专利名称：烟草薄片生产线料位测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动控制技术领域，尤指一种辊压法烟草薄片生产线工艺设备中与全线运转协调同步紧密关联的各料仓、料斗的料位测量系统。
背景技术：
辊压法烟草薄片生产线自上世纪八十年代推广应用以来，在单线产能、单位电耗和薄片质量方面以及原料净化、储料、配比混炼和烘焙等技术都取得了长足的进步。但其生产现场的高粉尘、高噪声、高温和强干扰，使其控制系统一直没有能在位于生产现场的料仓、料斗部位成套配置料位检测传感器，使生产线无法实现全线运转协调同步的自动控制，生产线一直采取在生产现场装设与控制计算机连接的现场开关，靠人工手动来处理生产线运行中的协调和同步问题。致使其自动化程度无法进一步提高，因而无法进一步提高生产效率和降低生产工人的劳动强度；难以稳定产品质量和进一步降低该生产线的巨大电耗。
实用新型内容本实用新型的目的是公开辊压法烟草薄片生产线实现同步协调运行需要检测料位的工艺设备，即检测位点；提供适合装设于生产线各相关工艺设备处的传感器的具体性能要求和类型，从而实现生产线运行时协调和同步准确的自动控制。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是提供一种烟草薄片生产线的料位测量系统，实用于不同生产能力的辊压法烟草薄片生产线的自动控制，其在烟草薄片生产线上，以多个料位自动检测传感器与控制计算机连接组成自动控制系统，其中，在烟梗、烟末原料上料料斗，第二压料斗，第三压料斗和CMC粘合剂上料料斗中，分别设置下料位检测传感器，安装在各自接近底部的位置上；在烟梗、烟末原料风选落料仓，烟梗、烟末混合料仓，粉料储仓，粉料定量料斗，液料定量料斗和第一压料斗中，分别设置下料位检测传感器和上料位检测传感器，下料位检测传感器安装在各自接近底部的位置，上料位检测传感器安装在各自中部或上部的位置；在第一、第二、第三压料斗中，设有与下料位检测传感器和上料位检测传感器配套的角反射器型反射镜，料位检测传感器和角反射器型反射镜成对组合，相对分装在第一、第二、第三压料斗透红外线的前后或侧面料斗壁上。
所述的烟草薄片生产线的料位测量系统，其所述辊压法烟草薄片生产线，为单线产量90--400KG/H辊压法烟草薄片生产线。
所述的烟草薄片生产线的料位测量系统，其所述辊压法烟草薄片生产线，尤指常见的单线设定产量为90KG/H、150KG/H、180KG/H和200KG/H四种辊压法烟草薄片生产线。
所述的烟草薄片生产线的料位测量系统，其所述料位检测传感器，为[A]型“电容式红外接近开关型”传感器；[B]型“角反射器式红外光电开关型”传感器；[C]型“漫反射式红外光电开关型”传感器；[D]型“超声波式”料位检测传感器；[E]型“对射式红外光电开关型”传感器中的一种或几种。
所述的烟草薄片生产线的料位测量系统，其所述第一、第二、第三压料斗中，料位检测传感器和角反射器型反射镜设有支架，料位检测传感器和角反射器型反射镜分别各自装在支架上，支架固接在第一、第二、第三压料斗透红外线的料斗壁上。
本实用新型的优点首先，本实用新型的实施，使辊压法烟草薄片生产线的控制系统具有了实现同步、协调运行控制所必要的相关工艺设备的料位检测，实现控制系统硬件基本配置的完善，从而使其闭环的自动化控制成为可能。
再则，本实用新型实施多点料位检测所选用的[A]、[B]、[C]、[D]、[E]型五种传感器均为市场上成熟产品，因而实施经费投入少；传感器技术成熟；性能稳定、可靠；备件方便。且所选用之传感器无需特殊的安装支架，很多可直接固定于各料仓、料斗的壁上(参见图2)，因此安装维护都很方便。
上述[A]、[B]、[C]、[D]、[E]型五种传感器分别为[A]型“电容式红外接近开关型”传感器，本实用新型采用的传感器生产公司和产品型号为“浙江洞头光电开关厂”的“CLS系列”和“CLP系列”电容式接近开关，其前试用的还有“沪工科技有限公司”的“LJC30A3-H-Z/BX”和“德国西门子”、“日本欧姆龙”等公司的多种“电容式接近开关”传感器。
其中“德国西门子”和“日本欧姆龙”公司产品的可靠性较高，但价格高。“浙江洞头光电开关厂”等国产的“电容式接近开关”具有较高的性能价格比。
