一种打叶机自动节能系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种打叶机自动节能系统，包括二润电子皮带秤、PLC皮带秤检测器、二润设备、二润出口水分仪、第一电机、第一PLC信号检测器、一打打辊、第二电机、第二PLC信号检测器、二打打辊、第三电机、第三PLC信号检测器、三打打辊、第四电机、第四PLC信号检测器、四打打辊、回梗打打辊、打叶机出口PLC信号检测器、PLC控制装置。本实用新型通过当某台设备停机影响全线停机时，自动将所有变频电机频率降低至18Hz，当故障恢复时，系统自动将频率恢复至之前状态，大大降低了系统的能耗。
【专利说明】
一种打叶机自动节能系统
技术领域
[0001 ]本实用新型属于打叶机自动化控制领域，尤其涉及一种打叶机自动节能系统。
【背景技术】
[0002] 由于打叶复烤企业的生产特殊性，生产作业为流水线作业，因此在生产过程中，某 一环节停机而造成的其他设备待料、设备空载运行问题，是困扰打叶复烤企业的大问题。设 备的空载运行，造成了无形的浪费，与精益管理降本增效的理念相冲突。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种打叶机自动节能系统，旨在解决打叶复烤流水线 作业，因某一环节停机而造成的其他设备待料、设备空载运行，造成资源浪费的问题。
[0004] 本实用新型是这样实现的，一种打叶机自动节能系统，该打叶机自动节能系统包 括二润电子皮带秤、PLC皮带秤检测器、二润设备、二润出口水分仪、第一电机、第一 PLC信号 检测器、一打打辊、第二电机、第二PLC信号检测器、二打打辊、第三电机、第三PLC信号检测 器、三打打辊、第四电机、第四PLC信号检测器、四打打辊、打叶机出口 PLC信号检测器、回梗 打打辊、PLC控制装置；
[0005] 所述二润电子皮带秤、二润设备、二润出口水分仪、第一电机、一打打辊、第二电 机、二打打辊、第三电机、三打打辊、第四电机、四打打辊、回梗打打辊依次连接，所述PLC皮 带秤检测器、第一 PLC信号检测器、第二PLC信号检测器、第三PLC信号检测器、第四PLC信号 检测器、打叶机出口 PLC信号检测器分别设置在二润电子皮带秤出口端、第一电机、第二电 机、第三电机、第四电机、回梗打打辊出口端上;所述PLC皮带秤检测器、二润出口水分仪、第 一 PLC信号检测器、第二PLC信号检测器、第三PLC信号检测器、第四PLC信号检测器、打叶机 出口 PLC信号检测器均与PLC控制装置电连接。
[0006] 进一步，所述PLC控制装置包括PLC控制器和人机界面，所述PLC皮带秤检测器、二 润出口水分仪、第一 PLC信号检测器、第二PLC信号检测器、第三PLC信号检测器、第四PLC信 号检测器、打叶机出口 PLC信号检测器均与PLC控制器电连接。
[0007] 进一步，所述二润电子皮带秤、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机均与PLC 控制装置电连接。
[0008] 进一步，所述二润出口水分仪包括二润出口水分检测器和二润出口温度检测器。
[0009] 本实用新型的打叶机自动节能系统通过当某台设备停机影响全线停机时，自动将 所有变频电机频率降低至18Hz，当故障恢复时，系统自动将频率恢复至之前状态，大大降低 了系统的能耗。
【附图说明】
[0010] 图1是本实用新型提供的打叶机自动节能系统的结构示意图；
[0011] 图中：1、二润电子皮带秤;2、PLC皮带秤检测器;3、二润设备;4、二润出口水分仪； 5、第一电机;6、第一 PLC信号检测器;7、一打打辊;8、第二电机;9、第二PLC信号检测器；10、 二打打辊；11、第三电机；12、第三PLC信号检测器；13、三打打辊；14、第四电机；15、第四PLC 信号检测器；16、四打打辊；17、打叶机出口PLC信号检测器；18、回梗打打辊；19、PLC控制装 置。
