CN103385535A - 一种降低卷烟制丝生产能耗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低卷烟制丝生产能耗的方法，该方法是通过PLC控制器的程序编程，可以实现在物料检测器检测到出料状态和上游连锁设备正常启动的前提下，启动连锁控制，延时小于或等于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间启动下一个设备。在物料检测器检测到物料处于非出料状态后，通过PLC控制器的程序编程，可以实现物料检测器检测到非出料状态和上游连锁设备停止运行的前提下，启动停止连锁控制，延时大于或等于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间停止下一个设备。该方法在保障完成正常生产的同时，有效的降低生产能耗，提高设备及生产配套材料的有效利用率。
Description
技术领域
本发明属于烟草加工技术领域，尤其是指一种降低卷烟制丝生产能耗的方法。
背景技术
当前，卷烟制丝生产过程中，以工段为单位，烟叶或烟丝按既定的工艺路径，即按固定的设备路线单向前进，完成该工段的工艺生产任务。工段任务启动后，涉及该工段生产的全部设备必须处于正常运行状态，相邻设备之间并以相互连锁的方式，以确保该工段生产的全部设备均处于正常运行状态。
以卷烟制丝的切烘丝工段为例，工段任务启动后，烟叶从贮叶柜出料开始，经过出料振槽及输送皮带，到达切丝设备，再从切丝设备出料，经过出料振槽及输送皮带，进入喂料仓，然后经过烘丝设备，最后从烘丝设备出料，经过出料振槽及输送皮带，进入贮丝柜。
从上例中可以看出 ，该工段的工艺路径较长，涉及该工段生产的设备数量较多，由于烟叶的加工路径是单向前进，从贮叶柜出料到进入贮丝柜的时间一般在半个小时以上，但在此期间，涉及该工段的全部设备必须处于正常运行状态，造成相当一部分设备在烟叶物料尚未经过时，均处于空运装状态，属于能量消耗浪费，并占用了设备的正常使用寿命。
目前，国家大力倡导节能降耗，并于2007年10月28日修订通过《中华人民共和国节约能源法》。如何进一步的降低生产能耗，是每一个企业都需要考虑的重大课题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种降低卷烟制丝生产能耗的方法。该方法在保障完成正常生产的同时，有效的降低生产能耗，提高设备及生产配套材料的有效利用率。
为达到上述目的本发明的技术方案如下：
一种降低卷烟制丝生产能耗的方法，其特征在于：该方法是：
①预设烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间；
②在工段出料源头安装一个物料检测器，该检测器可以检测物料是否处于出料状态，并将物料检测状态发送给PLC控制器；
③工段任务启动后，属于该工段的第一个设备立即启动。
④PLC控制器在物料检测器检测到出料状态和上游连锁设备正常启动的前提下，启动连锁控制，延时一段时间启动下一个设备，所述的一段时间为小于或等于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间；
⑤通过相邻设备的延时启动连锁控制，确保烟叶或烟丝通过该设备时，该设备处于正常运行状态；
⑥物料检测器检测到物料处于非出料状态后，属于该工段的第一个设备延时一个既定时间停止运行；
⑦通过PLC控制器的程序编程，可以实现物料检测器检测到非出料状态和上游连锁设备停止运行的前提下，启动停止连锁控制，延时一段时间停止下一个设备，所述的一段时间为大于或等于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间；
⑧通过相邻设备的延时停止连锁控制，确保烟叶或烟丝结束在该设备作业时，该设备处于关闭状态。
⑨上述所述设备为辅连设备，主机设备由于需要预热等因素进入准备状态，不在上述设备范围内，但其物料通过时间可以并入上游连锁设备的物料通过时间中。
进一步的，所述方法的第四部分所述的一段时间为小于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间。
进一步的，所述方法的第七部分所述的一段时间为大于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间。
