速控制精准，切丝流量稳定，同时实现了切丝流量和后道工序的烘丝流量相匹配，批次生产停顿次数也由原来的10多次降低到1次以下，产品质量得到明显提高。该项技术可在整个烟草生产行业制丝线推广应用。
參 考 文 献
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[4]侯善策，王佳锐，张朋月，等.堆肥物料容重、温度对频域反射传感器检测模型的影响[J].农机化研究，2021，
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[5]李文裴，孙立军，孙长俊.对中控操作及控制方法的思考[J].水泥，2016（10）：66-67.
