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摘 要:储柜作为本行业制丝车间的一种重要设备,我厂在十五技改后就基本确立了8000KG/批次的标准生产流程。在新工艺、新标准的要求下,需生产非标的4000Kg,2000Kg,甚至1000Kg批次产品。通过对铺料行车控制改造,适应相应的工艺加工要求。
关键词:储柜 非标 定量 铺料行车 进柜方式 控制
中图分类号:TD1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(c)-0094-01
1 引言
储柜作为本企业制丝车间的一种重要设备,自动化程度高、适用于连续化生产,生产中储柜起到了平衡缓冲上下流水生产线生产能力的作用,同时拥有预混存储功能,对烟叶起到醇化作用。我厂储柜在十五技改后就确立了8000kg/批次的标准生产流程,预混柜,储叶柜,储丝柜均选型为标准8000kg容量。在总公司发展中式卷烟的新工艺,新标准的前提下,上级公司要求正式生产4000kg/批次的“娇子(硬龙凤珍品)”和“娇子(锦绣)小天子”。同时作为创新型企业,每年有大量的新产品和新配方在技术部门的不歇努力下研发,新产品下线和新配方批量应用之初都需要大量的实验、论证,需要生产少量非标批次试验评析烟以及中期试验烟,从而要求生产2000kg,甚至更低1000kg的试验产品。
2 设备现状
本企业采用储柜标准为40000mm× 4000mm×1500mm,容积为240m3。
储柜进料采用单电机平铺方式,即单电机同步传动行车及行车皮带,使物料在生产过程中,与铺料行车运行方向同步往复铺料,即行车和皮带同步向前或者向后运行,物料均匀铺于柜底,逐层叠加。出柜方式则是变频器驱动减速电机传动底带水平出料,物料在出口由耙电机驱动耙钉匀料、松散后进入下游设备。
柜出口结构决定了最高底带速度不能高于减速电机运行频率,过高会影响底带机械结构稳定性,因此变频器控制减速器运行上限50Hz不能突破。底带运行速度不能过快,过快会造成底带方钢骨架结构变形,出料口耙钉处严重堵塞,甚至烧毁减速电机,因此不能通过改变减速器速比快速出料。从而造成8000kg物料进柜1h,出柜1h;4000kg物料进柜30min,2000kg物料甚至更低,出柜还是近60min。以往的方式是采用人工处置的方式,组织人员人工集中收集,费工费力,同时对产品造成不可回避的损耗及二次破坏,如不开展人工处理,整个自动化流水生产线处于长时间等待状态,产能受到严重制约。为满足工艺要求,改造设备以适应工艺生产要求是当务之急。
3 方案比选
方案1:增加更换箱式储柜。——优点:彻底解决问题。缺点:经济成本过高,时间成本过高。
方案2:加快底带速度,更换减速电机。——优点:成本低廉。缺点:设备安全稳定性无法保障,由于出柜限制,底带机械结构稳定性要求,不能过快,过快会造成底带方钢结构性变形,出料口扒钉处严重堵塞。
方案3:非标批量进柜适应改造方案一:改造进柜方式,控制进柜高度,铺料行车反向距离时间控制。——优点:通过进柜区域动态可控,从而能准确控制出料高度。缺点:行车运行距离时间控制,铺料行车打滑。链条脱落等不可控突发故障,无法准确监控状态,造成铺料高度异常。存在设备故障隐患。
方案4:非标批量进柜适应改造方案二:改造进柜方式,控制进柜高度,铺料行车反向距离硬件控制。对应进柜100%、50%、25%。——优点:进柜量范围类可控,稳定安全。缺点进柜区域无法多样性精确控制,无法对不定容量批次产品高度控制
根据分析实际生产需要,对要求工艺的1000kg,2000kg,4000kg,8000kg,其中1000kg应用稀缺,同时能通过喂料机的缓冲,最终归结为1000～2000kg,4000kg.8000kg三种基本批次类。前三种方案均因为可行性不高而被淘汰,综合各类因素最终选择方案4。
4 储柜非标批次进柜改造设计
4.1 机械改造
机械方配合改造铺料行车,将行车皮带传动和行走传动分离,原减速刹车电机只用于传动行车行走,增加行车皮带减速电机,皮带传动单独控制。
4.2 电气布线
