【摘要】對國內干冰膨脹煙絲生產線普遍采用的設備啟停方式--“線啟動/停止”進行了分析。結果表明，這種控制方式設置并不合理。提出了改進的具體措施，即將“線啟動/停止”改為“有料啟動/無料停止”，優化了設備控制，節約了電能，減少了設備損耗。 【關鍵詞】 線啟動/停止；有料啟動/無料停止；合理；節約電能 Improvement for equipments start/stop in dry-ice expanding cut tobacco system 【Abstract】 The line start/stop for equipments widely used in dry-ice expanding cut tobacco system in China was analyzed. The results showed that this method of controlling had not been rightly set. Introduces a frodose method to improving this control. The line start/stop was properly changed to start/stop in condition of tobacco. It is more reasonable because of good equipment control, the load of equipments was reduced and the waste of power was avoided accordingly. 【Keywords】 line start/stop；start/stop in condition of tobacco； reasonable；power saving 陸磊1,胡宗運2,唐福謀3 1．江蘇格瑞實業有限責任公司制造工程部，江蘇省徐州市九里區蘇山頭 221140 2．江蘇格瑞實業有限責任公司制造工程部，江蘇省徐州市九里區蘇山頭 221140 3．江蘇格瑞實業有限責任公司技術中心，江蘇省徐州市九里區蘇山頭 221140 作者簡介：陸磊（1979-），學士，江蘇格瑞實業有限責任公司制造工程部，主要從事電氣維修，在PLC、HMI等領域有所研究。E-mail: lulei@jsgr.com，0516-85882266-5220，13685126160 在車間生產中，設備啟停方式設置是否合理具有重大意義，對生產資源的配置，能源的消耗，過程控制的優化均有相當大的影響。下文從控制設備啟停的普遍方式開始，分析了這種方式的設計原則，對照其不足之處，提出了一種改進了的設備控制方法。 1、當前設備啟停方式介紹 據有關調查，國內干冰膨脹煙絲生產線中，絕大部分設備的啟停控制采用線啟動/停止的方式。啟停順序設置所依據的原則是：輸送設備采用逆料流方向逐臺啟動，逆料流方向逐臺停機（逆料流啟動是指在工藝流程上有直接銜接關系的設備在起動時按逆料流方向依次延時起動。逆料流停車是指在工藝流程上有直接銜接關系的設備在停止時按逆料流方向依次延時停車。），當系統運行過程中某臺設備因故障停機時來料方向所有輸送設備及時停機，去料方向設備待物料輸送完畢后按正常方式停機。輸送設備及各個子系統的聯鎖啟停時間可在上位機上進行設定和修改，確保啟動正常。正常啟動為空載啟動，設備延時啟動的延時時間可取5~15秒，具體時間視設備的啟動時間確定；延時停機的延時時間根據設備卸空物料所需的時間確定。這樣，在很大程度上杜絕了設備啟停過程中堵料現象的發生。但是，如果設備控制的目的是為了滿足物料的傳輸，那么沒有物料運輸條件下的設備運轉是在做無用功，浪費能源，增加設備損耗。 2、設備控制現狀及存在問題 我公司生產線控制系統解決方案由北京達特膨脹煙絲成套設備工程公司和秦皇島煙機廠共同設計安裝，采用羅克韋爾自動化公司的ControlLogix PLC控制平臺，控制網ControlNet和設備網DeviceNet兩層網絡技術。生產工序主要包括切片段、二次回潮及切絲段、冷端、熱端、加香段以及成品裝箱段。每段設備均采用“線啟動/停止”，相互獨立，自動條件下設備的啟動停止由中央控制室操作人員在上位機監控軟件Rsview32上完成。以煙葉二次回潮切絲段為例，本段共有設備22臺，煙葉從出料帶M16開始運輸，經過二次回潮到達切絲機，最后由布料帶M36進入儲絲柜，本段結束。在自動條件下，由中央控制室操作人員通過監控軟件Rsview32發出啟動/停止指令，實現此段設備的自動啟停。 N:[XIC(M16_START),XIC(LINE2_START_1)]XIC(M17_START)XIC(POWER_3)XIO(Q16)XIC(QS16)OTE(M16_START); N:[XIC(K17)XIC(M16_START)XIC(LINE2_AUTO),[XIC(K16),XIC(S16)]XIC(LINE2_MANUAL) ]XIC(POWER_3)XIO(Q16)XIC(QS16)[OTE(KA16),OTE(H16)]; N:[XIC(M17_START),XIC(LINE2_START_2)XIC(M18_START) ]XIC(LINE2_AUTO)XIC(K32)[XIC(STOP) ,XIO(LINE2_OPERATION) ]XIC(POWER_3)XIO(Q17)XIC(QS17)OTE(M17_START); N:[XIC(M17_START)XIC(AL1_MAXIMUM_NT.DN)XIC(LINE2_AUTO),[XIC(K17),XIC(S17)]XIC(LINE2_MANUAL)]XIC(POWER_3)XIO(Q17)XIC(QS17)XIO(AL2_MAXIMUM_TON.DN)[OTE(KA17),OTE(H17)]; N: