皮帶輸送機(jī)空壓氣吹掃裝置自動(dòng)控制解決方法獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

皮帶輸送機(jī)空壓氣吹掃裝置自動(dòng)控制解決方法獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

摘

要：煙包經(jīng)過(guò)自動(dòng)開(kāi)包機(jī)生產(chǎn)處理后，煙包的包裝帶、外包裝箱、內(nèi)包裝物被去除，最后裸露的煙包被自動(dòng)輸送到出料穿梭車(chē)上，之后被自動(dòng)輸送到皮帶輸送機(jī)，在輸送過(guò)程中被剝離的煙葉會(huì)堆積在皮帶輸送機(jī)前端的斜坡面上，在斜坡面的底部安裝固定了空壓氣吹掃管用于對(duì)堆積的煙葉清掃，清掃過(guò)程是由人工控制手動(dòng)球閥的開(kāi)啟和關(guān)閉，由于空壓氣吹掃裝置人工控制存在問(wèn)題和危害，所以必須綜合現(xiàn)場(chǎng)因素來(lái)解決空壓氣吹掃裝置自動(dòng)控制方案。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)開(kāi)包機(jī);出料穿梭車(chē)后端;皮帶輸送機(jī)前端;垂直斷面;斜坡面;吹掃管;空壓氣吹掃裝置;人工控制;自動(dòng)控制;電磁閥

1、自動(dòng)開(kāi)包機(jī)簡(jiǎn)介

在煙草加工過(guò)程中，自動(dòng)開(kāi)包機(jī)是制絲生產(chǎn)線上的第一道工序設(shè)備，其主要具有自動(dòng)輸送煙包、自動(dòng)去除煙包的外包裝帶、自動(dòng)去除煙包的外包裝紙箱、自動(dòng)去除煙包的內(nèi)包裝物等功能。自動(dòng)開(kāi)包機(jī)主要有以下功能裝置組成：a、去除外包裝帶裝置;b、去除外包裝箱和內(nèi)包裝物裝置;c、出料裝置。

自動(dòng)開(kāi)包機(jī)的工作過(guò)程如下：生產(chǎn)開(kāi)始后，煙包被自動(dòng)送入去除外包裝帶裝置，煙包被處理后，外包裝帶被去除;之后煙包被自動(dòng)送入去除外包裝箱和內(nèi)包裝物裝置，煙包被處理后，外包裝箱和內(nèi)包裝物被去除;最后裸露的煙包被自動(dòng)送入出料裝置。

出料裝置包括出料穿梭車(chē)和皮帶輸送機(jī)，出料穿梭車(chē)的皮帶為花紋皮帶，皮帶輸送機(jī)的皮帶為光滑皮帶;出料穿梭車(chē)后端為垂直斷面，與出料穿梭車(chē)后端相接的皮帶輸送機(jī)前端為斜坡面，吹掃管安裝固定在斜坡面的底部。皮帶輸送機(jī)前端的人工控制空壓氣吹掃裝置沒(méi)有電氣控制系統(tǒng)，其管路系統(tǒng)的主要管路元件：手動(dòng)球閥、空氣過(guò)濾調(diào)壓閥、吹掃管等。其工作原理如下：生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)裸露的煙包被出料穿梭車(chē)輸送到皮帶輸送機(jī)時(shí)，穿梭車(chē)的花紋皮帶剝落的煙葉堆積在皮帶輸送機(jī)前端的斜坡面上，堆積的煙葉被從吹掃管中泄出的壓縮空氣向前吹動(dòng)。

2、空壓氣吹掃裝置人工控制存在的問(wèn)題

正常情況下，在每天生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)，操作員打開(kāi)手動(dòng)球閥，從吹掃管中泄出壓縮空氣，每天生產(chǎn)結(jié)束時(shí)關(guān)閉手動(dòng)球閥。生產(chǎn)每一批煙包時(shí)，出料裝置上裸露的煙包是間斷地經(jīng)過(guò)吹掃管位置，以及每一批煙包之間的生產(chǎn)間斷時(shí)間將近一個(gè)小時(shí)，或者操作員疏忽忘記關(guān)閉手動(dòng)球閥，這樣浪費(fèi)了大量的壓縮空氣，從而造成了極大的成本開(kāi)支。

3、空壓氣吹掃裝置人工控制的危害

如果生產(chǎn)過(guò)程中，操作員一時(shí)疏忽沒(méi)有打開(kāi)手動(dòng)球閥，吹掃管中沒(méi)有壓縮空氣泄出，積聚在皮帶輸送機(jī)前端的斜坡面上的煙葉會(huì)打滑，幾分鐘之后在斜坡面上會(huì)堆積大量的煙葉，而此時(shí)出料穿梭車(chē)不斷地進(jìn)退運(yùn)動(dòng)，會(huì)擠壓斜坡面上積聚的煙葉，煙葉被壓碎、被拋落到軌道上和地面上，而且會(huì)污染煙葉，造成煙葉損失率高;嚴(yán)重情況下，會(huì)導(dǎo)致皮帶輸送機(jī)移位，出料穿梭車(chē)被卡，設(shè)備受損，造成故障停機(jī)。