本发明的有益效果是：①建立一种降低卷烟制丝生产能耗的方法，在保障完成正常生产的同时，有效的降低生产能耗；②提高设备的有效利用率，减少空运转的时间；③提高生产配套材料的有效利用率，减少输送皮带的磨损等；④此项技术研究在国内外同行业中研究尚属空白，技术的研究成果将具有较好的实用性和推广性。
附图说明
图1为某个工段的设备排列示意图。
具体实施方式
一种降低卷烟制丝生产能耗的方法，该方法是由如下九个部分组成的：
①在输送振槽及输送皮带电机频率固定的情况下，烟叶或烟丝物料的前进速度是相对固定的。通过对烟叶或烟丝的物料通过时间进行测定，可以预设烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间。
②在工段出料源头安装一个物料检测器，该检测器可以检测物料是否处于出料状态，并将物料检测状态发送给PLC控制器。
③工段任务启动后，属于该工段的第一个设备立即启动。
④通过PLC控制器的程序编程，可以实现在物料检测器检测到出料状态和上游连锁设备正常启动的前提下，启动连锁控制，延时一段时间启动下一个设备，所述的一段时间为小于或等于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间。
⑤通过相邻设备的延时启动连锁控制，确保烟叶或烟丝通过该设备时，该设备处于正常运行状态。
⑥物料检测器检测到物料处于非出料状态后，属于该工段的第一个设备延时一个既定时间停止运行。
⑦通过PLC控制器的程序编程，可以实现物料检测器检测到非出料状态和上游连锁设备停止运行的前提下，启动停止连锁控制，延时一段时间停止下一个设备，所述的一段时间为大于或等于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间。
⑧通过相邻设备的延时停止连锁，确保烟叶或烟丝结束在该设备作业时，该设备处于关闭状态。
⑨上述所述设备为辅连设备，主机设备由于需要预热等因素进入准备状态，不在上述设备范围内，但其物料通过时间可以并入上游连锁设备的物料通过时间中。
关于第④点和第⑦点的具体分析如下：
假定某个工段的设备排列如图1所示：
假定第N个设备的物料通过时间为X(N)，第(N-1)个设备的物料通过时间为X(N-1)，第(N+1)个设备的工艺通过时间为X(N+1)，依此类推。
假定第(N-1)个设备已经启动，且物料检测器检测到出料状态，则第N个设备启动的延时时间为X(N-1)。
假定第(N-1)个设备已经停止，且物料检测器检测到非出料状态，则第N个设备停止的延时时间为X(N)。
为了进一步确保烟叶或烟丝物料通过第N个设备时，该设备已经处于正常运行状态，可以在启动第2个设备时提前Y0时间，即第2个设备的延时启动时间为(X1-Y0)，如此，往后的设备相当于均提前X0时间启动。
为了进一步确保检测器检测到非出料状态后，第N个设备停止时，该设备上的烟叶或烟丝物料已经走空，可以在停止第一个设备时延时既定Y1时间，即第1个设备的延时停止时间为(X1+Y1)，如此，往后的设备相当于均延时Y1时间停止。
现举例说明本发明的具体实施方式：
某工段共有七个设备，其中第五个设备为主机设备，其余设备为辅连设备。
按上述方法规则，第五个设备不进行延时控制处理，但其工艺通过时间计入第四个或第六个设备中。
假定该七个设备的工艺通过时间分别如下表示所：
按上述方法规则，各个设备启动的条件如下：
第一个设备：当工段任务启动后，第一个设备立即开始启动；
第二个设备：在物料检测器检测到出料状态后，在第一个设备工艺通过时间100秒的基础上，提前20秒启动该第二设备，即在第一个设备启动后延时80秒启动，以确保物料在到达第二个设备时，第二个设备已经处于启动状态。
第三个设备：在物料检测器检测到出料状态后，并通过PLC控制器启动连锁控制，在第二个设备启动后延时200秒启动；
第四个设备：在物料检测器检测到出料状态后，并通过PLC控制器启动连锁控制，在第三个设备启动后延时80秒启动；
第五个设备：该设备为主机设备，按正常条件启动，其工艺通过时间可以计入第四个设备中；
第六个设备：在物料检测器检测到出料状态后，并通过PLC控制器启动连锁控制，在第四个设备启动后延时400秒启动；