【具体实施方式】
[0012] 为能进一步了解本实用新型的【实用新型内容】、特点及功效，兹例举以下实施例，并 配合附图详细说明如下。
[0013] 请参阅图1: 一种打叶机自动节能系统，该打叶机自动节能系统包括二润电子皮带 秤1、PLC皮带秤检测器2、二润设备3、二润出口水分仪4、第一电机5、第一 PLC信号检测器6、 一打打辊7、第二电机8、第二PLC信号检测器9、二打打辊10、第三电机11、第三PLC信号检测 器12、三打打辊13、第四电机14、第四PLC信号检测器15、四打打辊16、回梗打打辊18、打叶机 出口 PLC信号检测器17、PLC控制装置19;
[0014] 所述二润电子皮带秤、二润设备、二润出口水分仪、第一电机、一打打辊、第二电 机、二打打辊、第三电机、三打打辊、第四电机、四打打辊、回梗打打辊依次连接，所述PLC皮 带秤检测器、第一 PLC信号检测器、第二PLC信号检测器、第三PLC信号检测器、第四PLC信号 检测器、打叶机出口 PLC信号检测器分别设置在二润电子皮带秤出口端、第一电机、第二电 机、第三电机、第四电机、回梗打打辊出口端上;所述PLC皮带秤检测器、二润出口水分仪、第 一 PLC信号检测器、第二PLC信号检测器、第三PLC信号检测器、第四PLC信号检测器、打叶机 出口 PLC信号检测器均与PLC控制装置电连接。
[0015] 所述PLC控制装置包括PLC控制器和人机界面，所述PLC皮带秤检测器、二润出口水 分仪、第一 PLC信号检测器、第二PLC信号检测器、第三PLC信号检测器、第四PLC信号检测器、 打叶机出口 PLC信号检测器均与PLC控制器电连接。
[0016] 所述二润电子皮带秤、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机均与PLC控制装置 电连接。
[0017] 所述二润出口水分仪包括二润出口水分检测器和二润出口温度检测器。
[0018] 工作原理：
[0019] PLC皮带秤检测器对电子皮带秤的流量进行实时监控，采集电子称的流量信号，反 馈至ijPLC程序中；二润出口水分仪检测二润出口烟叶的水分和温度，并将其反馈至PLC程序 中；第一PLC信号检测器检测第一电机电流，将其反馈至PLC程序中，当电子称反馈至PLC程 序中的流量信号小于每小时500kg时，二润出口水分低于30摄氏度，二润出口水分低于 10%，并且一打打辊为空料时，系统判定第一段为空料，立即将第一电机频率降低至18Hz。 当电子皮带秤检测的流量信号持续超过500kg每小时时，判定为有料，系统自动将第一电机 频率提升至降频前的生产频率；
[0020] 第二PLC信号检测器检测第二电机电流来实现控制，当第二电机电流降低至空料 电流时，反馈信号至PLC程序中，系统判定第二段为无料，立即将第二电机频率降低至18Hz。 当第二电机电流信号持续超过设定的正常生产电流后，判定为有料，系统自动将第二电机 频率提升至降频前的生产频率。
[0021] 第三PLC信号检测器通过检测第三电机电流来实现控制，当第三电机电流降低至 空料电流时，反馈信号至PLC程序中，系统判定第三段为无料，立即将第三电机频率电机降 低至18Hz。当第三电机电流信号持续超过设定的正常生产电流后，判定为有料，系统自动将 第三电机频率提升至降频前的生产频率。
[0022]第四PLC信号检测器通过检测第四电机电流和打叶机出口处空料信号来实现控 制，当第四电机电流降低至空料电流时，反馈信号至PLC程序中；同时当打叶机出口处检测 到空料信号后，系统判定第四段为无料，立即将第四电机频率降低至18Hz。当第四电机电流 信号持续超过设定的正常生产电流后，判定为有料，系统自动将第四电机频率提升至降频 前的生产频率。
