（鄭州輕工業(yè)學院，河南 鄭州 410005）閆洪喜
    （中國煙草總公司職工技術(shù)進修學院，河南 鄭州 450008）王德吉
    （浙江中煙工業(yè)有限責任公司杭州制造部，浙江 杭州 310008）金宗達，張思榮，謝峰
    （新奧集團，河北 廊坊 065001）王 娟
                         
    閆洪喜 （1981-）男，河南沈丘人，大學本科，助理工程師，現(xiàn)就職于浙江中煙工業(yè)有限責任公司，主要
從事卷煙工藝方面的研究。

    摘要：根據(jù)煙葉(絲)儲柜鋪料車鋪料的控制原理，不改變現(xiàn)場設(shè)備硬件，充分利用SIMATIC S7-400 PLC可編程的優(yōu)勢，通過編制PLC和 ProTool 程序監(jiān)測鋪料車運行狀況，解決因鋪料車機械傳動故障、電氣自動控制故障等因素造成的儲柜進料段嚴重堵塞和設(shè)備安全問題。通過改進有效提高煙葉(絲)進料安全穩(wěn)定性、提高設(shè)備運行效率。程序設(shè)計簡單，具有預(yù)見性、主動性、推廣性和普及性，潛在的經(jīng)濟效益得到充分發(fā)揮。

    關(guān)鍵詞：儲柜；接近開關(guān)；鋪料車；堵塞；時鐘脈沖；STEP7

    Abstract: According to the control principle of the tobacco leaves cabinet shop car, the authors propose to make full use of the SIMATIC S7-400 PLC program to solve the blockage of cigarette storage technology which would
jam the equipment and cause security problem. The program would monitor the operation procedure of the shop skip car without changing the hardware equipment. It will improve the stability and efficiency of the operation machine.The program which has the advantage of easy-making, foresight, initiative, and universal access, will bring the potential economic benefits of production into full play.

    Key words: Silo; Proximity switch; Shop skip car; Clock pulse; Step7

    儲葉柜用于葉片加工工藝線或白肋煙加工工藝線上，對葉片進行儲存，調(diào)節(jié)葉片、葉絲生產(chǎn)，使之平衡。儲梗柜用于梗加工工藝線上，對經(jīng)潤梗加工后的煙梗進行儲存，調(diào)節(jié)潤梗、蒸梗、壓梗、切梗絲等工序生產(chǎn)，使之平衡；在儲存過程中使水分被梗組織充分吸收，達到工藝要求。儲梗絲柜用于梗絲加工工藝線，對烘后的梗絲進行儲存，調(diào)節(jié)梗絲與葉絲之間的配比工藝要求，滿足生產(chǎn)需要。儲絲柜用于混絲加工工藝線上，對加香后的煙絲進行儲存，工作時通過往復(fù)、縱橫向向柜內(nèi)布料，使煙絲的混合均勻并具有一定的醇化作用。

    儲葉柜、儲梗柜、儲梗絲柜、儲絲柜（以下簡稱工藝儲柜）是卷煙生產(chǎn)過程中的重要工藝環(huán)節(jié)，其正常運行是確保卷煙生產(chǎn)工藝質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。

    1 儲柜鋪料及其控制原理

    鋪料車在傳動裝置的驅(qū)動下，在儲柜有效全長導(dǎo)軌上作往復(fù)運動（接近開關(guān)控制換向），將輸送來的物料直線式逐層鋪撒在儲柜的輸送帶上。以此往復(fù)直到物料到達儲柜高位光電管或是另一儲柜發(fā)出要鋪料信號，布料便停止。這里特指出我部的煙絲儲柜鋪料車傳動裝置是電機通過鏈條帶動鋪料車和鋪料帶同時運行（鋪料車和鋪料帶是同一電機驅(qū)動），鋪料車和鋪料帶運行原理如圖1所示。
                    
                                圖1  輔料車和輔料帶運行示意圖
    需要出料時，電控柜控制輸送帶傳動裝置和撥輥傳動裝置啟動，輸送鏈帶將物料向出料口方向輸送到振槽，撥輥將物料均勻耙出，直至出料完畢，出料輥物料的多少通過調(diào)節(jié)底帶傳動裝置的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。

    鋪料車傳動裝置或接近開關(guān)故障造成前工段分配車物料運輸受阻，本地操作工沒及時發(fā)現(xiàn)造成堵塞，然后等到中控室操作工發(fā)現(xiàn)或電機過載自動停機，再停機處理故障和堵塞的煙絲，恢復(fù)生產(chǎn)起碼需要半個小時，堵塞嚴重的處理到恢復(fù)要一個小時以上，直接影響到加香和烘絲設(shè)備的停機，對產(chǎn)品的質(zhì)量造成嚴重的影響，同時操作工在處理堵塞的過程中需要進入儲柜進行人工處理，也存在安全隱患風險。

