贮柜换柜自动提醒方法的应用研究.docx

摘?要：

贮丝柜物料快出完时需要人工根据经验进行换柜操作，人工换柜具有不稳定性，接柜时间过长，会导致下上批次重合时间长，从而对产品质量缺陷追溯的精准性有较大影响；接柜时间过短，会因启动滞后，换柜不及时从而导致卷接车间机台烟丝断流。鉴于此，研制了换柜自动报警系统，根据卷接机数量、尾料阶段贮柜物料剩余百分比等设定换柜的预设值，当贮柜物料实际剩余百分比小于等于预设值时，利用声光报警和监控界面报警提醒操作人员换柜。实际应用效果表明，该换柜自动报警系统应用后，接柜时间均小于30min，无烟丝脱节现象。

关键词：

送丝系统；卷接机台数；贮柜剩余百分比；接柜提醒

0?引言

如图1所示，制丝车间在对卷接车间输送烟丝过程中，同一牌号烟丝通过贮丝柜被送至送丝振盘，最终通过风力送丝至卷接车间。当一个贮丝柜中的烟丝将要耗尽时，需要及时衔接下一贮丝柜的烟丝，以保证烟丝供应的持续性。同一振盘上下批次同时出柜的时间段称为“接柜时间”，接柜时间过长，会导致接柜混批时间长，从而对产品质量缺陷追溯的精准性产生较大影响；接柜时间过短，会因启动滞后，换柜不及时而导致卷接车间机台烟丝断流。

目前，贵州中烟各卷烟厂均为柜式贮丝模式，在柜式贮丝方式下，随着贮丝时间的增加，烟丝结构变化明显，整丝率、长丝率降低，中丝率、短丝率、碎丝率增加，烟丝含水率也呈现出下降的趋势，因此接换柜的及时性也能一定程度上保证烟丝品质。重庆中烟工业有限责任公司涪陵卷烟厂通过引入DRC电子电机系统，解决了供丝不连续的问题。广东中烟工业有限责任公司广州卷烟厂借助网络视频监控、LED显示屏及其他一些辅助设施来实现制丝车间贮柜可视化管理，以此提升企业现场管理水平，改善现场工作环境，可用于预防和消除生产过程中的安全隐患和资源浪费[3]，也可一定程度上实现对贮丝柜烟丝量的可视化监管。柜式贮丝模式是目前国内卷烟工艺常用的贮丝模式，柜式贮丝所涉及的换柜问题也是各卷烟厂普遍面临的重点问题，亟需解决。

1?问题描述

车间贮丝房现有16个贮丝柜、5个送丝振盘，每个振盘对应2～4个贮丝柜，批次结束时需要贮丝房操作工根据经验进行人工接柜操作，以保障供丝连续。人工接柜不确定性大，导致质量波动问题发生的可能性也会增大。据统计，2019年12月5日—14日生产牌号A的30个批次接柜时间，平均值为57.2min，最小值为-3min，最大值为228min，极差231min，离散程度极大，如图2所示。2019年10月—12月，卷包车间卷接机台烟丝断流8起，其中因一车间贮丝房操作工换柜不及时导致的有3起，占卷接机台烟丝断流的37.5%，影响后工序生产连续性。

2?贮柜换柜自动提醒实现的几个关键技术

2.1

调整贮丝柜激光测距仪远近端距离

贮丝柜激光测距仪是控制布料大车往复运动距离的主要设备，贮丝柜往复运动的不一致可能会导致每组贮丝柜之间的布料情况不一致，从而出现贮柜物料首端与拨辊间距差距较大的情况，这也是影响接柜稳定性以及接柜时间长短的因素之一。通过现场查看，16组贮丝柜物料首端与拨辊间距以及贮丝柜布料情况存在较大差异，其中6号柜布料情况最为均匀合理，贮柜物料首端与拨辊间距适当，为40cm。以6号柜为参照，调整其他贮丝柜激光测距仪远近端参数，实现布料情况与6号柜一致。调整前后参数如表1所示。

2.2

??研发并新增换柜自动提醒功能

人工凭借经验对贮丝柜内烟丝存量以及卷接机台烟丝消耗速率进行监测，以此及时进行换柜操作，难免会存在较大误差。通过研究新增换柜自动提醒功能，可以极大地控制此类差错，从而提高生产的稳定性。将自动提醒的判定条件设定为：贮丝柜内烟丝实际剩余百分比（X）≤人工给定的预设值（Y）时，控制系统自动提醒人工进行换柜。

2.2.1?贮丝柜内烟丝实际剩余百分比（X）的获取

实际剩余百分比=（烟丝在贮丝柜内所需运行的总行程-实际行程）/烟丝在贮丝柜内所需运行的总行程。如图3所示，在贮丝柜传动辊上的花状轮盘处加装光电传感器，光电传感器每检测到一个金属块后，便向处理单元发送一个脉冲，花状轮盘每转动一圈便会接收到12次脉冲信号，将供丝开始接收到的脉冲次数作为实际脉冲值。当贮丝柜内烟丝全部输送完成后，所接收到的总脉冲次数为预设脉冲值，此时可以将总行程与实际行程的差值替换为预设脉冲值与实际脉冲值的差值，总行程替换为预设脉冲值。贮丝柜内烟丝实际剩余百分比就可以通过接收的脉冲次数进行计算，即实际剩余百分比=（预设脉冲值-实际脉冲值）/预设脉冲值。

2.2.2?换柜预设值（Y）的获取

换柜预设值的设定，是人工给出的判定比较条件值，即贮丝柜在生产输送烟丝条件下，应当对该贮丝柜进行接换柜操作的烟丝剩余量百分比值，因此其与卷接机数量、单台卷接机缓存烟丝量以及贮丝柜满载存料量有关。预设值的大小与生产中卷接机的数量成正比，卷接机的数量