贮柜系统的快速无级调控柜存容量的方法

1.一种贮柜系统的快速无级调控柜存容量的方法，贮柜系统的运行由计算机控制系统控制，设置在布料车之上的分配车按步进方式将物料分配到布料车上，其特征在于：所述的快速无级调控柜存容量的方法是通过控制实际的铺料长度来达到调控柜存容量的方法，本方法采用激光测距手段来测量布料车(7)的实际位置，控制和改变布料车(7)及布料车皮带(8)的运行，使其在贮柜(1)的任何设定的铺料位置区间的起始点D0和终点D2之间进行布料，从而达到无级调控柜存容量的方法，其步骤如下：
1)、将激光测距传感器(11)设置在贮柜(1)上部的布料车轨道(6)的一端，将反射板(12)设置在布料车(7)上，使反射板(12)中心与激光测距传感器(11)的接收和发射中心处于同一直线上，将激光测距传感器(11)的输出端与计算机控制系统相连；
2)、将生产所需要的柜存容量V输入计算机控制系统，控制系统将其与设计的柜存容量V0相比得到一个存量比例设定值K，将存量比例设定值K乘以布料车轨道(6)的长度L得到铺料长度设定值L′；指定激光测距传感器(11)的接收和发射中心到底带(4)的垂直投影点为零点，贮柜(1)底带(4)上的铺料起始点D0到零点的距离为D0′，将D0′输入计算机控制系统；D0′加L′的长度即为底带(4)上铺料终点D2到零点的距离D2′；
3)、从激光测距传感器(11)不间断地发射一束激光，经反射板(12)反射后，由激光测距传感器(11)接收并测得每一时间发射的激光往返的时间间隔，从而计算出每一时间反射板(12)与零点之间的瞬时实际距离D，并将此瞬时实际距离D信息传输给计算机控制系统；
4)、计算机控制系统根据以上信息获得布料车下料端的准确位置点D1，并将D1与铺料起始点D0和铺料终点D2进行比较，控制布料车(7)运行，使布料车皮带(8)的下料端在D0和D2之间布料；
重复3)-4)的步骤，反复循环运行，直到贮柜的D0和D2之间的区间铺料完成。

贮柜系统的快速无级调控柜存容量的方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种烟草行业用的烟叶(丝)贮柜系统及其类似贮柜系统的可快速无级调控柜存容量的方法。\n背景技术\n[0002] 在烟草行业中，贮柜系统除了具有贮存的作用外，还具有配方原料混合、掺配均匀和均衡生产的作用，为此，已有一系列的常规的操作步骤来实现这些作用。一般来说，按照设计柜容量进行生产时，分配车按步进方式将物料分配到布料车的设定位置上并形成一长条物料带，布料车在贮柜两端的接近开关之间往复运行，将物料散布在贮柜的底带上成为一个薄层条，分配车和布料车以循环往复方式逐条逐层地将物料散布在贮柜的底带上，使物料各组分能掺配均匀(这是本行业中的成熟技术，按照这种布料方式，一个生产批次的第一种配方物料将均匀地散布在贮柜的最前端、中部和最后端，最后一种配方物料也将均匀地散布在贮柜的最前端、中部和最后端，从而保证物料的整体掺配均匀)，并要使物料在贮柜内堆积到设计高度，物料达到设计高度才能保证出柜流量的正确和稳定，保证出柜流量的正确和稳定才能满足后续工序生产质量稳定的要求，并充分发挥出后续工序的生产能力，它们都是环环相扣的。但实际生产中，受各种因素的影响，常有物料的投料量小于设计量的情况，如果仍按上述的常规操作，将导致物料进柜后达不到柜容的设计高度，例如生产投料量为贮柜设计容量的二分之一时，物料在贮柜内堆积的高度就只有设计高度的二分之一，当按正常出柜速度出柜时，物料流量将只有正常流量的二分之一，达不到设计要求，从而影响后续工序的生产能力和产品质量；而且当物料的投料量较小时，会出现配方叶组原料中某些叶组原料数量很少的情况，如仍按上述的常规方法铺料，贮柜内物料各叶组成分的掺配均匀性会受到较大的影响，最终将影响产品的内质。\n[0003] 现有技术中解决上述问题的做法是，在物料投料量小于设计量的情况下，仍然采用满柜往复铺料方式，此时物料在贮柜内堆积的高度会低于设计高度，要保证出料流量只有提高贮柜底带速度，也就是用变频器对贮柜底带速度进行控制，通过改变变频器输出频率来改变贮柜底带速度。这种方法有很大的局限性：首先因为贮柜内堆积的物料重量较大和电机调速范围有限，底带速度的可调节范围较窄，不能满足投料量差异大的生产需求，适应性差；其次是电机的频率与底带速度不成线性比例关系，很难确定某个速度的对应频率值，一般只能确定几个常用速度，灵活性差；另外这种方法也无法解决物料投料量较小时各叶组成分的掺配均匀性问题。