宋建+張佰明

摘要：為解決制絲線高空輸送帶堵料及堵料所造成的危害問(wèn)題，針對(duì)流量波動(dòng)及皮帶打滑兩種現(xiàn)象，通過(guò)加裝失速測(cè)速儀、光電管等監(jiān)測(cè)設(shè)備，從堵料檢測(cè)和打滑檢測(cè)兩方面對(duì)高空輸送帶防堵料報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝和維護(hù)，能夠遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)監(jiān)控輸送帶運(yùn)行狀態(tài)，防止打滑、堵料事故，適用于工礦企業(yè)內(nèi)各種輸送帶的安全保護(hù)，尤其在無(wú)人值守的高空、井下或危險(xiǎn)區(qū)域，具有十分廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：高空輸送皮帶裝置，光電管，失速測(cè)速儀，PLC

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各生產(chǎn)企業(yè)對(duì)設(shè)備可靠性的要求越來(lái)越高。近年我國(guó)卷煙工業(yè)在行業(yè)內(nèi)全面推進(jìn)“精益管理”，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的作用下，如何減少停機(jī)頻次、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，成為各卷煙工廠增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力必須解決的問(wèn)題。

制絲生產(chǎn)線是卷煙工業(yè)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，煙葉按一定工藝標(biāo)準(zhǔn)依次完成切片、加料、切絲、烘絲、摻配、加香等工序。制絲生產(chǎn)線輸送帶的堵料問(wèn)題在煙草行業(yè)內(nèi)存在已久，且難以消除。在生產(chǎn)中煙絲堵料問(wèn)題不僅會(huì)造成大量人力物力的損失，更重要的是它直接影響到成品煙絲的水分、溫度以及造碎率。[1]因此堵料問(wèn)題的解決，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、推進(jìn)精益生產(chǎn)、降低生產(chǎn)和管理成本具有重大意義。

1 設(shè)備現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

煙絲在生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中很多時(shí)候會(huì)處于高空輸送帶上，設(shè)備處于高空，無(wú)現(xiàn)場(chǎng)操作人員在此值守，發(fā)生堵料的次數(shù)和嚴(yán)重性都比其他生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)增加。煙絲發(fā)生堵料的原因一般有煙絲流量頻繁波動(dòng)和輸送皮帶打滑等原因造成，以目前的生產(chǎn)能力和控制能力現(xiàn)狀，無(wú)法從根本上解決因流量波動(dòng)以及皮帶打滑等原因造成的煙絲堵料的問(wèn)題，本文就將工作放在了如何預(yù)防和探測(cè)高空輸送帶煙絲堵料現(xiàn)象上。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝

2.1 系統(tǒng)工作原理

針對(duì)堵料問(wèn)題：對(duì)皮帶入口處物料進(jìn)行探測(cè)，發(fā)生流量異常立即報(bào)警，并停止上游輸送皮帶設(shè)備，即可減輕堵料事故的影響；針對(duì)打滑問(wèn)題：對(duì)皮帶自身運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在發(fā)生輕微打滑時(shí)就發(fā)出報(bào)警，報(bào)警信號(hào)傳輸至中央控制室，由中央控制室及時(shí)通知維修人員前去處理，即可預(yù)防堵料事故，如圖1所示。

2.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

如圖2所示一組光電管4位于前一級(jí)輸送帶尾部?jī)蓚?cè)，用來(lái)對(duì)煙絲堆積高度進(jìn)行檢測(cè)，料位檢測(cè)信號(hào)經(jīng)控制裝置中的可編程控制器（PLC）處理后輸出控制信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到堵料信號(hào)時(shí)，控制裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，停止上游設(shè)備；失速測(cè)速儀2位于后一級(jí)輸送帶從動(dòng)輥一側(cè)，位置對(duì)準(zhǔn)裝于從動(dòng)輥側(cè)面的感應(yīng)片1，采集從動(dòng)輥實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，檢測(cè)信號(hào)同樣經(jīng)控制裝置中的可編程控制器（PLC）處理后輸出控制信號(hào)，當(dāng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值，控制裝置發(fā)出打滑報(bào)警信號(hào)?？删幊炭刂破鳎≒LC）通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與工業(yè)PC機(jī)進(jìn)行通訊。[3]

2.3 系統(tǒng)硬件安裝

經(jīng)過(guò)技術(shù)人員對(duì)比分析驗(yàn)證，系統(tǒng)采用加裝失速測(cè)速儀和對(duì)射式光電管。[2]失速測(cè)速儀采用上海三田S138-E80，設(shè)置初始轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速相匹配；對(duì)射式光電管選定型號(hào)邦納Q85BB62R—T9，經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，確定對(duì)射式光電管安裝高度距輸送帶21cm。

