探究新型烟草薄片生产中电控设备的优化配置协同工作

 赵敬远  孙吉华  李海冬 肖凤卫 陈煜华

颐中(青岛)烟草机械有限公司  山东省青岛市  266021

摘要：新型烟草薄片生产的精细化、高效化发展对电控设备配置的合理性、协同性提出了严苛的要求，传统的电控配置模式已经不能满足生产各个环节动态适配和升级要求。本文结合西门子博图1515PLC、西门子g120c、丹佛斯fc302变频器等主要设备，对新型烟草薄片生产中电控设备的主要需求进行分析，提出电控设备优化配置的方法，分析各个生产环节电控设备的优化配置及协同工作路径，为提高生产效率、保证产品质量提供技术支持。

关键词：新型烟草薄片；电控设备；优化配置；协同工作

前言

伴随着新型烟草产业的更新迭代，烟草薄片生产工艺的精细化、智能化程度越来越高，电控设备是生产系统“神经中枢”，决定生产稳定、产品质量一致、生产效能最大化。新型烟草薄片生产中，电控设备配置存在选型与需求匹配不足、参数设置没有动态优化、设备协同性差等问题，复杂工况下配置和协同工作难度更大。西门子博图1515PLC的精准控制优势和西门子g120c、丹佛斯fc302变频器的调速性能被用来研究电控设备最优配置与协同方式，对产业高质量发展有重要的意义。

一、新型烟草薄片生产中电控设备的核心需求分析

新型烟草薄片生产工艺连续复杂，工况变化大，相互影响，对电控设备核心需求为精准控制、动态匹配、高效协同、稳定运行四个方面，技术难点为工艺特殊性与设备兼容性的平衡，突破控制精度不够等难题^[1]。新型烟草薄片各个环节的参数控制精度要求很高，需要依靠西门子博图1515PLC集中控制、实时调节参数，配合西门子g120c、丹佛斯fc302变频器调速适配工况，还要具有设备抗干扰能力强、实现无缝联动、兼顾效率与能耗优化、可扩展等特点，这些需求的相互制约使电控设备配置技术性、复杂性更高。

二、新型烟草薄片生产电控设备优化配置的核心方法

（一）设备选型优化方法

设备选型优化的核心在于打破传统适配即可的模式，建立工艺需求、设备性能、协同兼容的三位一体的选型体系，解决选型适配度不高、兼容性差、配置不合理的问题。根据新型烟草薄片各个生产环节的工艺特性，优先选择具有精准控制和柔性适配能力的设备，核心控制单元优先选择西门子博图1515PLC集中控制多环节设备，变频器根据各环节调速需求选择西门子g120c或者丹佛斯fc302兼顾调速精度和能耗控制。

（二）配置参数优化方法

配置参数优化抛弃传统固定参数设置的方式，采取“动态感知、精准校准、迭代优化”的闭环方法，重点在于根据生产工况的实时变化来动态调节参数，从而实现电控设备性能同生产工艺需求的最佳契合^[2]。以西门子博图1515PLC为采集分析中心，采集各种数据，根据变频器调速参数特点建立联动调整模型，根据不同的工艺要求动态调节控制和调速参数，采用自适应控制算法解决传统参数设置的问题，保证设备工作在最佳参数区间内，提高生产可控性。

（三）配置合理性验证方法

配置合理性验证冲破传统单一工况测试模式，创建起“模拟工况-实战运行-隐患排查-优化完善”的全流程验证体系，破解验证场景不全、隐患排查不彻底、难判断协同性等难题。验证时利用模拟仿真技术再现复杂的生产工况，测试设备运行状态等，然后转入实战验证，监测设备运行参数等，利用大数据分析找出隐患，根据结果调整配置方案，反复验证直到达到生产工艺的要求，保证方案的可行性和可靠性。

三、新型烟草薄片生产中电控设备的优化配置协同工作

（一）原料处理环节电控设备的优化配置

原料处理环节是生产基础，其电控设备优化配置核心是实现原料预处理的均匀性、稳定性，破解原料特性波动导致的处理效果不一致、设备运行负荷不均等难题，依靠电控设备协同保障后续工艺。本环节以西门子博图1515PLC为控制核心，联动西门子g120c变频器控制原料输送设备运行速度，配合丹佛斯fc302变频器调节破碎、搅拌设备转速，实现输送速度与破碎、搅拌转速的协调配合。同时接入原料湿度、粒度等感知设备，实时采集原料特性数据传至PLC，PLC根据数据波动调整变频器参数，优化设备运行状态，防止原料过度破碎或搅拌不均。

