當(dāng)前我國煙草行業(yè)正處于“聯(lián)合重組、品牌擴(kuò)張、結(jié)構(gòu)調(diào)整”的關(guān)鍵時(shí)期，大品牌、大企業(yè)、大市場的發(fā)展戰(zhàn)略促使卷煙工業(yè)企業(yè)對煙葉質(zhì)量、等級結(jié)構(gòu)、煙葉的可用性提出了更高的要求。對單一等級或配方模塊片煙數(shù)量的需求會(huì)大幅提高，依靠單一產(chǎn)區(qū)的單等級原煙供貨很難滿足需求。作為打葉復(fù)烤企業(yè)來說，配方打葉能夠充分利用可用性好但數(shù)量有限的煙葉，同時(shí)可以根據(jù)原煙來料情況，按照工業(yè)要求調(diào)配等級與數(shù)量，把單純的煙葉等級搭配深化到不同煙葉化學(xué)成分和各項(xiàng)物理指標(biāo)品質(zhì)因素的配比，提高打葉配方設(shè)計(jì)的技術(shù)含量，確保煙葉質(zhì)量的穩(wěn)定性與配方的一致性，使各個(gè)級別的煙葉都能充分利用，既節(jié)約成本，又能滿足工業(yè)用戶的實(shí)際需求。本文就當(dāng)前打葉復(fù)烤企業(yè)面臨配方工藝難點(diǎn)問題，簡要闡述了畢節(jié)地區(qū)順泰煙葉有限責(zé)任公司智能化配方工藝實(shí)踐情況。
　　
　　為彌補(bǔ)單等級煙葉原料嚴(yán)重不足，提高煙葉利用率，卷煙工業(yè)企業(yè)更希望打葉復(fù)烤企業(yè)通過配方打葉，整合有限煙葉資源，提高各等級煙葉可用性。目前配方打葉主要有兩種方式，一種是在鋪葉皮帶處進(jìn)行，通過生產(chǎn)調(diào)度在不同的鋪葉臺(tái)位安排相應(yīng)等級的煙葉，配方煙葉進(jìn)入生產(chǎn)線后經(jīng)過喂料機(jī)、筒類設(shè)備、打葉風(fēng)選過程進(jìn)一步的均勻，打后葉片通過平鋪式貯柜進(jìn)一步均料，這種方式設(shè)備投入小，但對生產(chǎn)管理要求較高，同時(shí)配方的均勻性很大程度上取決操作工的鋪葉速度，存在人為因素的干擾，因此配方的精度不是很高，現(xiàn)在越來越多的工業(yè)企業(yè)提出了更高的配方要求，這種簡單的配方模式已經(jīng)不能滿足中式卷煙需求。還有一種方式（紅河卷煙廠）是在預(yù)處理段設(shè)置大型貯柜，單品種煙葉進(jìn)柜貯存，多個(gè)貯柜同時(shí)出料進(jìn)行摻配，這種方式雖然配比相對均勻，精度較高，但占地面積大，投入高，煙葉長時(shí)間存放在貯柜中會(huì)產(chǎn)生一定的損耗，因此此種配方模式很難在打葉復(fù)烤企業(yè)進(jìn)行推廣。
　　1.材料與方法
　　1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理：
　　采用7路獨(dú)立配方單元，每路由鋪葉切斷解把機(jī)、倉式喂料機(jī)、計(jì)量管、電子皮帶秤及連接的皮帶輸送機(jī)組成，最大生產(chǎn)能力為3000kg/h。原則上每路配方單元投料一個(gè)等級煙葉，利用電子皮帶秤對投料煙葉數(shù)量準(zhǔn)確計(jì)量，控制配方精度。當(dāng)配方等級超過7個(gè)時(shí)，通過在各配方單元投料工位增加LED顯示屏，顯示煙葉品種、數(shù)量、投料時(shí)間倒計(jì)時(shí)等相關(guān)信息，合理分配每路配方單元投量品種數(shù)量，理論上可滿足42個(gè)等級煙葉配方。其中，配方信息設(shè)置及信息反饋，通過配方PLC及兩臺(tái)控制操作終端實(shí)現(xiàn)。
　　配方控制系統(tǒng)流程圖：
　　1.2 設(shè)備組成及控制模式：