第七个设备：在物料检测器检测到出料状态后，并通过PLC控制器启动连锁控制，在第六个设备启动后延时140秒启动；
各个设备停止的条件如下：
第一个设备：检测器检测到非出料状态后，在第一个设备工艺通过时间100秒的基础上，再延时一个20秒的既定时间停止，即延时120秒后停止，以确保第一个设备上物料走空；
第二个设备：检测器检测到非出料状态后，并通过PLC控制器启动停止连锁控制，在第一个设备停止后延时200秒停止；
第三个设备：检测器检测到非出料状态后，并通过PLC控制器启动停止连锁控制，在第二个设备停止后延时80秒停止；
第四个设备：检测器检测到非出料状态后，并通过PLC控制器启动停止连锁控制，在第三个设备停止后延时150秒停止；
第五个设备：该设备为主机设备，按正常条件停止，其工艺通过时间可以计入第六个设备中；
第六个设备：检测器检测到非出料状态后，并通过PLC控制器启动停止连锁控制，在第四个设备停止后延时390秒停止；
第七个设备：检测器检测到非出料状态后，并通过PLC控制器启动停止连锁控制，在第六个设备停止后延时90秒停止。
实施效果例：
某卷烟加工企业共有两个制丝生产车间，每个制丝车间均有三条生产线，每个生产线分为三个工段，每个工段除了主机设备共有30个辅连设备。假定每个辅连设备的电机功率均为1KW，某牌号每批次工段任务的有效作业为1小时，每批次工段任务启动到结束时间为1.5小时，每日生产10个批次。每年正常生产时间为280天。
通过上述数据可以计算出：
设备的有效利用率为1/1.5=66.7%；
每天设备所需能耗为2*3*3*30*1*1.5*10=8100千瓦时；
每年设备所需能耗为8100*280=2268000千瓦时；
通过本发明改造后，每批次每个设备的作业时间为65分钟，即1.08小时，其余条件不变，则可以计算出：
设备的有效利用率为60/65=92.3%；
每天设备所需能耗为2*3*3**30*1*1.08*10=5832千瓦时；
每年设备所需能耗为5832*280=1632960千瓦时；
与之前相比每年节省能耗为635040千瓦时；
与之前相比能耗使用降低28%。
另外，使用本发明技术后，可以提高设备及生产配套材料的有效作业时间，降低损耗，使其使用期限大大加长。
Claims (3)
1.一种降低卷烟制丝生产能耗的方法，其特征在于：该方法是：
①预设烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间；
②在工段出料源头安装一个物料检测器，该检测器可以检测物料是否处于出料状态，并将物料检测状态发送给PLC控制器；
③工段任务启动后，属于该工段的第一个设备立即启动；
④PLC控制器在物料检测器检测到出料状态和上游连锁设备正常启动的前提下，启动连锁控制，延时一段时间启动下一个设备，所述的一段时间为小于或等于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间；
⑤通过相邻设备的延时启动连锁控制，确保烟叶或烟丝通过该设备时，该设备处于正常运行状态；
⑥物料检测器检测到物料处于非出料状态后，属于该工段的第一个设备延时一个既定时间停止运行；
⑦通过PLC控制器的程序编程，可以实现物料检测器检测到非出料状态和上游连锁设备停止运行的前提下，启动停止连锁控制，延时一段时间停止下一个设备，所述的一段时间为大于或等于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间；
⑧通过相邻设备的延时停止连锁控制，确保烟叶或烟丝结束在该设备作业时，该设备处于关闭状态；
⑨上述所述设备为辅连设备，主机设备由于需要预热等因素进入准备状态，不在上述设备范围内，但其物料通过时间可以并入上游连锁设备的物料通过时间中。
2.如权利要求1所述的一种降低卷烟制丝生产能耗的方法，其特征在于：所述方法的第四部分所述的一段时间为小于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间。
3.如权利要求1或2所述的一种降低卷烟制丝生产能耗的方法，其特征在于：所述方法的第七部分所述的一段时间为大于烟叶或烟丝在上游连锁设备到达下一个设备需要经过的时间。
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