一种贮丝柜换柜报警方法和报警系统与流程

1.本发明涉及烟草加工机械领域，特别涉及一种贮丝柜换柜报警方法和报警系统。


背景技术：

2.以贮丝柜为核心的贮丝系统是烟草加工的重要设备。烟丝在卷烟车间中的输送方向如图2中的箭头指引的方向所示，在加工过程中，通过布料车11将制丝工序产出的烟丝8均布在贮丝柜1内的输送装置9上，并通过输送装置9将烟丝送至送丝振盘10。卷接机2通过送丝风管3从送丝振盘10吸取烟丝8进行卷烟工序。与送丝振盘10相连的贮丝柜1有多个，每一次只有一个贮丝柜启动为卷接机2供料，该贮丝柜为供料贮丝柜，其余贮丝柜都停止工作。当供料贮丝柜中的烟丝剩余量减少到不足以供应卷接机2时，操作人员要及时为卷接机2更换贮丝柜，即，将烟丝剩余量不足的供料贮丝柜关闭，再开启下一个烟丝量充足的贮丝柜为卷接机2供料。但是工程实际中经常因换柜时机不好把握而影响生产效率，甚至引起产品质量问题。如果换柜过晚，前后两批次烟丝8无法衔接，容易造成下游卷烟工序供料不足，引起卷接机烟丝8断流，影响后续工序生产连续性，降低了生产效率。如果换柜过早，又会导致当前的供料贮丝柜在烟丝量充足的情况下被关闭，从而增多不必要的换柜次数，浪费人力。尤其是在工程实际中，一台贮丝柜往往为多台卷接机进行供料，由于运行中的卷接机的数量不固定，导致用料速度差别较大，无法设置固定的换柜周期。因此，现有技术中存在贮丝柜换柜时机难以把控而造成卷接机烟丝断流问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决贮丝柜换柜时机难以把控而造成烟丝断流问题。本发明提供了一种贮丝柜换柜报警方法，能够基于卷烟车间内设备运行的实际情况控制报警提醒操作人员为贮丝柜换柜，使操作人员容易把握换柜时机；避免了凭经验操作换柜过晚导致烟丝断流以及换柜过早导致浪费人力。
4.为解决上述技术问题，本发明公开了一种贮丝柜换柜报警方法，用于提醒为卷接机更换贮丝柜，包括：
5.获取与贮丝柜相连的运行中的卷接机的数量、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值、供料贮丝柜的满载存料量、以及烟丝在供料贮丝柜内的实际剩余百分比；
6.根据卷接机的数量、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值、和供料贮丝柜的满载存料量获取预设值；
7.判断实际剩余百分比是否小于预设值；
8.若是，则进行报警。
9.可选地，各卷接机的入料端分别设有送丝风管，送丝风管用于将贮丝柜输出的烟丝风送至卷接机；获取与贮丝柜相连的运行中的卷接机的数量包括：
10.在每一个送丝风管内设置一个压力传感器，压力传感器用于检测送丝风管内的实际压力值，当实际压力值大于预设压力值时，压力传感器生成压力信号；
11.接收压力信号，并判断压力信号是否为有效压力信号；
12.计算接收到的有效压力信号的数量作为运行中的卷接机的数量。
13.可选地，判断压力信号是否为有效压力信号包括：
14.判断接收到的压力信号是否存在间断；
15.若不存在，则压力信号为有效压力信号；
16.若存在，判断压力信号的间断时间是否超过预设时间；
17.若未超过，则压力信号为有效压力信号。
18.可选地，预设压力值为20-300pa，预设时间为5min。
19.可选地，预设值的计算公式为：
[0020][0021]
其中，y为预设值；a为尾料阶段剩余百分比；b为修正系数；c为供料贮丝柜的满载存料量；d为贮丝量调校值；e为与贮丝柜相连的运行中的卷接机的数量。
[0022]
可选地，获取烟丝在供料贮丝柜内的实际剩余百分比包括：
[0023]
获取烟丝在供料贮丝柜内所运行的实际行程；
[0024]
计算烟丝在供料贮丝柜内所需运行的总行程与实际行程的行程差值；
[0025]
计算行程差值与总行程的比值，即为实际剩余百分比。
[0026]
可选地，获取烟丝在供料贮丝柜内的实际剩余百分比包括：
[0027]
通过传感器检测安装于输送装置传动轴上的检测盘上的金属块，传感器每检测到一个金属块后，向第一处理单元发送一个脉冲，第一处理单元接收传感器输出的脉冲，并计算接收到的脉冲的次数作为实际脉冲值；
[0028]
第一处理单元计算预设脉冲值与实际脉冲值的脉冲差值，其中，预设脉冲值为烟丝在全部输出后，传感器测得的总的脉冲值；
[0029]