型“角反射器式红外光电开关型”传感器，本实用新型采用的传感器型号为SICKCRD-300N；[C]型“漫反射式红外光电开关型”传感器，本实用新型采用的传感器型号为SICKCDD-40(C)N；[D]型“超声波式”料位检测传感器，本实用新型采用的传感器型号为SIEMENSXRS5；[E]型“对射式红外光电开关型”传感器，本实用新型采用的传感器型号为SICKCTD-1500N。
图1、为本实用新型烟草薄片生产线料位测量系统在辊压法烟草薄片生产线中料位检测传感器的安装部位示意图；图2A，是[A]型传感器装设于粉料储仓等封闭式料仓侧壁上的示意图；图2B，是[A]型传感器在CMC粘合剂上料料斗等开启式料斗中安装示意图；图3A，是[B]型传感器在第一压料斗上的安装示意图；
图3B，是[B]型传感器在第二、三压料斗上的安装示意图。
具体实施方案图1是本实用新型在辊压法烟草薄片生产线中料位检测传感器的安装部位示意图，图中所述之料位检测以梗、末原料上料斗1和2；梗、末原料风选落料仓3和4；梗、末原料配比净料仓5；粉料储存密封仓6和CMC料仓12为高粉尘设备。尤以粉料密封仓6之高粉尘环境对其料位检测传感器具有更高的抗粉尘要求。本实用新型选取了一种耐粉尘性能优越的[A]型传感器(电容式红外接近开关型传感器)作为以上诸高粉尘设备的上、下料位检测传感器。在实施中，[A]型传感器极高的耐粉尘性能使其优于其它各型传感器而在上述各高粉尘设备中实现了长时间可靠的料位检测。
图1中，分别以数字序号“x或x x”标出辊压法烟草薄片生产线与料位传感器有关的工艺设备，并分别以“x-1代表下料位，x-2代表上料位”标示出设备的上、下料位传感器。其中烟梗、末原料上料料斗1、2中其下料位检测传感器分别为1-1和2-1，用以实现烟梗、末上料料斗1、2的无料监测，以避免空运转和提高生产效率；安装位置在烟梗、末上料料斗1、2接近底部的料斗壁上，并注意避开输料机构的干扰。
烟梗、末原料风选落料仓3、4中与烟梗、末上料料斗1、2对应连接。其下料位检测传感器分别为3-1和4-1，用以实现烟梗、末风选落料仓3、4的无料监测，以避免其后级设备的空运转；安装位置在烟梗、末风选落料仓3、4接近底部的料仓壁上，并注意避开下落的料流和出料输送机构的干扰；其上料位检测传感器分别为3-2和4-2，用以实现烟梗、末风选落料仓3、4的料满监测，以停止其前级诸设备的继续运转；安装位置在烟梗、末风选落料仓3、4中上部的料仓壁上，并注意避开下落的料流。
烟梗、末原料混合料仓5装储由烟梗、末风选落料仓3、4按比例输送来的净化后原料。其下料位检测传感器5-1，用以实现烟梗、末风选落料仓3、4的无料监测，以避免其后级粉碎机等大功率设备的空运转；安装位置在烟梗、末混合料仓5接近底部的侧壁上，并注意避开下落的料流和出料搅臂、输送机构的干扰；其上料位检测传感器5-2，用以实现烟梗、末混合料仓5的料满监测，以停止其前级诸设备的继续运转；安装位置在烟梗、末混合料仓5中上部的料仓壁上，并注意避开下落的料流。
粉料储仓6中装储由原料粉碎系统输送过来并掺有CMC粘合剂的烟草物质粉状料。其下料位检测传感器6-1，用以实现粉料储仓6的无料监测，以避免其后级诸多大功率设备的空运转及配比系统缺料失调引起的混乱；安装位置在粉料储仓6接近底部的料仓壁上，并注意避开下落的料流和出料搅臂、输送机构的干扰；其上料位检测传感器6-2，用以实现粉料储仓6的料满监测，以停止其前级粉碎机等诸多设备的继续运转，并避免粉料储仓6超高料位引起的下部重压结料；安装位置在粉料储仓6中上部的料仓壁上，并注意避开下落的料流。
粉料定量料斗7中料位检测传感器的安装已另案申报，已于02年9月25日授权，专利号01278608.X。在此不做赘述。
液料定量料斗8中料位检测传感器的安装已与粉料定量料斗7中料位检测传感器的安装一起另案申报，已于02年9月25日授权，专利号01278608.X。在此不做赘述。
第一压料斗9中承接由配比混炼系统输送过来供第一辊压机碾压的湿散状烟草物料。其下料位检测传感器9-1，用以实现第一压料斗9的无料监测，以避免无料时其后级第二辊压机等大功率设备的空运转，安装位置参见图3A，图中，下料位检测传感器9-1，与其配套的角反射器型反射镜9-11，分装在第一压料斗9接近底部的透红外线料斗壁外侧；其上料位检测传感器9-2，用以实现第一压料斗9的料满监测，以料满时停止其前级混炼配比系统诸多设备的继续运转，并避免混炼出料口堵结故障，安装位置参见图3A，图中，上料位检测传感器9-2，与其配套的角反射器型反射镜9-22，分装在第一压料斗9上部的透红外线料斗壁外侧。