2.4 報(bào)警系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

在高空輸送帶電機(jī)所屬的PLC電控子站內(nèi)增加數(shù)字量輸入模塊，分別接入失速監(jiān)控器信號(hào)和光電管信號(hào)，在西門子STEP7硬件配置中重新編譯保存。修改此工藝段PLC程序的功能塊，加入打滑檢測(cè)程序和堵料檢測(cè)程序。當(dāng)電機(jī)運(yùn)行，失速監(jiān)控器產(chǎn)生打滑信號(hào)時(shí)，延時(shí)3秒輸出失速報(bào)警信號(hào)。當(dāng)光電管被物料遮擋時(shí)，延時(shí)3秒輸出堵料報(bào)警信號(hào)，并將此信號(hào)串入輸送帶電機(jī)啟動(dòng)條件中，當(dāng)發(fā)生堵料報(bào)警，立即停止上級(jí)皮帶運(yùn)行。

2.5 報(bào)警人機(jī)界面設(shè)計(jì)

在WinCC6.0總控項(xiàng)目運(yùn)行環(huán)境下新建打滑和堵料報(bào)警兩個(gè)變量標(biāo)簽，在監(jiān)控畫(huà)面中添加打滑和堵料狀態(tài)顯示，正常時(shí)顯示綠色，而發(fā)生報(bào)警時(shí)顯示紅色。設(shè)計(jì)消息欄報(bào)警和彈出式窗口報(bào)警兩個(gè)界面。當(dāng)皮帶打滑時(shí)，狀態(tài)顯示紅色，自動(dòng)彈出打滑報(bào)警對(duì)話框和消息欄報(bào)警；當(dāng)發(fā)生堵料時(shí)，狀態(tài)顯示紅色，自動(dòng)彈出堵料報(bào)警對(duì)話框和消息欄報(bào)警，并終止上游設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 實(shí)施后效果

項(xiàng)目實(shí)施完成后，進(jìn)行了六個(gè)月跟蹤調(diào)查，期間共發(fā)生了兩次堵料事故。

2017年1月29日，在生產(chǎn)蘇煙（五星紅杉樹(shù)）牌別時(shí)，由于高空皮帶（編號(hào)M6049）發(fā)生打滑現(xiàn)象，設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，當(dāng)積累一定煙絲時(shí)，皮帶運(yùn)行阻力變大，從動(dòng)輥轉(zhuǎn)速降低，觸發(fā)了失速測(cè)速儀報(bào)警裝置，現(xiàn)場(chǎng)操作人員和維修人員得以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，避免了大面積堵料的發(fā)生。

2017年4月7日，在生產(chǎn)南京（紫樹(shù)）牌別時(shí)，由于物料瞬時(shí)流量波動(dòng)大，觸發(fā)了堵料報(bào)警，維修人員及時(shí)處理，并未影響正常生產(chǎn)工作。

兩次堵料事故均在發(fā)生初期就觸發(fā)了自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)人員得以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，且處理時(shí)間與原來(lái)相比大大縮短，極大地提高了設(shè)備運(yùn)行效率，有效避免了重大堵料事故的發(fā)生，提高了成品煙絲的整絲率，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

制絲線高空輸送帶防堵料報(bào)警系統(tǒng)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)調(diào)試并得到成功實(shí)施和應(yīng)用，取得了較好的效果。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝和維護(hù)，能夠遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)監(jiān)控輸送帶運(yùn)行狀態(tài)，防止打滑、堵料事故，適用于工礦企業(yè)內(nèi)各種輸送帶的安全保護(hù)，尤其在無(wú)人值守的高空、井下或危險(xiǎn)區(qū)域，具有十分廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]余建福，夏文榮，徐老伍.一次料場(chǎng)防堵料技術(shù)攻關(guān)[J].浙江冶金，2008，2：53-55.

[2]王建偉，許佩.解決煙絲風(fēng)力輸送系統(tǒng)堵料問(wèn)題[J].中州大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，27（1）：127-129.

[3]鞏琦，劉建慧，萬(wàn)昌.煤倉(cāng)疏通技術(shù)及便攜式疏通機(jī)的研究[J].中國(guó)煤炭，2008，34（8）：67-69

作者簡(jiǎn)介：

1、宋建（1987-）男 漢族 江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司徐州卷煙廠 助理工程師 主要從事設(shè)備點(diǎn)檢、維修工作 大學(xué)本科學(xué)歷

2、張佰明（1985-）男 漢族 江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司徐州卷煙廠 工程師 主要從事設(shè)備點(diǎn)檢、維修工作 大學(xué)本科學(xué)歷