第一处理单元计算脉冲差值与预设脉冲值的比值，即为实际剩余百分比。
[0030]
可选地，金属块围绕检测盘的轴线均布于检测盘上，且金属块的数量为12个。
[0031]
可选地，报警方式包括：鸣笛和/或灯光闪烁和/或显示报警信息。
[0032]
一种贮丝柜换柜报警系统，用于提醒为卷接机更换贮丝柜，包括：
[0033]
第一检测装置，用于获取烟丝在供料贮丝柜内的实际剩余百分比；
[0034]
第二检测装置，用于获取与贮丝柜相连的运行中的卷接机的数量；
[0035]
控制系统，与第一检测装置和第二检测装置电连接，用于接收第一检测装置发送的实际剩余百分比、接收第二检测装置发送的卷接机的数量，以及根据卷接机的数量、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜的满载存料量获取预设值，并判断实际剩余百分比是否小于预设值，若是，则触发警报。
[0036]
可选地，贮丝柜内设有输送装置，输送装置包括两个皮带轮和套装于两个皮带轮上的皮带，各皮带轮分别连接有传动轴；第一检测装置包括：
[0037]
检测盘，设于一个传动轴上；
[0038]
金属块，设于检测盘上；
[0039]
光电传感器，光电传感器用于检测金属块，且光电传感器每检测到一次金属块后发送一个脉冲；
[0040]
第一处理单元，与光电传感器相连，用于接收光电传感器输出的脉冲，计算接收到的脉冲的次数作为实际脉冲值，以及根据实际脉冲值计算实际剩余百分比。
[0041]
可选地，金属块的数量为多个，且各金属块围绕检测盘的轴线均布排列。
[0042]
可选地，金属块的数量为12个。
[0043]
可选地，卷接机的入料端设有送丝风管，送丝风管用于将贮丝柜输出的烟丝风送至卷接机，第二检测装置包括：
[0044]
压力传感器，设于送丝风管内，用于检测送丝风管内部的实际压力值，当实际压力值大于预设压力值时，压力传感器产生压力信号；
[0045]
第二处理单元，与压力传感器电连接，用于接收压力信号，并判断压力信号是否为有效压力信号，以及计算接收到的有效压力信号的数量作为运行中的卷接机的数量。
[0046]
可选地，控制系统还包括：
[0047]
存储单元，存储单元内存有计算公式、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜的满载存料量；
[0048]
交互单元，与存储单元电连接，用于接收计算公式、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜的满载存料量，并将计算公式、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜的满载存料量发送至存储单元内，以及显示烟丝在供料贮丝柜内的实际剩余百分比和预设值；
[0049]
第三处理单元，与第一处理单元、第二处理单元和存储单元电连接，用于接收第一处理单元发送的实际剩余百分比、接收第二处理单元发送的卷接机的数量，以及从存储单元中调取计算公式、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜的满载存料量，并根据计算公式、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜的满载存料量获取预设值，判断实际剩余百分比是否小于预设值，若是，则触发警报。
[0050]
可选地，还包括警报单元，用于接收控制系统发送的警报信号并进行报警。
[0051]
相比于现有技术本发明具有以下有益效果：
[0052]
本发明公开的一种贮丝柜换柜报警方法，通过获取卷烟车间实际生产中与供料贮丝柜相连的卷接机数量并结合尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜的满载存料量得到预设值，通过获取烟丝在供料贮丝柜内的实际剩余百分比并在其小于预设值时报警。该报警方法基于卷烟车间设备运行的实际情况控制报警提醒操作人员换柜，使操作人员容易把握换柜时机；避免了凭经验操作换柜过晚导致烟丝断流以及换柜过早导致浪费人力。
附图说明
[0053]
图1示出本发明一实施例提供的贮丝柜换柜报警方法的流程图；
[0054]
图2示出本发明一实施例提供的卷烟车间设备排布的示意图；
[0055]
图3示出本发明一实施例提供的第一检测装置的结构示意图；
