RCC—HXD燃(油)气管道烘丝线控制模式的改进

摘要 rcc-hxd燃（油）气管道烘丝线整线一体控制，换牌保养耗时较长，严重影响制丝线分组加工生产进度。为此对rcc-hxd烘丝生产线采用分段控制理念进行了改进，在保证整线工艺性能和安全系数不变的前提下，从控制程序和人机界面上设计、改进，实现了从hxd进料气锁处一分为二，前后分为 hxd和rcc两个生产控制段的控制模式。改进后两个生产段控制上各自独立，联锁上保持了整线的一致性，换牌保养时间由原来的150分钟缩短到60分钟左右，降低了能源无功损耗，提高了制丝线的分组加工生产能力。

关键词 rcc；hxd；一体控制；分段控制；改进

中图分类号ts452 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）85-0126-02

0 引言

烟草管道烘丝机（hxd）是本世纪初国内引进消化吸收的新工艺、新技术，是一种烟草在线烟丝膨胀气流干燥设备[1]，工艺路线一般为叶丝增温增湿（rcc）+管道烘丝干燥（hxd），rcc-hxd是非直燃式加热干燥器的英文简称，主要采用滚筒式叶丝回潮工艺[2]和燃（油）气管道烘丝工艺[3]。目前国内都是整线一体控制，生产前先对hxd设备进行升温预热，待系统温度达到工艺要求值摄氏220度以上时方可待料生产。

停机时先将hxd设备降温冷却，待系统温度降到120℃以下时方可停机，间隔投运停顿时间较长。本课题旨在研究解决rcc-hxd换牌保养时间较长的问题，提高设备定时段生长能力，满足逐步加快的烟草生产进度和分组加工工艺要求。课题采用创新理念，在国内烟草行业独创了rcc-hxd叶丝管道烘丝线“分段控制”模式，使得换牌保养时间缩短了60%，仅仅需要一个小时即可实现。

1 存在问题

1）目前分组加工生产模式已广为烟草制丝生产工艺采用，我公司引进的叶丝管道烘丝线是秦皇岛烟草机械有限责任公司制造的设备，控制模式为rcc-hxd整线一体控制，换牌保养时间较长，严重制约着分组加工生产进度。人机界面如图1 ：

2）经测定hxd单机预热和冷却时间都需要45分钟～50分钟左右，远大于设备理论设计时间30分钟[4]，每牌号烟丝生产结束后，都要等hxd降温后才能将控制模式设置手动，然后对整线设备重点是rcc回潮设备进行停机保养，保养完毕再将控制模式设置自动，进行预热升温、待料生产，控制段内设备纯保养时间仅需60分钟左右。生产前预热时间长，工艺段内rcc滚筒、振槽、皮带等设备换牌保养均要等待一个hxd降温和升温过程，加上60分钟左右的设备保养时间，整体下来换牌保养时间需要150分钟以上，不但影响设备定时生产能力，而且造成大量水、电、气、汽等能源浪费。

2 改进方法

2.1 改进方案理论分析

采用创新理念，运用分段控制模式，将rcc-hxd整线一体控制模式改为分段控制。

在自控模式下，原设备控制整个工艺段一体连锁，采用顺序控制方式，其中hxd进料振槽的启动和运行信号受hxd进料气锁控制，顺控到rcc回潮筒及其前后设备，hxd进料气锁运行后进料振槽才能启动。只要进料气锁异常停止运行，就会引起停机报警，其后的进料振槽、皮带、rcc滚筒及其进、出料设备全部停止运转。根据工艺需要，每牌号烟丝生产结束后必须对rcc回潮筒进行彻底保养，以防因牌号差异影响烟丝吸味。在自控模式下，不等hxd 及其进、出料气锁设备降温结束则rcc无法正常停止，其进、出料设备也无法进行停机保养，而hxd设备只有在温度低于120℃以下才允许停机，否则，不但容易引起火灾，对设备本身也会产生较大的危害。

通过对设备工艺控制原理及其性能的研究、分析，我们发现，hxd进、出料和rcc润叶筒的进出料只有工艺上的进料要求，在设备运转方面，他们之间除了控制上的顺控要求和安

全警示外，并无其它必然性联系。于是我们对控制程序进行了逐点研究，决定将整个工艺段从hxd进料振槽与进料气锁处断开，一分为二。第一，控制模式上，从原有的hxd控制平台中将hxd进料振槽之前的设备（包括rcc润叶筒）摘出，单独增加一个rcc控制平台，分为rcc生产控制段和hxd生产控制段，两段中控制模式上自动、手动、离线及操作员对象中的启动、停止按钮各自在两个平台上分开设置。第二，为了保证两段的联锁和顺控性能，自动模式下， rcc段设备启动前仍要先启动hxd段设备，停止时两段互不影响。这样，即可保证原有生产线的工艺性能，又解决了自动模式下rcc设备停机保养受hxd设备运行状态影响的难题，方案可行。

2.2 改进方案的安全保证

安全联锁控制主要涉及基础控制程序，设备联动主要涉及自控模块，为了从控制上保证整线控制的安全性，在控制平台设计方面，两个控制段各自独立设置故障解锁和复位功能，如图2 ：

两个控制段之间的联锁仍采用原来的hxd进料气锁与进料振槽的运行控制信号实现联锁，整个管道烘丝线的报警则分别在两个平台上独立设置，引擎不变，两个控制段共用。

2.3 创新改进实施步骤

方案改进分三个步骤进行，第一，在上位操作平台中增加一个rcc控制段设备操作控制平台，控制方式与原有控制平台一样；第二，对控制程序中的基础程序和自控程序[5]进行剥离，将整线中属于rcc控制段的设备控制权从原有控制平台中去掉，除hxd进料气锁和进料振槽外的原有连锁点两段各自独立，分别与两个控制平台上的控制点对接，实现两个控制段中的设备控制分离；第三，两段设备的报警、解锁和引警控制点不变，也与两个控制平台上的控制点实现对接。

3 改进效果

1）生产前准备。由于两个生产段各自独立控制，设备操控依然在人机界面上进行，生产前单独启动hxd段设备进行预热，rcc段设备不必启动；待hxd温度满足工艺条件时即可启动rcc段设备进行待料生产，减少了rcc段设备在预热期间的能源损耗；

2）待料生产。准备进料时只需按下rcc段设备启动按钮即可启动rcc段设备进料生产；

3）换牌保养。每牌号生产完毕需要换牌保养时，hxd段设备降温运行， rcc段设备则可立即停机，将控制模式改为手动模式进行全方位保养。

4 结论

rcc-hxd管道烘叶丝生产线分段控制模式的实现，成功减少了hxd设备升温、降温过程中rcc段设备等待时间和空运转能耗，年节约能耗49万元人民币；整个换牌保养时间大约需要60分钟，比原来的150分钟减少了1.5小时。该项成果目前已获得国家实用新型专利，专利号：zl 2012 0 0137569.9。