现在生产逐步向柔性化、精细化发展，实际生产中对贮柜的有效柜存容量变化的需求有很多种情况，甚至会临时出现新的有效柜存容量变化的情况，基于接近开关的系统显然无法满足有效柜存容量多变的需求。\n发明内容\n[0004] 针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种贮柜系统的快速无级调控柜存容量的方法，它能在生产中随时根据生产需要，快速无级地调控柜存容量，及时满足生产柔性化需要。\n[0005] 本发明的技术方案是：贮柜系统的快速无级调控柜存容量的方法，贮柜系统的运行由计算机控制系统控制，设置在布料车之上的分配车按步进方式将物料分配到布料车上，其特别之处在于：所述的快速无级调控柜存容量的方法是通过控制实际的铺料长度来达到调控柜存容量的方法，本方法采用激光测距手段来测量布料车的实际位置，控制和改变布料车及布料车皮带的运行，使其在贮柜的任何设定的铺料位置区间的起始点D0和终点D2之间进行布料，从而达到无级调控柜存容量的方法，其步骤如下：\n[0006] 1)、将激光测距传感器设置在贮柜上部的布料车轨道的一端，将反射板设置在布料车上，使反射板中心与激光测距传感器的接收和发射中心处于同一直线上，将激光测距传感器的输出端与计算机控制系统相连；\n[0007] 2)、将生产所需要的柜存容量V输入计算机控制系统，控制系统将其与设计的柜存容量V0相比得到一个存量比例设定值K，将存量比例设定值K乘以布料车轨道的长度L得到铺料长度设定值L′；指定激光测距传感器的接收和发射中心到底带的垂直投影点为零点，贮柜底带上的铺料起始点D0到零点的距离为D0′，将D0′输入计算机控制系统；D0′加L′的长度即为底带上铺料终点D2到零点的距离为D2′；\n[0008] 3)、从激光测距传感器不间断地发射一束激光，经反射板反射后，由激光测距传感器接收并测得每一时间发射的激光往返的时间间隔，从而计算出每一时间反射板与零点之间的瞬时实际距离D，并将此瞬时实际距离D信息传输给计算机控制系统；\n[0009] 4)、计算机控制系统根据以上信息获得布料车下料端的准确位置点D1，并将D1与铺料起始点D0和铺料终点D2进行比较，控制布料车运行，使布料车皮带的下料端在D0和D2之间布料；\n[0010] 重复3)-4)的步骤，反复循环运行，直到贮柜的D0和D2之间的区间铺料完成。\n[0011] 本发明的方法技术措施简单易行，采用激光测距传感器和反射板配合，测距精度高，使用灵活，操作方便，使贮柜的有效容量可在0-100％之间任意无级调控，能快速实现贮柜容量的变化，快速适应批次产量多变情况下的生产，满足柔性化生产的要求。并能灵活指定贮柜内存料的区域，适应生产中一些特殊情况的需求，提高贮柜使用率。\n附图说明\n[0012] 附图1是现有技术单贮柜系统结构示意图；\n[0013] 附图2是应用本发明的单贮柜系统结构示意图；\n[0014] 附图3是现有技术对顶贮柜系统结构示意图；\n[0015] 附图4是应用本发明的对顶贮柜系统结构示意图。\n[0016] 附图中标记分述如下：1-贮柜；2-拨料辊；3-柜头接近开关；4-底带；5-支撑架；\n6-轨道；7-布料车；8-布料车皮带；9-分配车；10-柜尾接近开关；11-激光测距传感器；\n12-反射板；13-柜头(或零点)；14-中心点；15-柜尾。\n具体实施方式\n[0017] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述，附图1为现有技术中单贮柜系统的结构示意，布料车7和布料车皮带8的长度是布料车轨道6长度的一半，布料车7和布料车皮带8均可双向运行，且两者运行速度和方向相同。现有技术中布料车7对单贮柜布料时，其方法是以中心点14为界，在中心点14到柜头13和柜尾15的两个接近开关之间(如附图1的3、10之间)，由布料车皮带8的下料端反复循环式向两边布料(向远离中心点14的两个相反的方向布料)。附图2所示是应用本发明的单贮柜系统结构示意，本发明的方法中分配车9的运行按常规方式由计算机控制系统控制进行，计算机控制系统还根据本发明的方法，在不同情况下控制布料车7和布料车皮带8的运行状态，简要的说是控制布料车7和布料车皮带8的运行区间，使布料车皮带8下料端在底带4的限定长度的区间内布料，从而满足生产多变的要求。