[0056]
图4示出本发明一实施例提供的输送装置的结构示意图。
[0057]
附图标记：
[0058]
1.贮丝柜，2.卷接机，21.入料端，3.送丝风管，4.压力传感器，5.光电传感器，51.第一检测装置，6.金属块，61.检测盘，7.控制系统，8.烟丝，9.输送装置，91.皮带轮，92.皮
带，93.传动轴，10.送丝振盘，11.布料车。
具体实施方式
[0059]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0060]
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0061]
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0062]
在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
[0063]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0064]
本发明公开了一种贮丝柜换柜报警方法，用于提醒为卷接机2更换贮丝柜1，如图1所示，包括：
[0065]
步骤s1：获取与贮丝柜1相连的运行中的卷接机2的数量、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜1的满载存料量、以及烟丝8在供料贮丝柜1内的实际剩余百分比；
[0066]
步骤s2：根据卷接机2的数量、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜1的满载存料量获取预设值；
[0067]
步骤s3：判断实际剩余百分比是否小于预设值；
[0068]
步骤s4：若是，则进行报警。
[0069]
其中，供料贮丝柜的满载存料量为供料贮丝柜在满载状态下其所贮存的烟丝的重量。如图2所示，与送丝振盘10相连的贮丝柜1有多个，每一次只有一个贮丝柜启动为卷接机2供料，该贮丝柜为供料贮丝柜，其余贮丝柜都停止工作。实际剩余百分比为供料贮丝柜1内剩余烟丝的重量与供料贮丝柜的满载存料量的比值。尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值由操作人员输入控制系统。其中，尾料阶段剩余百分比是指贮丝柜1的出料过程进入尾料阶段时贮丝柜1内烟丝的剩余百分比的理论值，修正系数是操作人员根据理想报警时机对应的实际剩余百分比设定的系数、贮丝量调校值是操作人员根据理想报警时机设定的烟丝量调校值。
[0070]
具体地，供料贮丝柜在开始供料前为满载状态，即，在开始供料前，烟叶在供料贮丝柜的实际剩余百分比为100％。在供料的过程中烟丝8在该贮丝柜1内的实际剩余百分比逐渐减小，当实际剩余百分比降低到小于预设值时，产生报警提示操作人员进行换柜，即将该贮丝柜1关掉，再启动下一个满载物料的贮丝柜1为卷接机2进行供料。本实施例中，预设值的大小与卷接机2的数量成正比，即卷接机2的数量越多则消耗烟丝8的速度越快，则需要为卷接机2预留足够的烟丝，以保证报警到换柜完成的时间段内卷接机2不会断料。
[0071]
采用上述技术方案，基于卷烟车间设备运行的实际情况中的与贮丝柜1相连的运行中的卷接机2的数量、供料贮丝柜的满载存料量、以及烟丝8在贮丝柜1内的实际剩余百分比控制报警提醒操作人员换柜，使操作人员容易把握换柜时机；避免了操作人员凭经验操作换柜过晚导致烟丝8断流。
[0072]
进一步地，如图2所示，各卷接机2的入料端21分别设有送丝风管3，送丝风管3用于将贮丝柜1输出的烟丝8风送至卷接机2；具体地，卷接机2上设有储料仓，送丝风管3的出料端与储料仓相连，卷接机2运行后能够向送丝风管3提供负压，通过送丝风管3从送丝振盘10吸取烟丝8并送入储料仓中供卷接机2用料；送丝风管3与贮丝柜1之间还设有送丝振盘10，用于将贮丝柜1输出的烟丝8松散化和将烟丝8传送到送丝风管3的进料端。
[0073]
获取与贮丝柜1相连的运行中的卷接机2的数量包括：
[0074]
如图2所示，在每一个送丝风管3内设置一个压力传感器4，压力传感器4用于检测送丝风管3内的实际压力值，当实际压力值大于预设压力值时，压力传感器4生成压力信号；具体地，送丝风管3的出料端设有风机，送丝风管3内的压力为负压，为便于计算，实际压力值取送丝风管3内负压值的绝对值，预设压力值为正值。