　　當(dāng)配方小于7種時(shí)，在每路鋪葉皮帶上配備同一個(gè)等級的煙葉。投料時(shí)煙葉首先進(jìn)入倉式喂料機(jī)進(jìn)行存料（倉內(nèi)容積為9m3），以確保各路電子秤出料的配比均勻，從而減少人為擺煙因素影響配比精度。當(dāng)儲(chǔ)倉內(nèi)儲(chǔ)存一定煙葉后采用“同步出料”方式，進(jìn)行出料。初次出料考慮7臺(tái)電子皮帶秤并排布置，落料的時(shí)間差，會(huì)影響配方均勻性，此時(shí)根據(jù)各路電子皮帶秤的遠(yuǎn)近設(shè)定延時(shí)出料，確保各路出料達(dá)到同步摻配。
　　附圖1配方系統(tǒng)平面布置圖
　　當(dāng)配方等級超過7個(gè)時(shí)，需要在同一路鋪葉皮帶上擺不同等級的煙葉，為了提高工人擺把的精度，在每個(gè)配方臺(tái)位上設(shè)置LED顯示屏，來控制人工鋪葉的速度，共設(shè)42個(gè)LED顯示屏，從理論上最大可以滿足42個(gè)原煙等級的配比。因?yàn)閿[把工操作是以煙包或煙件為基本單位，因此對每包（件）需要擺完的時(shí)間進(jìn)行控制，這樣就可以減小因操作工擺煙速度不同造成的配方誤差。顯示屏上第一行顯示客戶名稱、成品等級、加工數(shù)量、時(shí)間等信息，信息滾動(dòng)顯示；第二行顯示此臺(tái)位上原煙等級及產(chǎn)地信息；第三行顯示還剩余多少包（件），現(xiàn)在是第幾包（件），剩余多少時(shí)間；第四行顯示進(jìn)度條及運(yùn)行狀態(tài)，共有進(jìn)行或暫停兩種狀態(tài)。當(dāng)鋪葉皮帶運(yùn)行時(shí)顯示屏計(jì)時(shí)，當(dāng)鋪葉皮帶停止時(shí)顯示屏?xí)和Ｓ?jì)時(shí)，（見附圖2）。
　　附圖2LED顯示屏
　　工藝員通過配方信息系統(tǒng)下發(fā)生產(chǎn)任務(wù)，將當(dāng)前生產(chǎn)任務(wù)需要的原煙等級、包（件）數(shù)、每包（件）重量、所需臺(tái)位等信息輸入信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行配方分配，并將信息顯示到擺把臺(tái)的顯示屏上。
　　7臺(tái)電子皮帶秤沒有制絲線上的主從之分，所有電子皮帶秤都為控制型，相互獨(dú)立。不過每個(gè)秤的流量是配方控制系統(tǒng)在下發(fā)任務(wù)時(shí)，根據(jù)工藝員輸入的配方信息包括原煙、等級、包（件）數(shù)、每包（件）重量、所需臺(tái)位等信息自動(dòng)生成的。配方控制系統(tǒng)將對應(yīng)每臺(tái)電子秤的流量下發(fā)到電子秤上，此流量作為配方單元的開始設(shè)定流量。見附圖3。
　　附圖3任務(wù)下發(fā)電子皮帶秤流量設(shè)定界面
　　生產(chǎn)開始后配方控制系統(tǒng)就會(huì)定時(shí)（如5分鐘，可調(diào)）對7臺(tái)配方秤的累積流量進(jìn)行核定，生產(chǎn)過程中可能因?yàn)樗矔r(shí)流量波動(dòng)、電子皮帶秤誤差、短時(shí)設(shè)備故障等原因造成實(shí)際累計(jì)流量與設(shè)定累計(jì)流量不一致，此時(shí)配方采集系統(tǒng)會(huì)根據(jù)生產(chǎn)過程中的實(shí)際情況定時(shí)動(dòng)態(tài)修正每臺(tái)電子秤的流量，以達(dá)到配方均衡的作用。當(dāng)然動(dòng)態(tài)修正只是在小波動(dòng)時(shí)使用，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)較大故障，或者因?yàn)楣芾碓�因造成某一路電子皮帶秤檢測流量為0時(shí)，為了保證配比的精度，所有配方單元暫停，等待故障排除后再行啟動(dòng)。
