800Kg/h辊压法再造烟叶生产线预处理系统设计

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摘要：辊压法再造烟叶生产线是将卷烟生产过程中的废棄物，如烟梗、烟末等，按照一定的工艺配方和工艺流程，重新加工成烟草薄片丝的设备。就整个生产线而言，其核心是螺旋电子秤，螺旋电子秤的稳定性和系统精度，从源头上影响产品配方和工艺流程。为了严格执行配方，确保工艺流程，应用过程控制的方法，实现了预处理段配比系统的高度自动化与稳定性并举，提高了生产线的自动化程度，保证了产品质量。

关键词：再造烟叶；预处理；系统设计

辊压法再造烟叶生产线工艺流程如图1，由前至后可分为七个工段，依次是预处理段，粉碎段，配比段，辊压段，烘干段和卷曲段。就各工段的先后顺序来看，预处理段是关键，因其含有核心器件螺旋电子秤，螺旋电子秤的稳定性和系统精度，从源头上影响产品配方和工艺流程。为了严格执行配方，确保工艺流程，提高预处理段配比系统的自动化程度与稳定性，是提高生产线自动化程度与产品质量的一个重要环节。

预处理段的核心是将烟梗，烟沫和烟用纤维素（CMC）按一定比例掺配，以供粉碎喂料。其电气系统由工控机、PLC、电机、变频器，电磁阀、传感器、信号变送器、料位开关等组成，主要控制对象是变频器和由称重控制器本体设备组成的螺旋电子称。

系统主要控制功能：混合配比系统起/停的PLC集中控制和本地控制；自动变频以适应生产用物料流量要求；人机界面及故障报警；缺相、漏电、过载、瞬时断电等电气保护功能。系统设置有手动、自动两种工作模式，手动时所有指令由现场操作员控制，同时流量超差时可通过微调模式补偿矫正。自动时所有动作按程序执行。

系统框图，见图2：

其中，1KA,2KA,3KA为纤维素、烟梗和烟沫电子螺旋装置即变频器的启动信号，由plc给出，KA为手自动信号控制继电器，1、3、5为的动合触点，2、4、6为动断触点，同样由plc给出，但在操作上是由上位机实现的。

由于800Kg/h生产线，对CMC和梗沫的需求量相对200Kg/h线增加四倍之多，故考虑采用上述控制原理可行有效。

信号变送器可选择同时处理两路信号的SP-3型器件，即压力传感器物料重量转换成电压信号，测速编码器将螺旋运行速度转换成脉冲信号，同时送入变送器，信号变送器对这两种信号处理后变成数字信号，通过表中的RS-485通讯接口送给控制调节器。

控制器可选用有高精度，高稳定性，低温漂，低噪声的运算放大器和中大规模集成电路，带有两路RS-485接口，可选配两路4-20mA接口及脉冲接口的C-5型控制器。其中集成了PID算法，其比例系数，积分时间常数和微分时间常数可根据现场实际情况方便调节而达到动态平衡。■

参考文献

[1]西门子S7-300/400 PLC编程与应用，北京：机械工业出版社，2011

[2]吴忠智、吴加林，变频器应用手册，北京：机械工业出版社，2010

[3]胡寿松主编，自动控制理论，北京：国防工业出版社，2010

[4]陶永华主编，新型PID控制及其应用，北京：机械工业出版社，2002

[5]西门子电气工业自动化产品目录，2000

[6]邱化元、郭殿杰编著，集散控制系统—过程控制发展的新技术，北京：机械工业化出版社，2002