[0075]
值得一提地，卷接机2初次启动运行之前卷接机2未向送丝风管3提供负压，送丝风管3内的压力为零(小于预设值)，压力传感器4不生成压力信号。因此可根据有无压力信号判断卷接机2是否在运行中。
[0076]
接收压力信号，并判断压力信号是否为有效压力信号；
[0077]
计算接收到的有效压力信号的数量作为运行中的卷接机2的数量。本实施例中，送丝风管3在卷接机2运行后才开始送丝工作，通过检测送丝风管3内压力值能够间接判断卷接机2是否在运行中，采用该方法的卷烟车间不需要对设备做复杂改动即可统计与贮丝柜1相连的运行中的卷接机2的数量，简单易操作。
[0078]
进一步地，判断压力信号是否为有效压力信号包括：
[0079]
判断接收到的压力信号是否存在间断；
[0080]
若不存在，说明卷接机2在运行中，则压力信号为有效压力信号；
[0081]
若存在，判断压力信号的间断时间是否超过预设时间；
[0082]
若未超过，则压力信号为有效压力信号。
[0083]
具体地，当卷接机2的储料仓中烟丝8存满后，卷接机2停止为送丝风管3提供负压，送丝风管3会中断送丝并在储料仓中烟丝8被部分消耗后继续启动送丝，此时压力信号会存在间断；在某些极端情况下，储料仓中烟丝8被消耗尽后送丝风管3开始继续送丝，而满料的储料仓中烟丝8被消耗完所用时间即为前述预设时间，若间断时间未超过预设时间则认为压力信号为有效压力信号，即该卷接机2在持续运行中。
[0084]
进一步地，预设压力值为20-300pa，即送丝风管3中压力达到20-300pa时才能够输
送烟丝8，此时压力传感器4产生压力信号，用于判断卷接机2是否在运行中。本事实例中，预设压力值为80pa；预设压力值大小还与卷接机2的型号、送丝风管3的直径和长度、烟丝8的种类和形态等有关，因此，在其他实施例中，预设压力值可设为20pa、30pa、100pa、150pa、200pa和300pa等，预设时间为5分钟，即满料的储料仓中烟丝8被消耗完所用时间为5分钟。
[0085]
进一步地，预设值的计算公式为：
[0086][0087]
其中，y为预设值；a为尾料阶段剩余百分比；b为修正系数；c为供料贮丝柜的满载存料量；d为贮丝量调校值；e为与贮丝柜相连的运行中的卷接机的数量。
[0088]
具体地，a为贮丝柜1送料过程进入尾料阶段时贮丝柜1内烟丝8的剩余百分比，操作人员需要至少在贮丝柜1进入尾料阶段之前准备换柜。尾料阶段剩余百分比a由操作人员根据不同贮丝柜1的型号、输送速度以及烟丝种类设定，本实施例中，a的值为9％。在其他实施例中，a值还可以是5％、12％或15％。经卷烟车间操作验证现有各贮丝柜1对应a值的范围为5％-15％。c为供料贮丝柜的满载存料量(单位：kg)，即供料贮丝柜在满载状态下所储存的烟丝的重量。本实施例中，各贮丝柜1的满载存料量基本相同，重量误差可控，对计算公式计算结果影响可忽略不计。因此在上述计算公式中不同的贮丝柜可以采用相同的c值。b为修正系数，d为贮丝量调校值，b值和d值是操作人员根据包含上述e、c和a的多组数据及各组数值对应的理想换柜时机的预设值y计算得到的。在其他实施例中，贮丝量调校值d的数值还可由操作人员按实际情况确定，具体可采用贮丝柜1的满载存料量所在范围的中值，如贮丝柜1在不同批次生产中烟丝8的种类不同、生产工艺不同，对应贮丝柜1的满载存料量的所在范围为4000kg-6000kg，则贮丝量调校值d的数值为4000kg-6000kg范围的中值，即为5000kg。
[0089]
进一步地，获取烟丝8在供料贮丝柜1内的实际剩余百分比包括：
[0090]
获取烟丝8在供料贮丝柜1内所运行的实际行程(即烟丝8中已出料的部分所运行的行程)；
[0091]
计算烟丝8在供料贮丝柜1内所需运行的总行程(即所有的烟丝8都进行出料所需运行的行程)与实际行程的行程差值；
[0092]
计算行程差值与总行程的比值，即为实际剩余百分比。
[0093]
如图4所示，贮丝柜1中的烟丝8为均质烟丝且布料厚度均匀，因此，通过烟丝8在贮丝柜1中的重量的剩余百分比可以通过实际行程和总行程计算得出。
[0094]
进一步地，获取烟丝8在供料贮丝柜1内的实际剩余百分比包括：
[0095]
通过光电传感器5检测安装于输送装置9传动轴93上的检测盘61上的金属块6，光电传感器5每检测到一个金属块6后，向第一处理单元发送一个脉冲，第一处理单元接收光电传感器5输出的脉冲，并计算接收到的脉冲的次数作为实际脉冲值；
