一种控制小批量烟叶流量的皮带秤的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种控制小批量烟叶流量的皮带秤，它包括皮带运送机构、内置有计时器的加料机和重量传感器；所述皮带运送机构包括皮带秤PLC、变频器、皮带机、编码器和模拟量输入模块；所述重量传感器的输出端接皮带秤PLC的相应输入端，所述皮带秤PLC的相应输出端接加料机的输入端，所述皮带秤PLC通过工业以太网接入支持以太网通讯的变频器，所述变频器的输出端接皮带机的电源端，所述皮带机的输出端经编码器接模拟量输入模块的信号输入端，所述模拟量输入模块的信号输出端接皮带秤PLC的反馈信号端口。本实用新型的优点是安装调试简单，既能保证批次加工精度达标，又能有效降低料头料尾加料精度波动。
【专利说明】一种控制小批量烟叶流量的皮带砰
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种控制小批量烟叶流量的皮带秤，属于计量装置领域。
【背景技术】
[0002]在卷烟制丝过程中，加料是重要的工艺过程，加料的均匀性直接影响到卷烟的感官质量。随着卷烟技术的不断提高，分组加工小批量烟叶的模式已经成为一种趋势，这就对小批量烟叶加香加料精度的控制提出了更高要求。
[0003]加料过程中对于料头料尾的控制就是基于一种时变的、非线性的过程控制。在加料过程中，料头料尾的控制对精度值产生了很大的影响。当物料流量产生波动时，加料量随着PID控制相应作出波动控制，然而PID控制具有滞后性和超调性，在波动过程中势必影响加料量的准确性，从而在实时计算精度时，必会对精度值产生一定的影响。尤其是在料头料尾时段，来料的变化使瞬时流量变化巨大，由于加料跟踪调节的滞后性，势必影响加料的瞬时精度偏差。如果出现断料情况，更会出现类似多次料头料尾情况，将会对精度的控制造成更大的影响。由于单等级小批量物料加料工艺过程中，料头料尾的比重占到了整个批次加料工艺过程的四分之一左右，且同等级烟叶连续生产时还会出现两个料头料尾的问题，从而很难实现加料精度的准确控制。通过分析中控室监控画面的来料烟叶的流量趋势图，把流量分为三部分即料头、料中、料尾，从趋势图中可以看出在料头阶段物料的流量波动较大。来料料头波动大，皮带秤流量控制不稳定，进一步分析皮带秤流量数据，查询料头的波动情况，得到料头阶段加料平均精度极不稳定，时常高于规定的精度要求0.5%。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种既能保证批次加工精度达标，又能有效降低料头料尾加料精度波动的控制小批量烟叶流量的皮带秤。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案:
[0006]本实用新型包括皮带运送机构、内置有计时器的加料机和重量传感器；所述皮带运送机构包括皮带秤PLC、变频器、皮带机、编码器和模拟量输入模块；所述重量传感器的输出端接皮带秤PLC的相应输入端，所述皮带秤PLC的相应输出端接加料机的输入端，所述皮带秤PLC通过工业以太网接入支持以太网通讯的变频器，所述变频器的输出端接皮带机的电源端，所述皮带机的输出端经编码器接模拟量输入模块的信号输入端，所述模拟量输入模块的信号输出端接皮带秤PLC的反馈信号端口。
[0007]所述编码器为速度检测编码器，其通过旋转脉冲检测皮带机上皮带的运行速度。
[0008]所述皮带秤PLC的型号为314-6CG03-0AB0。
[0009]所述模拟量输入模块的型号为西门子6ES7 134-4MB00-0AB0。
[0010]所述变频器的型号为三菱S500。
[0011]所述编码器的型号为宜科EB50B8-H6PR-1000。
[0012]本实用新型的有益效果是:(I)皮带秤PLC控制带有计时器的加料机，利用计时器将固定的目标流量设置改为动态的目标流量设置，通过设定目标流量的渐进式变化，使目标流量和实际瞬时流量偏差很微小，避免了目标流量和实际瞬时流量相差较大造成的加料精度巨幅波动；(2)所述编码器通过旋转脉冲检测皮带机运行速度，并将检测的速度信号通过模拟量输入模块接入皮带秤PLC，完成速度反馈，当速度信号波动较大时，皮带秤PLC根据速度波峰波谷信号计算平均值，通过工业以太网接入变频器控制皮带机转速，实现平稳精准的变速；(3)全程无人看守，自动化称量，不仅节省了人力物力，安装调试简单，更使加料的均匀性控制得到很大的改善，可靠性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图1和实施例对本实用新型进行进一步说明:
[0015]如附图1所示，本实施例包括皮带运送机构、内置有计时器的加料机和重量传感器；所述皮带运送机构包括皮带秤PLC、变频器、皮带机、编码器和模拟量输入模块；所述重量传感器的输出端接皮带秤PLC的相应输入端，所述皮带秤PLC的相应输出端接加料机的输入端，所述皮带秤PLC通过工业以太网接入支持以太网通讯的变频器，所述变频器的输出端接皮带机的电源端，所述皮带机的输出端经编码器接模拟量输入模块的信号输入端，所述模拟量输入模块的信号输出端接皮带秤PLC的反馈信号端口。