　　為了保證配方的精度，首先設(shè)備上要盡量保證流量的穩(wěn)定。在倉式喂料機(jī)的儲(chǔ)倉設(shè)置兩對對射式光電管，一對在出料端，一對在儲(chǔ)倉的中間（見附圖4）。鋪葉皮帶采用變頻調(diào)速。再生產(chǎn)過程中當(dāng)中間光電管被遮擋后，鋪葉皮帶低速運(yùn)行；當(dāng)中間光電管探不到料，前端光電管被遮擋時(shí)，鋪葉皮帶高速運(yùn)行；當(dāng)中間及前端光電管都探不到料時(shí)，報(bào)警提示加快擺把或增加擺把臺(tái)位，以保證倉式喂料機(jī)的儲(chǔ)倉內(nèi)有足夠保證流量穩(wěn)定的煙葉。
　　 附圖4 倉式喂料機(jī)
　　經(jīng)過配方控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)修正和誤差補(bǔ)償，配方系統(tǒng)產(chǎn)生的累計(jì)誤差會(huì)大大降低，但電子秤的流量設(shè)定是依據(jù)工藝員輸入的煙包數(shù)量及重量計(jì)算出來的，當(dāng)煙包實(shí)際重量與輸入重量不一致時(shí)，會(huì)造成比較大的累積誤差。因此在任務(wù)信息輸入系統(tǒng)之前我們要對不同等級煙包的重量進(jìn)行抽檢，使輸入的重量與實(shí)際重量盡量一致。
　　2.結(jié)果與討論
　　由于采用了準(zhǔn)確計(jì)量控制，同時(shí)配備了完善的過程檢測系統(tǒng)，實(shí)際使用中效果明顯，不僅使配方的精度大大提高，同時(shí)降低了生產(chǎn)調(diào)度人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，原來需要人工進(jìn)行計(jì)算分配的工作完全由系統(tǒng)自動(dòng)生成，管理員只需要輸入原始信息，當(dāng)生產(chǎn)時(shí)將批次設(shè)置從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出就可以了。
　　下圖是實(shí)際生產(chǎn)中2號配方單元比例關(guān)系趨勢圖，
　　上圖圖片中藍(lán)色表示電子秤理論比例曲線，某個(gè)電子秤的下發(fā)流量與電子秤累計(jì)之和的比例趨勢圖；紅色表示實(shí)際某臺(tái)電子秤的累計(jì)量與所有使用電子秤累計(jì)之和的比例趨勢圖；下面圖是趨勢圖的放大圖。
　　從圖中可以看出2號配方電子皮帶秤配方比例為19.72％，其實(shí)際比例曲線在19.69％-19.75％間波動(dòng)，實(shí)際誤差為：(19.75-19.72)/19.72=1.6‰。在實(shí)際使用中配方誤差可以控制在3‰以內(nèi)。
　　3.結(jié)語
　　獨(dú)立配方單元結(jié)合LED電子顯示屏配合使用，從根本上解決了當(dāng)前配方煙葉加工過程中控制難度大的問題，完全改變了傳統(tǒng)人工配方打葉工藝模式，控制過程及結(jié)論分析可全部通過系統(tǒng)自動(dòng)生成，為配方打葉持續(xù)性改進(jìn)提供了直接依據(jù)，充分展現(xiàn)出了先進(jìn)一流的技術(shù)優(yōu)勢，配方穩(wěn)定，精確度高，基本上完全避免了人為操作因素，實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)控制。
　　
　　作者簡介：
　　吳昊，男，現(xiàn)任貴州煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司畢節(jié)復(fù)烤廠副廠長，主要從事打葉復(fù)烤工藝研究工作。
　　
　�。ㄗ髡邌挝唬嘿F州煙葉復(fù)烤有限公司畢節(jié)復(fù)烤廠）

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