[0023] -种打叶机自动节能方法，包括：
[0024] 根据打叶段实际情况分为四段进行自动降频，打叶机所有变频电机在接到空料信 号后，按照由前至后的顺序进行降频，当一台电机频率完全降至18Hz后，第二台开始降频， 按照顺序依次降频;具体方法为：
[0025] 第一段:二润电子秤空料8分钟+二润出口水分仪水分、温度+-打打辊电流条件；
[0026] 第二段:二润电子秤空料8分钟+二润出口水分仪水分、温度+-打打辊电流条件+ 二打打辊电流条件；
[0027]第三段:二润电子秤空料8分钟+二润出口水分仪水分、温度+-打打辊电流条件+ 二打打辊电流条件+三打打辊电流条件；
[0028]第四段:二润电子秤空料8分钟+二润出口水分仪水分、温度+-打打辊电流条件+ 二打打辊电流条件+三打打辊电流条件+四打打辊电流条件。
[0029]自动升频的方法为：
[0030] 打叶机所有变频电机在接到空料信号后，按照由后至前的顺序进行升频，当一台 电机频率从18Hz完全升至正常生产频率后，第二台开始升频，按照顺序依次升频。
[0031] 实施例一
[0032] 通过统计，打叶线变频电机按照满负荷运行和18Ηz运行，每小时可节约电耗 400KW，若认为每小时空载运行能节约理论值80%视为课题成效显著，则设备空载运行每小 时可节约320KW，将设备空载运行一小时，节约320KW作为目标；
[0033]目的：验证设备在18Hz空载运行时，比满负荷运行时，每小时电耗节约>320KW;
[0034] 步骤：
[0035] 1、打叶线设备空载满频率运行一小时，记录用电量；
[0036] 2、打叶线设备空载18Hz运行一小时，记录用电量；
[0037]对正常生产和降频空载运行进行了 5次每小时的电量统计如表1:
[0038]表1
[0039]
[0040] 平均每小时节约电量334.4KW，在降频运行的情况下，打叶线每小时可节约的电量 >320KW，可行。
[0041]信号采集点的确定：
[0042] 1、二润电子皮带秤是物料到打叶机的必须路径，而且二润电子皮带秤的流量大小 可以由PLC程序直接读取，正常时过料时，电子秤流量不会连续30秒流量低于1000KG/H，方 便取数，判断准确，所以这是判断有无来料的必须条件之一;故而对二润电子秤流量取数， 作为判断条件之一。
[0043] 2、二润出口水分仪是到打叶机最近的计量仪器，而且在有无料时变化差距极大 (有料时水分高于15 %，无料时低于10 % ;有料时温度高于50摄氏度，无料时低于40摄氏 度），所以也选取水分仪检测出的水分和温度同时作为判断是否空料的条件。
[0044] 3、通过对所有打辊电机的电流做实时监控，得出打辊电机在有料与无料时电流差 异极大，有料时的电流约为无料时的3倍，故而将打辊电机电流变化作为有无料的判断条件 之一。
[0045] 结论:空料采集信号为:二润电子皮带秤流量、二润出口水分仪测出温度、水分、一 至四打打辊电流。
[0046] 降频顺序的确定：
[0047] 1、由于打叶机正常运行功率约为960Kw，而电机在18Hz运行时，电流仅为620Kw左 右，如同时降频，将会对电网造成340Kw的波动，对电网波动影响较大。
[0048] 2、按照顺序降频时间调查，每台电机从正常运行频率降低至18Hz用时可由变频器 进行设置，按照每台8秒计算，全部降频所需时间在两分钟之内，不影响生产。
[0049] 升频顺序的确定：
[0050] 1、由于打叶机正常运行功率约为960Kw，而电机在18Hz运行时，电流仅为620Kw左 右，如同时升频，将会对电网造成340Kw的波动，对电网波动影响较大。
