烟草仓式喂料机预防断料光电开关控制的设计与优化

摘 要：仓式喂料机是卷烟厂制丝车间生产线上的主要输送设备，为不同加工工序输送物料，起到调节工艺流量、防止流量波动过大、均衡生产的作用，实现对烟草物料流量的調节控制。本文主要讨论在不改变现有仓式喂料机机械结构的前提下，增加预防断料光电开以解决在探料光电开关产生虚假信号的时候，确保喂料机底带能够连续供料，避免断料和物料波动的烟草制丝设备仓储式喂料机底带控制方法。改进后经长时间现场效果验证，此次改造彻底杜绝了断料情况的发生。

关键词：仓式喂料机;断料;预防断料光电开关;底带;提升带

前言：

目前我厂6000kg烟丝生产线由切丝机，仓式喂料机，电子秤，超级回潮机，干燥机等设备组成。烟叶经切丝机加工后，烟丝先贮存在仓式喂料机中，待仓满后再进入下一道生产工序;仓式喂料机在整个生产工序中起到调节工艺流量、防止流量波动过大、均衡生产、为下一级设备供料的作用。

由于仓式喂料机在自动生产过程中产时常出现断料情况。为此，基于制丝车间使用的仓式喂料机的基础上，对仓式喂料机电气检测装置架构与控制方式进行优化改进，并对改进后的装置运行情况进行效果验证。

1 工作原理：

在烟草制丝工艺中，仓贮式喂料机主要用于对物料的定量输送与贮存，喂料机底带和喂料机提升带的接合处安装探料光电开关A，其结构如图1所示。生产过程中，当喂料机提升带启动并且探料光电开关A没有被物料遮挡的条件下，喂料机底带启动，烟丝由喂料机底带输送至喂料机提升带，再由喂料机提升带输送至下一级设备;在喂料机提升带停止或探料光电开关A被物料遮挡住的条件下，喂料机底带停止运行。喂料机底带通过西门子400系列可编程控制器（PLC）控制运行。

2 缺陷概况：

在生产运行过程中，会出现烟丝因翻滚挤压等原因堆积成不规则形状，喂料机提升带在运行中有时只能带走一部分松散的物料，而被压实的物料悬空停留在仓式喂料机底带与提升带交接区域，提升带上耙钉运行中无法带走这一部分物料，滞留下来的不规则堆积形状的物料遮挡探料光电开关A，从而造成PLC程序接收到提升带供给物料充足的假信号，喂料机底带因探料光电开关A被遮挡控制底带电机停止运行，导致提升带断料的现象发生，就会造成后续设备无法有效控制烟丝的温湿度指标，增加下一工序烟丝干头干尾出现的频率，增加烟丝造碎率，造成工艺标准的执行产生波动，降低烟丝的合格率，直接影响到产品的工艺质量，同时又增加设备故障率。

为了避免此类现象的发生，保证生产的连续稳定性，生产时必须有一名操作人员在喂料机旁观察喂料机供料情况，发现有断料时，及时进行人工干预强制喂料机底带运行，避免生产过程中断料，对生产操作造成了极大的不便。

3 设计实施目标：

（1）在不改变仓式喂料机机械结构的基础上，增加电气检测元件，优化PLC控制程序，使其不论烟丝被挤压成任何形状，都可以满足生产要求，为提升带连续稳定供给物料。 （2）杜绝因假信号导致提升带断料影响产品连续生产的情况，确保设备稳定运行。 （3）降低烟丝的干头干尾、造碎等现象，确保烟丝生产的合格率。

4 控制气件改进及PLC程序优化：

增加预防断料光电开关B，将此电气检测元件安装在提升带底部斜上方与提升带平行位置处，用于检测提升带自动运行过程中是否有探测到物料的信号，进而实现对底带的控制，实现适量供料并预防断料。预防断料光电开关B安装位置如图2所示：

在PLC程序中，条件是当提升带自动运行阶段，如果预防断料光电开关B达到3秒钟没有检测到被物料遮挡的情况下，程序执行底带向提升带方向运行2秒供给物料。若提升带未运行时，则PLC控制底带保持静止状态不运行。

根据预防断料光电开关B在多种时间段内的检测情况，来控制底带的运行时间和运行状态，此预防断料光电开关B检测到的信号更加贴近提升带上有无物料的实际情况，有效避免探料光电开关A对来料的错误判断，实现适量供料，且可有效预防断料情况的发生。优化后的程序如图3所示：

5 效果验证：

防断料光电开关B装置改进后，历时8个月的跟踪观察，烟丝进入仓式喂料机，因为翻滚挤压等原因造成各种不规则形状，因增加仓式喂料机预防断料光电开关B后生产能运行正常，没有出现断料、流量不稳等问题的发生，彻底杜绝了仓式喂料机因探料光电开关A虚假信号造成断料和物料供给波动大的问题。

6 结语：

本次改进在不改变现有仓式喂料机机械结构的前提下，在探料光电开关A产生虚假信号的时候，能够有效解决了喂料机断料和物料流量波动大的问题，提高了工艺过程物流稳定和工艺质量。

参考文献：

[1]丁钺宗，王传飞等.烟机设备修理工（制丝）专业知识[M].1.河南郑州：河南科学技术出版社，2013：151-152.

[2]贺力克《自动控制技术》科学出版社.

作者简介：

刘立刚，（1981-），男，本科，助理工程师，主要从事烟草制丝设备的电气维修工作。