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烟草制丝工艺设备实时监测系统的研制

宋旭东  
【摘要】:21世纪以来,随着烟草制造业的发展,国际和国内烟草行业的竞争日益激烈,为了提高生产过程的可靠性,保证产品质量,就必然要求整个烟叶生产的工艺过程具有良好的稳定性和可靠性,以适应烟叶加工工艺的发展和生产质量管理需要。我公司的烟草制丝车间拥有自动化程度很高的烟草制丝生产线。为了保证制丝生产的自动化,需要使用大量的自动化加工设备。而这类加工设备中一般包含众多的在线测量设备以及控制执行单元,例如:电子皮带秤、水分测量仪、质量流量计、涡街流量计、温度传感器、压力传感器、阀门、泵等。这些设备测量和控制的精准性对制丝过程的质量控制有着重要影响,一旦设备出现计量或控制不准确,就有可能造成较大的产品质量缺陷甚至工艺事故。由于工艺设备的早期故障现象可能不明显,容易被忽视,只有在出现较大质量问题,或工艺指标出现较大偏差时才可能被发现。若因重大故障停机再去查找原因,往往会造成生产过程中断,结果严重时会造成整个批次的产品都存在质量缺陷,形成重大经济损失,因此必须对各类工艺设备的运行状态进行实时在线监测。本论文主要针对我公司制丝车间烟丝加工过程中长期存在的因测量设备和控制设备故障影响生产效率和产品质量的实际问题展开研究,通过对制丝生产线上关键工艺设备故障的深入分析,提出了利用设备正常运行时过程变量的相关性,并结合统计过程控制(SPC)技术来获得工艺参数标准特征值的方法,在此基础上,形成设备异常工况的判断依据,建立了多种关键设备的在线故障诊断方案。基于该方案,进一步利用PLC技术开发了制丝车间工艺设备实时监测系统,实现了电子皮带秤、加料加香系统、阀门系统、水分测量仪等多类关键设备的在线实时监测,有效提高了以上工艺设备运行的可靠性,从而进一步提升了生产过程中物料流量、料液流量、水和蒸汽流量、物料温度以及烟丝含水率等过程变量的稳定控制,同时也为维修人员正确及时排除设备运行故障提供了有效的技术支撑,提高了加工过程的无故障连续生产时间,保证了产品质量。


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