第二压料斗10中承接由第一辊压机输送过来供第二辊压机碾压的湿片状烟草物料。其下料位检测传感器10-1，用作第二压料斗10的无料监测，以避免无料时其后级的大功率第三辊压机的空运转和撞辊事故，安装位置参见图3B，下料位检测传感器10-1，与其配套的角反射器型反射镜10-11，分装在第二压料斗10接近底部的透红外线前后壁外侧。但第二压料斗10高度较低，约为第一压料斗9的一半，不需装设上料位传感器。
第三压料斗11中承接由第二辊压机输送过来供第三辊压机碾压成形的湿片状烟草物料。其下料位检测传感器11-1，用作第三压料斗11的无料监测，据以控制第三辊压机的无料停机，避免撞辊事故，安装位置参见图3B，与第二压料斗10中的下料位检测传感器10-1的安装方法相同，下料位检测传感器11-1，与其配套的角反射器型反射镜，分装在第三压料斗11接近底部的透红外线前后壁外侧，但第三压料斗11高度也较低，和第二压料斗10相同，因此也不需装设上料位传感器。
CMC粘合剂上料料斗12中其下料位检测传感器12-1，用以实现CMC粘合剂上料料斗12的缺料监视，以避免其CMC粘合剂缺少引起的粉料配比失调，使薄片产品拉力不足而质量下降，安装位置在CMC粘合剂上料料斗12接近底部的位置，并注意避开输料机构的干扰，参照图2B。
图1中，烟梗、末上料料斗1、2，烟梗、末风选落料仓3、4，烟梗、末混合料仓5，粉料储仓6和CMC粘合剂上料料斗12中使用的料位检测传感器1-1、2-1、3-1、4-1、3-2、4-2、5-1、5-2、6-1、6-2和12-1均采用[A]型传感器。
参见图2A，是[A]型传感器装设于粉料储仓6等封闭式料仓侧壁上的示意图，烟梗、末风选落料仓3、4，烟梗、末混合料仓5均系封闭式料仓，其料位检测传感器的安装方法相同。图中储料仓体63，上料位传感器6-2，下料位传感器6-1，进料口14，出料口15。上料位传感器6-2和下料位传感器6-1，分别装于储料仓体63的侧壁上。烟草物料自进料口14输进，当料位达到下料位传感器6-1时，下料位传感器6-1给出料仓有料控制信号，则粉料储仓6后部的设备即可开机生产；随着物料从进料口14继续输进，当料位达到上料位传感器6-2时，则上料位传感器6-2给送料仓已储满的控制信号，控制系统据以关闭粉料储仓6前部向其输送物料的有关设备，这就实现了料仓料位的检测和生产线中粉料储仓6的自动控制。
参见图2B，[A]型传感器在CMC粘合剂上料料斗12等开启式料斗中安装示意图，在烟梗、末上料料斗1、2各个开启式上料料斗中料位检测传感器的安装方法相同。图中，CMC粘合剂上料料斗12，下料位检测传感器12-1，开启式上料口13，出料口15。下料位检测传感器12-1，安装在CMC粘合剂上料料斗12接近底部的位置。
试验证明[D]型传感器(“超声波式”料位检测传感器，如SIEMENSXRS5)可以在烟梗、末上料料斗1、2，烟梗、末风选落料仓3、4，烟梗、末混合料仓5，粉料储仓6和CMC粘合剂上料料斗12中取代[A]型传感器，但可靠性和精度均有所下降。
图1中，第一压料斗9，第二压料斗10和第三压料斗11中使用的料位检测传感器9-1、9-2、10-1和11-1均采用[B]型传感器(角反射器式红外光电开关型传感器，如SICKCRD-300N)。
参见图3A，是[B]型传感器在第一压料斗9上的安装示意图，图中，第一压料斗9，下料位传感器9-1，与其配套的角反射器型反射镜9-11，上料位传感器9-2，与其配套的角反射器型反射镜9-22，两传感器支架93，两反射镜支架94和辊压机16。第一压料斗9位于辊压机16上方，下料位传感器9-1，上料位传感器9-2分别装在两传感器支架93上，两传感器支架93固接于第一压料斗9的透红外线侧壁上；两角反射器型反射镜9-11、9-22分别装在两反射镜支架94上，两反射镜支架94固接于第一压料斗9的透红外线侧壁上；下料位传感器9-1和与其配套的角反射器型反射镜9-11，相对分装在第一压料斗9接近底部的透红外线料斗壁外侧，上料位传感器9-2和与其配套的角反射器型反射镜9-22，相对分装在第一压料斗9中、上部的透红外线料斗壁外侧。
