混丝柜出料流量稳定的提升与改进

混丝柜出料流量稳定的提升与改进

杨云超

河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂 河南安阳 455000

摘要：

针对混丝柜出料流量波动大的问题，本文通过对混丝柜物料出柜原理、柜内物料形态的研究，结合混丝加香工序关键环节分析，找到关键影响因素，通过研发出料流量智能控制系统，有效降低混丝柜出料流量波动，提高生产效率和产品质量。

关键词：混丝柜；流量波动；出料

混丝加香精度是影响烟支内在品质的一个重要因素，而烟丝流量的稳定性是影响混丝加香精度的一个重要因素。因此，如何提高烟丝流量的稳定性，进而不断提高烟支的内在品质，是卷烟企业的一个重要技术研究方向。

1 存在问题

混丝加香工序工艺布局中没有仓储式喂料机，缺少暂存单元。混丝柜与加香机距离远，进入加香机前仅靠计量管和电子皮带秤进行定量喂料。受柜内物料堆积形态不规则、出料控制模式不完善、参数调整不适配等因素影响，存在加香前物料流量波动大的问题。流量波动大造成设备频繁启停、加香瞬时精度低，对产品质量稳定产生影响。

2 问题分析

2.1 提升加香瞬时精度

由于混丝柜布料车运动方式及烟丝下落的堆积形态等因素，烟丝首、尾两端呈斜面。因此，在混丝柜出料初始阶段和料尾阶段，烟丝流量小，加香机计量泵运行频率低且变化区间大，加香瞬时精度低，因此对加香瞬时精度影响较大。料尾阶段由于贮柜内剩余烟丝少，在拨料辊的作用下使底带上烟丝后移，尾料流量小且持续时间长，对加香瞬时精度影响大。

2.2 解决设备频繁启停

现有出料控制模式及设备控制参数调整不匹配，导致无法较好满足不同品牌烟丝对出柜控制要求，造成加香机前计量管内物料经常位于料满状态，导致混丝柜底带频繁启停。停机时柜内烟丝重量将带动底带倒转，混丝柜出料端物料将形成一定空隙，设备再启动时会造成流量瞬时波动。

3 改进措施

3.1 瞬时流量监测模块设计

料层高度检测装置由置于出料皮带上一有弧度的轻杆固定在角度传感器上组成，生产过程中，当烟丝通过时，烟丝会带动轻杆上下浮动，进而带动角度传感器旋转，烟丝高度越高，角度传感器被带动正向旋转的角度越大，角度值模拟量传入PLC后，通过之前标定的角度与烟丝高度的关系即可计算出烟丝高度。

图3-1 安装角度传感器

3.2 料位监测单元

在混丝柜出料口安装尾料检测光电管，利用高度检测将出料过程划分为头料、正常出料、尾料等过程，以适应不同阶段流量精准性控制需求，进而调整底带的出料速度，达到控制出料流量稳定的目的。同时，拨料辊增加反转功能，在料尾阶段烟丝较薄时，提高烟丝的出料速度，缩短料尾时间。

图3-2 尾料检测光电管

3.3 区间精准模控制块控制设计

在混丝加香入口计量管上增设两组光电管，从高至低四组光电管检测计量管内料位的高度，用以更加准确的掌握计量管内物料情况，增加控制的灵敏性，从而更加准确控制设备启动。

图3-3 计量管增设光电管

3.4 在线联动设计

混丝柜出料底带上方安装烟丝高度检测传感器，及时监控混丝柜出料底带上物料高度，并将高度信号接入段控PLC，根据料层高度信号自动判断物料流量情况，并予以反馈控制调整混丝柜出料底带的频率。

图3-4  PLC优化设计实施

4 改进效果

对后续生产过程中，加香前物料流量变异系数进行了统计，改进完成后，加香前流量变异系数平均值由改进前每月3.32%降为0.42%。

5 结论

混丝加香工序流量智控系统研发后，有效解决了这一问题，对保障产品的质量，提升品牌的价值，提高顾客的口碑的满意度发挥了重大作用。

6 参考文献

[1] 提高混丝加香工序物料流量稳定性的改进设计[J]. 叶纪华,祝卫林,费玥,宋兴旺.  轻工科技. 2021(11)

[2] 储丝柜出料控制系统的改进[J]. 雷建生.  农村科学实验. 2018(04)

[3] 储柜出料系统的优化设计[J]. 李鹏超,吴国忠,邵文池,沈科,林俊栋,黄绍先.  烟草科技. 2022(02)