烟草薄片涂布液自动调配系统

摘 要：文章阐述了烟草企业薄片生产线涂布液自动调配系统的应用，该系统基于AB PLC和工业控制计算机控制，采用以太网组态通讯技术，实现了薄片涂布液配制和称量的自动控制，提高了工作效率，提高了涂布液配制的准确性，保障了烟草薄片的产品质量。

关键词：涂布液；Ethernet；PLC；自动调配

中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）12-0005-05

烟草薄片是现代卷烟制造工业配方中重要组成部分，对卷烟降焦减害、节约原材料消耗有着重大意义。而涂布液的调配和施加，直接影响到烟草薄片品质，通过烟草薄片涂布液的涂布，能更好地衬托、增补烟草薄片香味，增加烟气浓度，改善吸味，减少刺激性，可以消除烟草薄片质量波动，保持烟草薄片产品质量的相对稳定性。由于太仓薄片公司原涂布液调配采用的人工称量的调配方式，加药配比和涂布液配比施加的精度较差，自动化监控和比对的功能不完善且由于大量手动操作的存在，不利于涂布液质量的稳定和控制，因此研发与应用烟草薄片涂布液自动调配系统势在必行。

1 组成和结构原理

涂布液自动调配系统由液压升降平台、称重式配料罐、称重式调制罐、称重式涂布液罐、输送装置、吹扫清洗装置等部分组成。

液压升降平台用于将装满固体调配辅料袋从地面提升到罐体平台上，根据配方要求将不同辅料投入相应的称重式配料罐进行调配。液体辅料由隔膜泵自动输送至相应称重式配料罐罐，每个料液罐只对应着一种辅料。然后根据配方要求自动启动输送装置将不同辅料输送至称重式调制罐进行混合调制，调制完成后的料液按照配方要求启动输送装置输送至称重式涂布液罐与烟草浓缩液根进行混合调制，调配秤烟草薄片涂布液。每一阶段调制完成后系统自动将管道内残留料液回吹至相应的罐内，同时对管道进行清洗；清洗完毕后系统自动提示涂布液调配结束。

2 控制系统

2.1 控制系统工作原理

控制系统以罗克韦尔AB PLC为控制核心（CPU选用的是1769-L35E及六个DI模块、三个DO模块、一个模拟量模块、1794远端子站组成的PLC）和1个远端站点，2台PF700变频器、14台称重系统、2台工控机组成。控制PLC安装在加药房控制柜内，在现场设置两个控制柜、一个现场操作柜。现场控制柜内装有电信号-转气信号的FESTO阀岛（用于就近连接各个现场操作用气动开关阀、调节阀及气动隔膜泵）、PLC输出输入点、管道压力开关等元件，现场操作柜装有一台研华工控机。

CPU1769-L35E作为Ethernet通讯的主站，通过Ethernet与远端站点、称重系统、变频器连接实时监测涂布液自动调配系统内各称重式料液罐内的料液重量、各阀门气缸、泵体电机的开关状态，并控制和协调各个阀门气缸和泵体电机的动作。

控制系统配置高性能的上位工控机与下位机PLC通讯，用于显示工艺状态和动作模拟，同时对系统发出操作指令。

控制系统工作原理如图1所示。

2.2 下位机程序设计

下位机编程软件使用是罗克韦尔ABControl logix5000 16.0版本。以下着重介绍主程序及加药配料子程序设计的逻辑图。

2.2.1 主程序设计

涂布液自动调配系统的控制系统启动后，系统首先会初始化，系统在初始化中检查当前系统对所有设备的通讯状态；如无异常，系统进入各个子程序的循环执行进程中，如图2所示。

2.2.2 加药配料子程序设计

涂布液自动调配系统加药配料子程序又分为4部分：定量加水调配（图3）、混合调制（图4）、涂布液调配（图6）、清洗吹扫（图5）。

2.3 上位机系统设计

上位机采用研华工业控制计算机，安装windows XP Professional系统软件和罗克韦尔AB的RSview组态软件，采用OPC协议与下位机PLC通讯，用于显示工艺状态、动作模拟、配方存贮调用、过程数据记录统计分析，同时对系统发出操作指令。加药调制系统画面如图7所示，涂布液调配画面如图8所示，配方管理界面如图9所示。

3 结 语

基于PLC控制的烟草薄片涂布液自动调配系统，自动化程度高、系统自动配料精度高、系统稳定性高，远程可控，实现了全自动化操作，贯彻了以人为本的宗旨，最大程度上减少了操作人员劳动强度，大大提高了工作效率，同时解决由于人工称量的调配所带来的加药配比和涂布液配比较大误差，准确稳定控制了涂布液的质量，提高了烟草薄片的品质。

参考文献：

[1] 范建新.物料配比自动控制系统[J].桂林航天工业高等专科学校学报，2000，（4）.

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[3] 樊石，唐文军，赵群.奶精生产线自动控制系统[J].自动化技术与应用，2011，（3）.