孙晓亮 杜峰

摘要：烟厂制丝线加香、加料、加水系统出现异常时仅靠操作人员人为发现及处置，均无法通过制丝线控制系统自动检测，存在造成批次性质量事故隐患。目前制丝线二次加料工序在加料过程的料头阶段，存在系统自动改变设定加料比例，实际加料比例较应加料比例放大或缩小9%，用以快速达到加料精度的要求，但从加料均匀性及在线物料一致性角度，此种做法不符合工艺要求。本课题目的就是要缩短料头跟踪的时间，并且消除过程跟踪的“锯齿波”，使加料过程均匀、稳定，满足加料精度、加料比例变异系数等工艺质量要求。

关键词：工艺流程;工艺特点;加工精度

一、相关问题

目前，我厂制丝线加香、加料、加水系统无自检功能，如果上述任一环节出现突发故障极可能造成批次性质量事故。新增加香、加料、加水系统异常报警及停机功能，防止出现批次性质量事故。比如，生产过程中，因电磁流量计突发故障，未能及时发现，导致二次加料工序产生800多公斤烟叶水分超标，最终造成整批次降级使用。如何通过技术手段预防加香、加料、加水等关键工序出现类似事件是本课题研究的重点。

据了解，行业内尚无采用技术手段对加香、加料、加水系统在生产过程中进行实时监测、分析及预防处理措施的成熟做法。另外我车间技术人员曾与昆船、秦烟机等设备厂家技术研发人员多次沟通，设备厂家在上述各设备的控制中，也未涉及本课题研究的内容，所以本课题的研究具有较大的推广价值。

二、相关判定问题

1.加香、加料、加水系统出现异常的判定原则。

报警的原则是要确保上述系统出现异常后，造成的不合格物料重量，控制在公司《产品质量事故管理考核办法》中规定的质量事故等级为“一般质量事故”以内。

2.控制系统发现加香、加料、加水系统出现异常后，如何进行报警。

上述系统异常后，通过何种方式进行报警，才能尽最大可能减少不合格物料的量。

三、重点内容

1、为加香、加料系统增设预填充过程的流量自检功能，如果系统出现故障，立即报警，并且不允许该工序设备运行，避免不合格品出现。通过加香、加料系统每批次生产前的料液预填充过程的料液流量与预设流量进行实时对比，如果料液实际流量与预设流量的差值大于等于10，则系统自动判定该加香或加料系统存在异常，在操作画面中弹出红色报警信息“加料机预填充流量异常”，同时在生产现场输出声光报警。提示操作人员该系统处于异常状态，不能正常生产。以二次加料工序为例，画面报警信息见截图中黄色方框中内容即为报警。

2、为加香、加料系统增设过程故障实时预警功能，在生产过程中实时对设定流量与实际流量进行跟踪、分析、对比验证，如果出现问题，能够在最短时间内进行故障报警，最大限度减少不合格物料的数量，将批次质量事故等级控制在一般质量事故以内。

以二次加料工序为例予以详细说明：

二次加料工序新增“加料机加料流量异常”报警功能。报警规则是当设定加料流量与实际流量流量差值的绝对值大于3，且持续10秒钟后，在中控画面中输出报警信息“加料机加料流量异常””，同时在生产现场输出声光报警。如果上述情况持续达到30秒，则将加料机入口振槽电机自动停止运行，后续物料不再进入加料机。该报警程序已经通过模拟生产进行测试，系统功能正常。画面报警信息见截图中黄色方框中内容即为报警。

根据公司《产品质量事故管理考核办法》中5.3.1.7 条款“多加、少加香糖料的烟丝、烟叶、梗丝，数量在100kg以内为一般质量事故，100kg≤x≤300kg为较大质量事故，300kg以上为重大质量事故。”，本课题设计的报警直至停止进料合计产生不合格物料的时间为30秒+25（秤堆栈时间，电子皮带秤有料以后延时加料时间）秒=55秒，产生的不合格物料重量为5200kg/h×55/3600≈79.4kg，在100kg以内，表明如果上述加料系统发生故障，本课题设计的报警规则能够将不合格物料重量控制在100kg以内，确保发生的质量事故等级控制在一般质量事故以下。

另外，课题组就批次加料精度≤0.8%的要求，在画面中新增“二次加料精度异常预警”功能，即在加料工序生产过程中，将实时的加料精度与0.6%（正常生产时加料精度较0.6%小，且0.6%小于工艺标准中规定的0.8%，故此处将设置0.6%作为预警的临界值）进行比较，如果出现加料精度超过0.6%的情形，将在操作画面中弹出报警信息“二次加料精度异常预警”，同时在生产现场输出声光报警。画面报警信息见截图中黄色方框中内容即为预警。梗丝加料、梗丝加香、混丝加香报警功能实现与二次加料工序报警原理相同。

3、为松散回潮和二次加料增设加水流量实时故障预警功能，在生产过程中实时对设定流量与实际流量进行跟踪、分析、对比验证，如果出现问题，能够在最短时间内进行故障报警并停机。

以二次加料工序为例予以详细说明：

二次加料工序新增“加料机加水流量异常”报警功能。报警规则当设定流量与实际流量差值的绝对值大于10，且持续10秒钟后，在中控画面中输出报警信息“加料机加水流量异常”，同时在生产现场输出声光报警。如果持续达到30秒，则将二次加料机入口振槽停止，后续物料不再进入加料机。该报警程序已经通过模拟生产进行测试，系统功能正常。画面报警信息见截图中黄色方框中内容即为报警。

根据公司《产品质量事故管理考核办法》中5.3.1.5 条款“在正常生產时段或稳态运行过程中，各工序含水率、温度指标出现异常后，连续超标准运行超过5分钟为一般质量事故，10分钟为较大质量事故，30分钟为重大质量事故”，本课题设计的报警直至停止进料合计产生不合格物料的时间为30秒+25（秤堆栈时间，电子皮带秤有料以后延时加料时间）秒=55秒，远小于5分钟，表明如果上述加水系统发生故障，本课题设计的报警规则能够将不合格物料重量控制在5分钟以内，确保发生的质量事故等级控制在一般质量事故以下。

松散回潮加水流量异常报警功能实现的原理同上。

四、主要措施

课题组根据现状调查情况，制定并实施了如下主要措施：

1. 优化入口电子皮带秤限量管程序及物料高度位置，降低入口电子皮带秤流量波动，由之前的5200±20kg/h，降低至5200±5kg/h，确保设定加料流量波动范围更小;

①.调整加料机入口电子皮带秤限量管的高、低位光电开关位置，将低料位光点开关向进料口方向移动400mm，高料位光电开关向进料口方向移动200mm;

②.改变喂料机提升皮带的控制模式，从固定一个频率，改为固定高、低双频率控制。当限量管中的物料低于低料位光电开关时，提升机变频器采用高速频率喂料;当物料高于高料位光电开关时，提升机变频器采用低速频率喂料。这样就可以保证限量管中始终保持一定的物料高度，限量管出料端物料的密度基本保持不变，从而确保加料机入口电子皮带秤的流量更加稳定。

（作者单位：陕西中烟工业有限责任公司延安卷烟厂）