4、空壓氣吹掃裝置自動(dòng)控制方案論證

由于空壓氣吹掃裝置人工控制存在問(wèn)題和危害，必須采用自動(dòng)控制方案?？諌簹獯祾哐b置自動(dòng)控制方案如下：增加電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電磁閥，電磁閥串聯(lián)在其管路系統(tǒng)中，當(dāng)電磁閥得電打開(kāi)，從吹掃管中泄出壓縮空氣，當(dāng)電磁閥失電關(guān)閉，吹掃管中沒(méi)有壓縮空氣泄出。

a、方案一

采用與自動(dòng)開(kāi)包機(jī)上電斷電同步控制

此種自動(dòng)控制原理如下：當(dāng)自動(dòng)開(kāi)包機(jī)一上電時(shí)，電磁閥得電打開(kāi)，從吹掃管中泄出壓縮空氣;當(dāng)自動(dòng)開(kāi)包機(jī)斷電時(shí)，電磁閥失電關(guān)閉，吹掃管中沒(méi)有壓縮空氣泄出。此種自動(dòng)控制方案會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程中浪費(fèi)壓縮空氣，也會(huì)在等待生產(chǎn)過(guò)程中浪費(fèi)壓縮空氣，總之，浪費(fèi)壓縮空氣非常大。

b、方案二

采用與自動(dòng)開(kāi)包機(jī)的生產(chǎn)狀態(tài)同步控制

此種自動(dòng)控制原理如下：當(dāng)自動(dòng)開(kāi)包機(jī)一進(jìn)入生產(chǎn)狀態(tài)時(shí)，電磁閥得電打開(kāi)，從吹掃管中泄出壓縮空氣;當(dāng)自動(dòng)開(kāi)包機(jī)一退出生產(chǎn)狀態(tài)時(shí)，電磁閥失電關(guān)閉，吹掃管中沒(méi)有壓縮空氣泄出。此種自動(dòng)控制方案只是在生產(chǎn)過(guò)程中需要壓縮空氣，相比方案一節(jié)省了很多壓縮空氣。

c、方案三

采用與皮帶電機(jī)同步控制

此種自動(dòng)控制原理如下：當(dāng)皮帶電機(jī)工作時(shí)，電磁閥得電打開(kāi)，從吹掃管中泄出壓縮空氣;當(dāng)皮帶電機(jī)停止工作時(shí)，電磁閥失電關(guān)閉，吹掃管中沒(méi)有壓縮空氣泄出。此種自動(dòng)控制方案只是皮帶輸送機(jī)在輸送裸露的煙包時(shí)，需要使用壓縮空氣，在生產(chǎn)過(guò)程中的其它時(shí)間內(nèi)不需要使用壓縮空氣，而且吹掃堆積的煙葉效果非常好，這樣大大地節(jié)省了壓縮空氣，極大的儉約了生產(chǎn)成本開(kāi)支。因此采用方案三，非常經(jīng)濟(jì)，并且在生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備隱患和故障。

5、現(xiàn)場(chǎng)措施論證

自動(dòng)開(kāi)包機(jī)的電控系統(tǒng)主要由1個(gè)電控主柜和多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制箱組成，系統(tǒng)以CPU414-2作為主站構(gòu)成PROFINET和PROFBUS工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線，PROFINET和PROFBUS掛有多個(gè)從站，主站位于電控主柜內(nèi)，從站位于現(xiàn)場(chǎng)控制箱內(nèi)。由于是現(xiàn)場(chǎng)改造項(xiàng)目，采用與靜態(tài)皮帶稱(chēng)電機(jī)同步控制方案時(shí)，需要綜合現(xiàn)場(chǎng)因素，選擇最佳的現(xiàn)場(chǎng)措施。

a、措施一

在主站CPU414-2中增加程序段，并在從站中定義一個(gè)輸出點(diǎn)來(lái)控制中間繼電器，從而控制電氣控制閥。此措施需要對(duì)自動(dòng)開(kāi)包機(jī)的程序比較熟悉，占用了從站的O點(diǎn)，增加了一個(gè)中間繼電器，而且中間繼電器與電磁閥的連接電線很長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)布線非常麻煩。

b、措施二

電磁閥直接與靜態(tài)皮帶稱(chēng)電機(jī)的兩個(gè)接線端相連，由于電磁閥的功率只有5瓦，而電機(jī)功率為1.5KW，滿足技術(shù)要求，運(yùn)行時(shí)不會(huì)引起電機(jī)空開(kāi)跳閘和電機(jī)相電流之間不平衡，而且現(xiàn)場(chǎng)布線很短，極簡(jiǎn)單。此措施非常簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單。

6、現(xiàn)場(chǎng)措施實(shí)施

電氣控制系統(tǒng)的主要元件有一個(gè)急停開(kāi)關(guān)和一個(gè)380VAC二位二通電磁閥，電氣控制接線圖見(jiàn)圖一，而380VAC二位二通電磁閥串聯(lián)在管路系統(tǒng)中，串聯(lián)的位置在空氣過(guò)濾調(diào)壓閥和吹掃管之間。圖二為