[0051] 2、经调查，从第一个检测信号点（二润电子秤)开始过料到进入打叶机一打，所需 时间为3分钟。
[0052] 3、按照顺序升频时间调查，每台电机从18Hz升至正常运行频率用时可由变频器进 行设置，按照每台8秒计算，全部降频所需时间在两分钟之内，不影响生产。
[0053]确定打叶段控制形式：
[0054] 1、物料从进入打叶机后直至经过一打、二打、三打、四打所需的时间见表2:
[0055] 表 2
[0056]
[0057] 经调查，物料从进入打叶线至全部过完，需8分钟，且不包含回梗打处的烟叶，如需 将回梗打处烟叶全部过完，需20分钟以上。
[0058] 3、如待打叶线全部过完再开始降频，则一打至五分需多空转16分钟，二打至八分 需多转14分钟，三打至十分需多转12.5分钟，四打至^^一分需多转12分钟。
[0059]采用本实用新型的打叶机自动节能系统后，自动节能系统累计运行了 38小时12分 钟，累计节约 12808Kw/h。每小时节约 12808 + (38X12 + 60)=335.29Kw/h。
[0060] 本实用新型的打叶机自动节能系统通过当某台设备停机影响全线停机时，自动将 所有变频电机频率降低至18HZ，当故障恢复时，系统自动将频率恢复至之前状态，大大降低 了系统的能耗。
[0061] 以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上 的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与 修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种打叶机自动节能系统，其特征在于，打叶机自动节能系统包括二润电子皮带秤、 PLC皮带秤检测器、二润设备、二润出口水分仪、第一电机、第一 PLC信号检测器、一打打车昆、 第二电机、第二PLC信号检测器、二打打辊、第三电机、第三PLC信号检测器、三打打辊、第四 电机、第四PLC信号检测器、四打打辊、打叶机出口 PLC信号检测器、回梗打打辊和PLC控制装 置； 所述二润电子皮带秤、二润设备、二润出口水分仪、第一电机、一打打辊、第二电机、二 打打辊、第三电机、三打打辊、第四电机、四打打辊、回梗打打辊依次连接，所述PLC皮带秤检 测器、第一 PLC信号检测器、第二PLC信号检测器、第三PLC信号检测器、第四PLC信号检测器、 打叶机出口 PLC信号检测器分别设置在二润电子皮带秤出口端、第一电机、第二电机、第三 电机、第四电机、回梗打打辊出口端上;所述PLC皮带秤检测器、二润出口水分仪、第一 PLC信 号检测器、第二PLC信号检测器、第三PLC信号检测器、第四PLC信号检测器、打叶机出口 PLC 信号检测器均与PLC控制装置电连接。2. 如权利要求1所述的打叶机自动节能系统，其特征在于，所述PLC控制装置包括PLC控 制器;所述PLC皮带秤检测器、二润出口水分仪、第一 PLC信号检测器、第二PLC信号检测器、 第三PLC信号检测器、第四PLC信号检测器、打叶机出口 PLC信号检测器均与PLC控制器电连 接。3. 如权利要求1所述的打叶机自动节能系统，其特征在于，所述二润电子皮带秤、第一 电机、第二电机、第三电机、第四电机均与PLC控制装置电连接。4. 如权利要求1所述的打叶机自动节能系统，其特征在于，所述二润出口水分仪包括二 润出口水分检测器和二润出口温度检测器。
【文档编号】A24B3/18GK205456003SQ201620240168
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】刘知, 刘知一, 吴流玉, 宋庆勇, 蔡斌, 黄涛, 李尖贵, 潘若刚, 谭洪勋, 杜蓉, 唐涛涛
【申请人】贵州烟叶复烤有限责任公司黔西南复烤厂