于储柜顶距出料口25%处增加安装到位接近开关,并布3芯电源信号线。原来的行车单电机4芯轨道扁线改为8芯轨道扁线,用于两台电机,并由电控柜新布一条40m的皮带电机线,以满足电机的动力的需求。
4.3 电控增加行车皮带电机控制回路
控制增加两组I/O输入模块共8个输入点和一组I/O输出模块共4个输出点,及双向馈电器一只,隔离开关一只,带灯启停按钮两只。
4.4 程序修改
在储柜程序模块中增加行车电机组件,建立手动及状态控制点。
4.5 程序设计
过程1进100%:原始方式不变,行车来回尽头往复运动,行车前进时皮带向柜前运行,铺前半柜;到柜前顶行车后退时皮带向后运行,铺后半柜;行车行至柜尾部反向。
过程2进50%:行车来回尽头往复运动,前进时皮带向前运行,铺前半柜;后退时,皮带停止运行,物料平铺于行车皮带上,行车行至柜尾部反向,在行车前进时,皮带前进铺入柜前半部。
过程3进25%:行车于柜前点及新装25%接近开关下作往复运动,前进时皮带向前运行,铺前柜25%处;后退时,皮带停止运行,物料平铺行车皮带上。在行车前进时,皮带前进铺入柜前部25%处。
4.6 效果检查
进多批次实际效果检查,铺料完全在限定区域内,铺料高度完全符合储柜要求。4000kg出料时间由原来65min减少到35min,1000kg～2000kg出料时间由原来65min减少到25min。完全满足对非标批次卷烟的生产时间控制,同时做到无人工参与,并未对产品造成无必要的损耗及二次破坏,完全满足生产要求,达到预定目标。
5 人机界面修改补充完善
界面上增加铺料人工选项50%,25%,选择输入,并对输入做逻辑互锁,不能同时选择。补充超时报警,及极限位报警,以及新增部件标准报警显示。安装调试设备后,更新校对图纸,并进行操作工操作培训。
6 结束语
近过改造,设备完全适应了工艺要求,为设备保障工艺添砖加瓦,圆满完成既定目标。通过改造加强了储柜对新产品新工艺的适应要求,制丝设备团队再一次用智慧与双手,证明了自己的价值,为分厂顺利生产“娇子(硬龙凤珍品)”和“娇子(锦绣)小天子”打下坚实的基础。
参考文献
[1] 电工手册编写组.电工手册[M].3版.上海科技出版社,1994.
[2] ControlLogix5550指令集.北京:美国罗克韦尔自动化公司,2006.
[3] 方承远.工厂电气控制技术[M].机械工业出版社,2006.
关键词:储柜 非标 定量 铺料行车 进柜方式 控制
中图分类号:TD1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(c)-0094-01
1 引言
储柜作为本企业制丝车间的一种重要设备,自动化程度高、适用于连续化生产,生产中储柜起到了平衡缓冲上下流水生产线生产能力的作用,同时拥有预混存储功能,对烟叶起到醇化作用。我厂储柜在十五技改后就确立了8000kg/批次的标准生产流程,预混柜,储叶柜,储丝柜均选型为标准8000kg容量。在总公司发展中式卷烟的新工艺,新标准的前提下,上级公司要求正式生产4000kg/批次的“娇子(硬龙凤珍品)”和“娇子(锦绣)小天子”。同时作为创新型企业,每年有大量的新产品和新配方在技术部门的不歇努力下研发,新产品下线和新配方批量应用之初都需要大量的实验、论证,需要生产少量非标批次试验评析烟以及中期试验烟,从而要求生产2000kg,甚至更低1000kg的试验产品。
2 设备现状
本企业采用储柜标准为40000mm× 4000mm×1500mm,容积为240m3。
储柜进料采用单电机平铺方式,即单电机同步传动行车及行车皮带,使物料在生产过程中,与铺料行车运行方向同步往复铺料,即行车和皮带同步向前或者向后运行,物料均匀铺于柜底,逐层叠加。出柜方式则是变频器驱动减速电机传动底带水平出料,物料在出口由耙电机驱动耙钉匀料、松散后进入下游设备。
柜出口结构决定了最高底带速度不能高于减速电机运行频率,过高会影响底带机械结构稳定性,因此变频器控制减速器运行上限50Hz不能突破。底带运行速度不能过快,过快会造成底带方钢骨架结构变形,出料口耙钉处严重堵塞,甚至烧毁减速电机,因此不能通过改变减速器速比快速出料。从而造成8000kg物料进柜1h,出柜1h;4000kg物料进柜30min,2000kg物料甚至更低,出柜还是近60min。以往的方式是采用人工处置的方式,组织人员人工集中收集,费工费力,同时对产品造成不可回避的损耗及二次破坏,如不开展人工处理,整个自动化流水生产线处于长时间等待状态,产能受到严重制约。为满足工艺要求,改造设备以适应工艺生产要求是当务之急。
