基于西門子S7—300構(gòu)建的煙梗自動(dòng)除塵輸送系統(tǒng)

侯加文

摘 要：本文構(gòu)建的煙梗輸送系統(tǒng)，以西門子S7-300PLC根據(jù)洗梗工序所需物料量的多少，實(shí)現(xiàn)對煙梗的自動(dòng)輸送，系統(tǒng)具備自動(dòng)、手動(dòng)和聯(lián)機(jī)功能。構(gòu)建的系統(tǒng)投入生產(chǎn)使用后，堵料次數(shù)、停機(jī)時(shí)間、切梗絲后水份標(biāo)準(zhǔn)偏差、現(xiàn)場粉塵分別由以前的2次/月、65.25min/月、0.35%、3.6mg/m3降為現(xiàn)在的1次/月、15min/月、0.22%、2.7mg/m3，從而提高制梗絲質(zhì)量，改善現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：西門子S7-300；煙梗自動(dòng)輸送系統(tǒng)；水份標(biāo)準(zhǔn)偏差制；梗絲質(zhì)量

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133066

1 存在的問題和技術(shù)方案

由于煙梗在輸送過程中沒有喂料機(jī)、勻料輥，流量很不穩(wěn)定，從而造成煙梗輸入過多而發(fā)生堵料現(xiàn)象。在現(xiàn)場經(jīng)過統(tǒng)計(jì)測試發(fā)現(xiàn)，物料輸送過程中堵料次數(shù)3次/月、停機(jī)時(shí)間65min/月、切梗絲后水份標(biāo)準(zhǔn)偏差0.35%/月，影響梗絲在制品質(zhì)量和水份穩(wěn)定性。洗梗所用的煙梗由操作工抬到皮帶機(jī)上，然后經(jīng)風(fēng)力送到洗梗的喂料機(jī)。按每天計(jì)劃投料10000kg煙梗，每包50kg計(jì)算，每班操作工需要抬200多包，現(xiàn)場操作工勞動(dòng)強(qiáng)度大。另外干煙梗中含粉塵較多（3.6mg/m3），盡管操作工戴上口罩，每天也會(huì)吸入很多粉塵，給操作工帶來很大的健康威脅。

設(shè)計(jì)自動(dòng)上梗、拆包卸梗機(jī)。實(shí)現(xiàn)煙梗的自動(dòng)吊裝、上梗、拆包，以減少現(xiàn)場操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度；電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為減少上下工序之間由于人工聯(lián)系不及時(shí)，造成堵料或斷料現(xiàn)象，可以借助光電耦合開關(guān)的應(yīng)用，通過在西門子S7-300控制器中設(shè)計(jì)相關(guān)控制程序使上梗機(jī)可以自動(dòng)檢測洗梗機(jī)運(yùn)作情況，根據(jù)洗梗機(jī)運(yùn)作中需要的物料量來自動(dòng)啟動(dòng)機(jī)器或者停止運(yùn)送；設(shè)計(jì)自激水幕式環(huán)境除塵系統(tǒng)。使含塵氣體經(jīng)除塵系統(tǒng)處理后，所產(chǎn)生的氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)直接排放到自激式水幕循環(huán)水箱內(nèi)，保持現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境清潔，達(dá)到職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 方案實(shí)施

2.1 自動(dòng)上梗、拆包卸梗機(jī)的制作

軌道的制作，根據(jù)現(xiàn)場吊裝輸送的要求，制作的“工”字型鋼軌道的長度貫穿整個(gè)煙梗存放區(qū)，以便對遠(yuǎn)距離的煙梗進(jìn)行輸送，達(dá)到自動(dòng)上梗的目的；電動(dòng)葫蘆的選型，煙梗傳送中打包的煙梗是1包50kg，通常是3包一同吊起其總重就是150kg。那么，參考這個(gè)數(shù)值及出于安全洗漱考慮，自動(dòng)煙梗傳送系統(tǒng)中需要使用載重在0.5T的電動(dòng)葫蘆（極限可吊裝5.5T）。