（二）薄片成型环节电控设备的优化配置

薄片成型环节是决定烟草薄片品质的关键环节，电控设备优化配置主要攻克成型精度不够、厚度不均、成型稳定性差等技术难题，依靠各个设备的协同工作来达到成型工艺的精细化控制。该环节以西门子博图1515PLC为核心控制单元，将成型机、压延机等设备的电控系统集成起来，用西门子g120c变频器控制成型机的运行速度，精确控制原料进料量和成型节奏，用丹佛斯fc302变频器调节压延机的压力，实现压延压力的柔性调节，同时将成型厚度、平整度等检测设备与PLC联动，实时反馈成型质量数据，PLC根据检测结果动态调整变频器参数和成型机运行参数，实现成型工艺参数的闭环控制，协调各设备的运行时序，避免设备运行不同步造成的成型缺陷，保证烟草薄片成型品质的一致性和稳定性。

（三）干燥固化环节电控设备的优化配置

干燥固化环节的主要需求是保证薄片水分含量的精确控制，防止干燥过度或者干燥不彻底，干燥固化环节电控设备的优化配置主要解决温度、风速协同控制难、能耗高、干燥不均匀等难题，通过设备的协同提高干燥效率和品质。本环节以西门子博图1515PLC为控制中心，联动温度控制模块、风速调节设备、西门子g120c变频器、丹佛斯fc302变频器。变频器精确控制风机转速和加热设备功率，实现风速与温度的协同匹配。PLC实时采集干燥舱内温度、湿度、薄片水分含量数据，动态调节变频器和温度控制参数，形成分层干燥控制体系，避免薄片因表面和内部干燥速度差异大而出现变形、开裂等问题。

（四）成品裁切环节电控设备的优化配置

成品裁切环节为生产收尾阶段，成品裁切环节电控设备优化配置的核心就是提高裁切精度和裁切效率，解决裁切尺寸偏差、设备运行不稳定的技术问题，依靠各个电控设备的配合来保证成品品质。该环节以西门子博图1515PLC作为控制核心，将裁切机、输送线等设备的电控系统集成在一起，用西门子g120c变频器调节裁切机的运行速度，精确控制裁切频率，用丹佛斯fc302变频器优化输送线速度，实现裁切速度和输送速度的同步协同；成品切丝工序只对切丝重量进行精准控制，不进行尺寸测量，在切丝设备末端接入重量检测模块，将实时重量数据传送到西门子博图1515PLC，PLC根据预设重量标准，动态调节变频器参数和切丝设备运行状态，保证切丝重量符合工艺要求^[3]。

结语

新型烟草薄片生产中，电控设备优化配置与协同工作是提高效能、保证质量、促进产业高质量发展的关键支撑，关键是根据生产工艺的特殊性、复杂性，突破选型等技术难点。本文以西门子博图1515PLC等主要的电控设备为依托，分析其主要需求，探索选型、参数、验证优化配置的方法，阐述各个生产环节电控设备的优化配置和协同工作路径，实现设备与工艺精准匹配、各环节无缝衔接。后续可以结合智能化技术来优化远程监控、智能调控的功能，提高配置的合理性、协同性，给生产提供有力的技术保障，促进产业高效、节能、精细化的发展。

参考文献

[1]许诚,李栋,肖春艳,彭瑞,李江维,程尊,朱喆.造纸法烟草薄片产品碳足迹分析及减碳策略研究[J].中国造纸,2025,44(02):107-112.

[2]李钰.干法烟草薄片新型复配胶粘剂的研究与应用[D].   南昌航空大学,   2023.

[3]王子维,黎宇辉,童宇星,舒灏,刘奔,徐耀威,刘志昌,高颂,刘雄斌.稠浆法烟草薄片试制设备及热风定型质量控制[J].包装工程,2022,43(17):243-248.

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