[0096]
第一处理单元计算预设脉冲值与实际脉冲值的脉冲差值，其中，预设脉冲值为烟丝8在全部输出后，光电传感器5测得的总的脉冲值；
[0097]
第一处理单元计算脉冲差值与预设脉冲值的比值，即为实际剩余百分比。
[0098]
上述技术方案中，通过实际脉冲值，可计算出传动轴93的转数，从而计算出皮带轮91的转数以及皮带92的行程。采用上述技术方案，通过检测脉冲数来获取烟丝8在贮丝柜1
内的实际剩余百分比，可提高检测的实际剩余百分比的准确度，且能够简化检测过程和简化设备结构，节省安装空间和成本。
[0099]
具体地，如图3所示，金属块6围绕检测盘61的轴线均布于检测盘61上，且金属块6的数量为12个。
[0100]
进一步地，报警方式包括：鸣笛和/或灯光闪烁和/或显示报警信息。
[0101]
本发明还公开了一种贮丝柜换柜报警系统，用于提醒为卷接机2更换贮丝柜1，如图3和图4所示，包括：
[0102]
第一检测装置51，用于获取烟丝8在供料贮丝柜1内的实际剩余百分比；
[0103]
第二检测装置，用于获取与贮丝柜1相连的运行中的卷接机2的数量；
[0104]
控制系统7，与第一检测装置51和第二检测装置电连接，用于接收第一检测装置51发送的实际剩余百分比、接收第二检测装置发送的卷接机2的数量，以及根据卷接机2的数量、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜的满载存料量获取预设值，并判断实际剩余百分比是否小于预设值，若是，则触发警报。
[0105]
进一步地，如图4所示，贮丝柜1内设有输送装置9，输送装置9包括两个皮带轮91和套装于两个皮带轮91上的皮带92，各皮带轮91分别连接有传动轴93；如图3所示，第一检测装置51包括：
[0106]
检测盘61，设于一个传动轴93上；
[0107]
金属块6，设于检测盘61上；
[0108]
光电传感器5，光电传感器5用于检测金属块6，且光电传感器5每检测到一次金属块6后发送一个脉冲；
[0109]
第一处理单元，与光电传感器5相连，用于接收光电传感器5输出的脉冲，计算接收到的脉冲的次数作为实际脉冲值，以及根据实际脉冲值计算实际剩余百分比。
[0110]
进一步地，金属块6的数量为多个，且各金属块6围绕检测盘61的轴线均布排列。
[0111]
进一步地，金属块6的数量为12个。
[0112]
进一步地，卷接机2的入料端21设有送丝风管3，送丝风管3用于将贮丝柜1输出的烟丝8风送至卷接机2，第二检测装置包括：
[0113]
压力传感器4，设于送丝风管3内，用于检测送丝风管3内部的实际压力值，当实际压力值大于预设压力值时，压力传感器4产生压力信号；
[0114]
第二处理单元，与压力传感器4电连接，用于接收压力信号，并判断压力信号是否为有效压力信号，以及计算接收到的有效压力信号的数量作为运行中的卷接机2的数量。
[0115]
进一步地，控制系统7还包括：
[0116]
存储单元，存储单元内存有计算公式和贮丝柜1容量；
[0117]
交互单元，与存储单元电连接，用于接收计算公式、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜1的满载存料量，并将计算公式、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜1的满载存料量发送至存储单元内，以及显示烟丝8在贮丝柜1内的实际剩余百分比和预设值；
[0118]
第三处理单元，与第一处理单元、第二处理单元和存储单元电连接，用于接收第一处理单元发送的实际剩余百分比、接收第二处理单元发送的卷接机2的数量，以及从存储单元中调调取计算公式、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜1的满
载存料量，并根据计算公式、尾料阶段剩余百分比、修正系数、贮丝量调校值和供料贮丝柜1的满载存料量获取预设值，判断实际剩余百分比是否小于预设值，若是，则触发警报。
[0119]
进一步地，还包括警报单元，用于接收控制系统7发送的警报信号并进行报警。
[0120]
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。