2.2 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝

傳統(tǒng)煙梗輸送系統(tǒng)中上梗機(jī)距離洗梗地點(diǎn)的距離是在100m左右，煙梗輸送過程中只能靠操作工人在兩點(diǎn)之間巡視時(shí)才能發(fā)現(xiàn)喂料機(jī)是否已滿，如果喂料機(jī)已滿操作員就要盡快到達(dá)上梗機(jī)區(qū)域通知上梗程序工作員停止上梗，這個(gè)信息傳遞的過程中煙梗輸送系統(tǒng)是一直持續(xù)運(yùn)作的，這就很容易造成上梗機(jī)上梗過多堵塞風(fēng)送管道。因此，新的煙梗傳送系統(tǒng)可以將這2個(gè)程序相結(jié)合，使其達(dá)到同步運(yùn)作。這個(gè)過程可以借助光電耦合開關(guān)的應(yīng)用，通過在西門子S7-300控制器中設(shè)計(jì)相關(guān)控制程序使上梗機(jī)可以自動(dòng)檢測洗梗機(jī)運(yùn)作情況，根據(jù)洗梗機(jī)運(yùn)作中需要的物料量來自動(dòng)啟動(dòng)機(jī)器或者停止運(yùn)送。這一控制程序應(yīng)具有自動(dòng)、手動(dòng)、聯(lián)機(jī)等功能。具體方式為在洗梗機(jī)上下兩端安裝2個(gè)光電耦合開關(guān)，當(dāng)喂料機(jī)里的物料達(dá)到一定量光電耦合開關(guān)被遮住，這時(shí)喂料機(jī)就向上梗機(jī)發(fā)送物料已滿信號，煙梗輸送系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)作；反之，如果洗梗程序工作到喂料機(jī)內(nèi)的物料降低到光電耦合開關(guān)以下時(shí)，光電耦合開關(guān)自動(dòng)向上梗機(jī)傳送物料不足信號，這時(shí)煙梗輸送系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)開始輸送煙梗。

2.3 自激水幕式環(huán)境除塵系統(tǒng)的制作

針對生產(chǎn)環(huán)境灰塵大設(shè)計(jì)了一臺(tái)自激水幕式除塵裝置，該系統(tǒng)利用旋轉(zhuǎn)氣流所產(chǎn)生的離心力將塵粒從含塵氣流中分離出來的除塵裝置。其工作原理是旋轉(zhuǎn)氣流沿器壁自圓筒體，呈螺旋狀由上至下向圓錐體底部運(yùn)動(dòng)，形成下降的外旋含塵氣流，旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的離心力將密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體的塵粒甩向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力作用，而靠入口速度的動(dòng)量和自身的重力沿壁面下落進(jìn)入儲(chǔ)存箱。旋轉(zhuǎn)下降的氣流在到達(dá)圓錐體底部后，沿除塵器的軸心部位轉(zhuǎn)而向上，形成上升的內(nèi)旋氣流，并由除塵器的排氣管排出。從而實(shí)現(xiàn)了含塵氣體的凈化，達(dá)到了職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 應(yīng)用效果

煙梗自動(dòng)除塵輸送系統(tǒng)通過PLC、人機(jī)界面有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了對煙梗自動(dòng)輸送系統(tǒng)有效控制。該系統(tǒng)投入使用后，上梗堵料次數(shù)、停機(jī)時(shí)間、切梗絲后水份標(biāo)準(zhǔn)偏差、現(xiàn)場粉塵分別由以前的3次/月、65.25min/月、0.35%、3.6mg/m3降為現(xiàn)在的1次/月、15min/月、0.22%、2.7mg/m3，保障了煙梗輸送的連續(xù)、均勻、穩(wěn)定、受控。

參考文獻(xiàn)

[1]張本甫.卷煙工藝規(guī)范[M].北京：中央文獻(xiàn)出版社，2003.