3 方案比选
方案1:增加更换箱式储柜。——优点:彻底解决问题。缺点:经济成本过高,时间成本过高。
方案2:加快底带速度,更换减速电机。——优点:成本低廉。缺点:设备安全稳定性无法保障,由于出柜限制,底带机械结构稳定性要求,不能过快,过快会造成底带方钢结构性变形,出料口扒钉处严重堵塞。
方案3:非标批量进柜适应改造方案一:改造进柜方式,控制进柜高度,铺料行车反向距离时间控制。——优点:通过进柜区域动态可控,从而能准确控制出料高度。缺点:行车运行距离时间控制,铺料行车打滑。链条脱落等不可控突发故障,无法准确监控状态,造成铺料高度异常。存在设备故障隐患。
方案4:非标批量进柜适应改造方案二:改造进柜方式,控制进柜高度,铺料行车反向距离硬件控制。对应进柜100%、50%、25%。——优点:进柜量范围类可控,稳定安全。缺点进柜区域无法多样性精确控制,无法对不定容量批次产品高度控制
根据分析实际生产需要,对要求工艺的1000kg,2000kg,4000kg,8000kg,其中1000kg应用稀缺,同时能通过喂料机的缓冲,最终归结为1000～2000kg,4000kg.8000kg三种基本批次类。前三种方案均因为可行性不高而被淘汰,综合各类因素最终选择方案4。
4 储柜非标批次进柜改造设计
4.1 机械改造
机械方配合改造铺料行车,将行车皮带传动和行走传动分离,原减速刹车电机只用于传动行车行走,增加行车皮带减速电机,皮带传动单独控制。
4.2 电气布线
于储柜顶距出料口25%处增加安装到位接近开关,并布3芯电源信号线。原来的行车单电机4芯轨道扁线改为8芯轨道扁线,用于两台电机,并由电控柜新布一条40m的皮带电机线,以满足电机的动力的需求。
4.3 电控增加行车皮带电机控制回路
控制增加两组I/O输入模块共8个输入点和一组I/O输出模块共4个输出点,及双向馈电器一只,隔离开关一只,带灯启停按钮两只。
4.4 程序修改
在储柜程序模块中增加行车电机组件,建立手动及状态控制点。
4.5 程序设计
过程1进100%:原始方式不变,行车来回尽头往复运动,行车前进时皮带向柜前运行,铺前半柜;到柜前顶行车后退时皮带向后运行,铺后半柜;行车行至柜尾部反向。
过程2进50%:行车来回尽头往复运动,前进时皮带向前运行,铺前半柜;后退时,皮带停止运行,物料平铺于行车皮带上,行车行至柜尾部反向,在行车前进时,皮带前进铺入柜前半部。
过程3进25%:行车于柜前点及新装25%接近开关下作往复运动,前进时皮带向前运行,铺前柜25%处;后退时,皮带停止运行,物料平铺行车皮带上。在行车前进时,皮带前进铺入柜前部25%处。
4.6 效果检查
进多批次实际效果检查,铺料完全在限定区域内,铺料高度完全符合储柜要求。4000kg出料时间由原来65min减少到35min,1000kg～2000kg出料时间由原来65min减少到25min。完全满足对非标批次卷烟的生产时间控制,同时做到无人工参与,并未对产品造成无必要的损耗及二次破坏,完全满足生产要求,达到预定目标。
5 人机界面修改补充完善
界面上增加铺料人工选项50%,25%,选择输入,并对输入做逻辑互锁,不能同时选择。补充超时报警,及极限位报警,以及新增部件标准报警显示。安装调试设备后,更新校对图纸,并进行操作工操作培训。
6 结束语
近过改造,设备完全适应了工艺要求,为设备保障工艺添砖加瓦,圆满完成既定目标。通过改造加强了储柜对新产品新工艺的适应要求,制丝设备团队再一次用智慧与双手,证明了自己的价值,为分厂顺利生产“娇子(硬龙凤珍品)”和“娇子(锦绣)小天子”打下坚实的基础。
参考文献
[1] 电工手册编写组.电工手册[M].3版.上海科技出版社,1994.
[2] ControlLogix5550指令集.北京:美国罗克韦尔自动化公司,2006.
[3] 方承远.工厂电气控制技术[M].机械工业出版社,2006.