参见图3B，是[B]型传感器在第二压料斗10上的安装示意图，第二压料斗10和第三压料斗11中料位检测传感器的安装方法相似，但第二、第三压料斗10、11较低，只设一只下料位传感器。图中，第二压料斗10，下料位传感器10-1，与之配套的角反射器型反射镜10-11，传感器支架101，反射镜支架102；第二压料斗10位于辊压机16上方，下料位传感器10-1和与之配套的角反射器型反射镜10-11分别装在传感器支架101和反射镜支架102上，传感器支架101和反射镜支架102固接在第二压料斗10的透红外线料斗壁上；下料位传感器10-1和与之配套的角反射器型反射镜10-11，相对分装在第二压料斗10接近底部的透红外线前后壁外侧。
试验证明[E]型传感器(对射式红外光电开关型”传感器)可以在第一压料斗9，第二压料斗10和第三压料斗11中取代[B]型传感器，其投入经费有所增加，可靠性略有提高；而以[C]型传感器(漫反射式红外光电开关型传感器，如SICKCDD-40(C)N)，在第一压料斗9，第二压料斗10和第三压料斗11中取代[B]型传感器，则其投入经费略有降低，但可靠性明显下降。
本实用新型生产线上，相应位置料位检测所对应的传感器类型，如[A]型“电容式红外接近开关型”、[B]型“角反射器式红外光电开关型”等，其一个类型的传感器可能有多家公司生产的多种型号适用。
本实用新型实用于不同生产能力的辊压法烟草薄片生产线，如单线产量90--400KG/H辊压法烟草薄片生产线，尤指单线设定产量为90KG/H、150KG/H、180KG/H和200KG/H四种辊压法烟草薄片生产线。
权利要求1.一种烟草薄片生产线的料位测量系统，实用于不同生产能力的辊压法烟草薄片生产线的自动控制，其特征在于在烟草薄片生产线上，以多个料位检测传感器与控制计算机连接组成自动控制系统，其中，在烟梗、烟末原料上料料斗，第二压料斗，第三压料斗和CMC粘合剂上料料斗中，分别设置下料位检测传感器，安装在各自接近底部的位置上；在烟梗、烟末原料风选落料仓，烟梗、烟末混合料仓，粉料储仓，粉料定量料斗，液料定量料斗和第一压料斗中，分别设置下料位检测传感器和上料位检测传感器，下料位检测传感器安装在各自接近底部的位置，上料位检测传感器安装在各自中部或上部的位置；在第一、第二、第三压料斗中，设有与下料位检测传感器和上料位检测传感器配套的角反射器型反射镜，料位检测传感器和角反射器型反射镜成对组合，相对分装在第一、第二、第三压料斗透红外线的料斗壁上。
2.如权利要求1所述的烟草薄片生产线的料位测量系统，其特征在于，所述辊压法烟草薄片生产线，为单线产量90--400KG/H辊压法烟草薄片生产线。
3.如权利要求1所述的烟草薄片生产线的料位测量系统，其特征在于，所述辊压法烟草薄片生产线，尤指单线设定产量为90KG/H、150KG/H、180KG/H和200KG/H四种辊压法烟草薄片生产线。
4.如权利要求1所述的烟草薄片生产线的料位测量系统，其特征在于，所述料位检测传感器，为电容式红外接近开关型传感器、角反射器式红外光电开关型传感器、漫反射式红外光电开关型传感器；超声波式料位检测传感器；对射式红外光电开关型传感器中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的烟草薄片生产线的料位测量系统，其特征在于，所述第一、第二、第三压料斗中，料位检测传感器和角反射器型反射镜设有支架，料位检测传感器和角反射器型反射镜分别各自装在支架上，支架固接在第一、第二、第三压料斗透红外线的料斗壁上。
专利摘要本实用新型是一种烟草薄片生产线的料位测量系统，涉及自动控制技术领域，实用于不同生产能力的辊压法烟草薄片生产线的自动控制，其在烟草薄片生产线上，以多数个料位自动检测传感器与控制计算机连接组成自动控制系统。本实用新型实施的多点料位检测所选用的传感器为市场上成熟产品，实施经费投入少；传感器技术成熟；性能稳定、可靠；备件方便。且所选传感器无需特殊的安装支架，大多可直接固定于各料仓、料斗的壁上，因此安装维护都很方便。
文档编号G05D3/00GK2919896SQ20062001915
公开日2007年7月11日 申请日期2006年4月14日 优先权日2006年4月14日
发明者杨德来 申请人:河南大学第一光电子技术研究所