XIC(M18_START)[XIC(M18_BEGIN),XIO(AL1_MAXIMUM) ]XIO(M18_STEP.DN)OTE(M18_BEGIN); N: XIC(M18_START)[XIC(M20_BEGIN),XIC(U20_RUN)]OTE(M20_BEGIN); N: XIC(M18_BEGIN)TON(M18_STEP,?,?); N:[XIC(M18_START)XIO(M18_STOP)XIC(M18_BEGIN)XIC(K32)XIC(LINE2_AUTO),XIC(M18_START)XIO(M18_STOP)XIC(M20_BEGIN)XIC(K32)XIC(LINE2_AUTO),[XIC(K18),XIC(S18)]XIC(LINE2_MANUAL)]XIC(POWER_4)XIO(Q18)XIC(QS18)[OTE(KA18),OTE(H18)]; N: XIC(AL1_BELT_STOP)TON(AL1_BELT_STOP_TON,?,?); N: [XIC(AL1_BELT_STOP_TON.DN) ,XIC(M18_STOP) ]XIO(M18_RESTART.DN)OTE(M18_STOP); N: XIC(M18_STOP)XIO(AL1_BELT_STOP_TON.DN)TON(M18_RESTART,?,?); N:[XIC(M20_START),XIC(LINE2_START_2)]XIC(K19)XIC(POWER_4)XIO(Q20)XIC(QS20)XIO(U20_ALARM)XIO(U20_FAULT)OTE(M20_START); N: [XIC(AL1_BELT_STOP),XIC(M20_BEGIN_SET) ]XIC(K32)OTE(M20_BEGIN_SET); N:[XIC(M20_BEGIN_SET)XIC(K19)XIC(M20_START)XIO(JLG1_MEAN_TON.DN)XIO(JLG1_MAXIMUM)XIC(LINE2_AUTO),[XIC(KA20),XIC(S20)]XIC(LINE2_MANUAL) ]XIC(POWER_4)XIO(Q20)XIC(QS20)XIO(U20_ALARM)XIO(U20_FAULT)OTE(KA20); ……………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………. N:[XIC(M36_START),[XIC(LINE2_START_2) ,XIC(LINE2_STARTED)]]XIC(LINE2_AUTO)[XIC(STOP) ,XIO(LINE2_OPERATION)]XIC(POWER_5)XIO(Q36)XIC(QS36)XIO(SL4_BACKWARD_SAFE)XIO(SL4_FORWARD_SAFE)OTE(M36_START); 從上述程序可以看出，本段設備從終端的布料帶M36開始啟動，逐漸向上，直到出料帶M16啟動。上游設備的啟動條件中串入了下游設備的運行狀態信號，也就是說只有下游設備啟動了，上游設備才有機會啟動。只要下游設備一停，上游設備立即停止運行。 經過細致觀察，整段設備啟動完畢后，煙葉到達目的地儲絲柜的時間是12分鐘左右，其他設備以此類推。也就是說這12分鐘內有22臺設備存在不同時間的空運轉。同樣，由于傳輸距離過長，當煙絲全部進入儲絲柜的時候才停止本段設備，與啟動時類似，又造成了每臺設備不同程度的空運轉，加大了設備損耗，浪費了電能。 3、 改進方案 針對以上設備啟停方式存在的弊病，我們提出了有料啟動/無料停止的設備控制方式。啟停順序設置所依據的原則是：輸送設備采用順料流方向逐臺啟動，順料流方向逐臺停機（順料流啟動是指在工藝流程上有直接銜接關系的設備在啟動時按順料流方向依次啟動，并且只有在上游設備感應有料的情況下，下游設備啟動。順料流停車是指在工藝流程上有直接銜接關系的設備在停止時按順料流方向依次停車，并且只有在下游設備感應無料的情況下，上游設備停機。），當系統運行過程中某臺設備因故障停機時來料方向所有輸送設備及時停機，去料方向設備待物料輸送完畢后按正常方式停機。就上述二次回潮切絲段，我們制定了如下改進措施: 1、利用現有設備上的光電管,除第一順序設備M16外其他設備都安裝一個漫反射式光電管，用來感應物料是否存在; 2、修改當前PLC程序，將上游設備的有料信號串入下游設備的啟動條件，下游設備的有料信號串入上游設備的停止條件； 3、考慮到設備突發故障，每臺設備均存有物料，或者大部分設備有料，那么重啟動方式為線啟動； 4、以上為自動狀況，手動狀況下，設備啟動停止條件不變； 5、自動進料結束后，所有設備依次停機，最后停止的設備發出整段停止完畢信號，通知中央控制室操作人員將本段設備控制方式設置為手動，等待下一批次物料。 4、結束語 此次改進是對設備啟停的普遍控制方式的挑戰。改進后的設備啟停方式更加合理，優化了控制流程。同時，節約了電能，減少了設備損耗。還以上述設備段為例，設備平均功率2KW，每年以我生產線3600頓的產量計算即可節約電能18000度，每臺設備空運轉時間減少40～400小時不等，大大降低了設備故障率。另外，設備停止方式在改進后真正實現無人值守，為車間的生產自動化構建了和諧統一的局面。 參考文獻 [1] Rockwell Automation;. Allen-Bradley Logix5550 Controller User Manual; Cat.No.1756-L1, L1M1on.http://www.theautomationbookstore.com [2]《中國煙草學會2005年論文集(各專業委員會推薦)》, 2005年,24-27頁