    解決因鋪料車機械傳動故障和電氣自動控制故障而造成儲柜進料段嚴重堵塞和處理堵塞過程存在的安全隱患問題，提前報警和控制，提高設(shè)備運行效率。

    2 故障分析

    為了對工藝儲柜的故障原因進行分析，制絲車間對2004年1月至2006年5月期間的故障記錄和停機次數(shù)進行了統(tǒng)計，期間故障記錄如圖2所示，嚴重堵塞停機次數(shù)記錄如圖3所示。
              
                            圖2  2004年1月至2006年5月期間故障記錄
                

                         圖3 2004年1月至2006年5月期間造成嚴重堵塞停機次數(shù)記錄

    由此可以看出，儲柜堵料是造成停機的主要原因，儲柜堵料有三種狀態(tài)：

    第一種狀態(tài)：鋪料車前后運行過程中，主動輪軸承使用壽命受限，潤滑不良等導(dǎo)致傳動系統(tǒng)負載加重，鋪料車傳動鏈斷開等傳動系統(tǒng)故障，鋪料帶停止傳送物料，但電機仍然運行，造成分配車出口處開始堵料（如圖4所示）。
                     
                                   圖4  第一種堵料狀態(tài)示意圖
   鋪料車監(jiān)測的循環(huán)運行規(guī)律：鋪料車前運行或后運行感應(yīng)接近開關(guān)往返換向瞬間，傳動鏈瞬間拉斷，感應(yīng)銜鐵停留在接近開關(guān)上，停止傳送物料，但電機仍然運行，造成分配車出口處開始堵料（如圖5所示）。
                      
                                   圖5  第二種堵料狀態(tài)示意圖        
    第三種狀態(tài)：前后接近開關(guān)故障或感應(yīng)鐵位置發(fā)生變化，導(dǎo)致鋪料車電機運行不換向，物料輸送繼續(xù)進行，也會造成堵塞（如圖6所示）。
                       
                                  圖6  第三種堵料狀態(tài)示意圖
    3 改進措施

    為了解決工藝儲柜的堵料問題，車間在硬件改進上做了嘗試，在分配車入口安裝煙絲堵塞檢測裝置，但現(xiàn)場安裝使用后發(fā)現(xiàn)檢測裝置頻繁失效，無法起到應(yīng)有的效果。經(jīng)過對儲柜鋪料和控制原理的分析，鋪料車是有規(guī)律的循環(huán)的往復(fù)運動，可以通過編制PLC和ProTool自動監(jiān)控程序來達到改進的效果，而且投入幾乎是零成本。

    根據(jù)鋪料車的循環(huán)運行規(guī)律，測定關(guān)鍵點位的時間關(guān)系是關(guān)鍵，一種辦法是人工用秒表來判斷測試，另外更精確的用以下新設(shè)計程序監(jiān)測鋪料車前后運行時間記錄DB52.DBW24得出，鋪料車運行一趟需要時鐘脈沖數(shù)23～25秒左右，不超過26秒，超過26秒輸出故障報警，同時停止前工段的分配車運行，鋪料車監(jiān)測的循環(huán)運行規(guī)律如圖7所示。
                  
                                  圖7  鋪料車監(jiān)測的循環(huán)運行規(guī)律
    根據(jù)現(xiàn)場測試鋪料車感應(yīng)銜鐵感應(yīng)接近開關(guān)時間不超過3秒，鋪料車將進行換向運行，超過3秒輸出故障報警，同時停止前工段的分配車運行。時間程序控制原理如圖8所示。
                   
                                 圖8  時間程序控制原理
    4 改進效果

    對改進后的技術(shù)措施告知操作工和設(shè)備維修人員，并將相關(guān)鋪料車的設(shè)備重點納入車間設(shè)備點檢和保養(yǎng)規(guī)范中，操作工熟知鋪料車運行過程中的報警信息（聲報警和當前柜鋪料車故障或接近開關(guān)故障等提示信息報警），維修工熟知傳動系統(tǒng)故障的快速維修技巧等，切實有效地降低設(shè)備故障停機率。

    改進后最大特點是鋪料車運行故障造成的進料斷堵塞次數(shù)等于零，同時大大降低故障停機時間，改進前后停機時間和次數(shù)比較分別如圖9和如圖10所示。
                  
                                   圖9   改進前后停機時間比較示意圖
                    
                                 圖10  改進前后停機次數(shù)比較示意圖
    5 結(jié)束語

    實踐證明該自動監(jiān)控程序的合理性，且運行穩(wěn)定、可靠，解決了生產(chǎn)中的實際問題，為生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定可靠運行創(chuàng)造了必要的技術(shù)條件，達到了預(yù)期改進的效果，同時也為其它平鋪式儲柜的鋪料車安全運行監(jiān)控提供了新方法和新思路。

    摘自《自動化博覽》2010年第十一期