[0016]所述编码器为速度检测编码器，其通过旋转脉冲检测皮带机上皮带的运行速度。
[0017]所述皮带秤PLC采用西门子S7-300PLC，型号为314-6CG03-0AB0。
[0018]所述模拟量输入模块的型号为西门子6ES7 134-4MB00-0AB0。
[0019]所述变频器的型号为三菱S500。
[0020]所述编码器的型号为宜科EB50B8-H6PR-1000。
[0021]本实用新型的工作原理:
[0022]首先，皮带秤PLC控制带有计时器的加料机，利用计时器将固定的目标流量设置改为动态的目标流量设置，通过设定目标流量的渐进式变化，使目标流量和实际瞬时流量偏差很微小，避免了目标流量和实际瞬时流量相差较大造成的加料精度巨幅波动。
[0023]其次，所述编码器通过旋转脉冲检测皮带机运行速度，然后模拟量输入模块将编码器的输出值(即速度值)进行信号转换并给入皮带秤PLC，完成速度反馈，当速度信号波动较大时，皮带秤PLC根据速度波峰波谷信号计算平均值，通过工业以太网接入变频器，通过频率变换控制皮带机上电机转速快慢，进而控制烟叶流量大小，实现平稳精准的变速。
[0024]采用本皮带秤全程无人看守，自动化称量，不仅节省了人力物力，安装调试简单，更使加料的均匀性控制得到很大的改善，可靠性高。
[0025]在应用效果上，对改进后的皮带秤进行了效果对比，随着卷烟技术的不断提高，分组加工小批量烟叶的模式已经成为一种趋势，故采用现在普遍采用分组加工模式:即将一个品牌每批次烟叶按等级分为A组和B组分别生产。
[0026]未实行分组加工前，钻石绿石二代平均一批烟叶重量为8500Kg，平均加料精度为0.10% ；[0027]实行分组加工后，钻石绿石二代A组烟叶平均重量为6800Kg，平均加料精度为
0.18%，B组烟叶平均重量为1700Kg，平均加料精度为0.43% ；
[0028]而车间加料精度要求为0.5%，因此B组烟叶的加料精度已接近超标，生产中调整空间极小，此种情况隐患极大，一旦生产中出现某些异常，加料精度将面临着超标的风险。
[0029]跟踪测试了 2012年7月至9月份三个月50批次绿石二代B组的加料精度，加料精度偏差平均值达到了 0.17%，较之前的0.43%有了大幅度提升，效果显著，
[0030]在卷烟制丝过程中可能会在多条流水线中用到本实施例的皮带秤，当多个皮带秤同时使用时，需要通过工业交换机和主柜PLC相连接，主柜PLC用于对整个润叶加料工序进行自动控制，一般采用西门子S7-400PLC，型号为414-3EM06-0AB0 ;工业交换机用于实现数据交换和信号放大，一般采用型号为6GK5 208-0BA10-2AA3的208工业交换机，理论上主柜PLC和皮带秤PLC之间可以实现直连，但是随着距离的增加以及通讯节点的增多，信号前度会有衰减，所以需要工业交换机。所述皮带机、编码器、模拟量输入模块之间均采用24V信号线相连接，所述模拟量输入模块和皮带秤PLC之间采用背板总线相连接。
[0031]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种控制小批量烟叶流量的皮带秤，其特征在于:包括皮带运送机构、内置有计时器的加料机和重量传感器；所述皮带运送机构包括皮带秤PLC、变频器、皮带机、编码器和模拟量输入模块；所述重量传感器的输出端接皮带秤PLC的相应输入端，所述皮带秤PLC的相应输出端接加料机的输入端，所述皮带秤PLC通过工业以太网接入支持以太网通讯的变频器，所述变频器的输出端接皮带机的电源端，所述皮带机的输出端经编码器接模拟量输入模块的信号输入端，所述模拟量输入模块的信号输出端接皮带秤PLC的反馈信号端口。
2.根据权利要求1所述的控制小批量烟叶流量的皮带秤，其特征在于:所述编码器为速度检测编码器，其通过旋转脉冲检测皮带机上皮带的运行速度。
3.根据权利要求2所述的控制小批量烟叶流量的皮带秤，其特征在于:所述皮带秤PLC 的型号为 314-6CG03-0AB0。
4.根据权利要求3所述的控制小批量烟叶流量的皮带秤，其特征在于:所述模拟量输入模块的型号为西门子6ES7 134-4MB00-0AB0。
5.根据权利要求4所述的控制小批量烟叶流量的皮带秤，其特征在于:所述变频器的型号为三菱S500。
6.根据权利要求5所述的控制小批量烟叶流量的皮带秤，其特征在于:所述编码器的型号为宜科 EB50B8-H6PR-1000。
【文档编号】G01G11/08GK203798429SQ201320821270
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】张进鸿, 雷建生, 刘树林, 赵伟, 齐红光, 冉宝新, 刘凯辉, 张东宁, 张胜斌, 赵凯, 王建军 申请人:河北白沙烟草有限责任公司