在附图2所示为一实施例，在此例中将激光测距传感器11设置在单贮柜1的柜头零点13位置上，反射板12设置在布料车7的靠近激光测距传感器11一端(这样设置的计算比较方便，所以选用这种方式来进行描述)。具体运行分以下三种假设情况叙述：\n[0018] 1.如果布料车7生产实际铺料范围的起始点D0和终点D2两个端点都在贮柜1的前半部分(图示中靠近零点13一侧)。\n[0019] 当计算机控制系统根据信息得知布料车7下料端的准确位置点D1在贮柜1零点\n13和铺料起始点D0之间时，表明布料车7下料端还未到达铺料起始点D0，计算机控制系统控制布料车7向远离激光测距传感器方向运行；\n[0020] 当布料车7下料端的位置点D1在铺料起始点D0和终点D2之间时，表明布料车在铺料要求区域内，计算机控制系统控制布料车7继续向原运行方向运行；\n[0021] 当在布料车下料端位置D1正好处在铺料起始点D0和终点D2两个端点时，表明布料车运行到铺料要求区域的极限位置，计算机控制系统控制布料车7反向运行(在生产开始时如布料车的初始位置D1在贮柜1零点13和铺料起始点D0之间时，计算机控制系统将控制布料车7第一次到铺料起始点D0时不反向)。\n[0022] 与此同时，计算机控制系统使布料车皮带8根据布料车7的运行方向判断运行状态：如布料车7向远离激光测距传感器3方向运行时，则布料车皮带8不运行；如布料车7向接近激光测距传感器3方向运行时，则布料车皮带8运行布料，运行方向与布料车7同向。\n[0023] 如此反复循环，完成贮柜在D0到D2之间的铺料。\n[0024] 2.如果生产实际铺料范围的起始点D0和终点D2两个端点分别位于贮柜中点14的前后两边。当布料车7上的反射板12侧正好在贮柜1零点13处(设置激光传感器端)时，计算机控制系统控制布料车7向远离激光传感器方向运行，此时布料车7上的布料车皮带8的下料端(未设反射板侧)(布料车皮带8的两端都是下料端，哪端在用称那一端为下料端)正好处在贮柜中点14处；布料车7继续向前运行时，计算机控制系统控制布料车皮带8的下料端在贮柜中点14到实际铺料终点D2之间运行布料，运行方向与布料车7同向。\n[0025] 在布料车皮带8的下料端(无反射板侧)运行到实际铺料终点D2时，布料车皮带\n8停止运行，布料车7继续向远离激光测距传感器方向运行。\n[0026] 布料车7运行到贮柜1的柜尾15端时，计算机控制系统控制布料车7反向运行(向接近激光测距传感器3方向)，此时布料车皮带8下料端(设反射板一侧)正好处在贮柜中点14处，计算机控制系统控制布料车皮带8下料端(设反射板一侧)在贮柜中点14到实际铺料起始点D0之间运行布料，运行方向与布料车同向。\n[0027] 当布料车皮带8下料端(设反射板一侧)运行到实际铺料起始点D0时布料车皮带8停止运行，布料车7继续向接近激光测距传感器3方向运行，直到布料车运行到贮柜1零点13处。如此反复循环完成贮柜1底带4上的D0到D2之间的铺料。\n[0028] 3.如果生产实际铺料范围的起始点D0和终点D2两个端点都在贮柜的后半部分(图示中远离激光传感器3的一侧)。当布料车7下料端位置D1(无反射板侧)位于贮柜中点14处和铺料起始点D0之间时，表明布料车7还未到达铺料起始点D0，计算机控制系统控制布料车7继续向远离激光测距传感器3方向运行；当布料车皮带8下料端(无反射板侧)位置D1位于铺料起始点D0和终点D2之间时，表明布料车皮带8下料端在铺料区域内，计算机控制系统控制布料车7继续向原运行方向运行；在布料车皮带8下料端(无反射板侧)位置D1正好处在铺料起始点D0和终点D2两个端点时，表明布料车运行到铺料要求区域的极限位置，计算机控制系统控制布料车7反向运行(在生产开始时如布料车下料端的初始位置在贮柜中点和铺料起始点之间时，则布料车第一次到铺料起始点D0时不反向)。\n[0029] 同时布料车皮带根据布料车7的运行方向判断布料车皮带8的运行状态：如布料车7向接近激光测距传感器3方向运行时，则布料车皮带8不运行；如布料车7向远离激光测距传感器方向运行时，则布料车皮带8运行布料，运行方向与布料车7同向。如此反复循环完成贮柜1底带4上的D0到D2之间的铺料。此一情况与第一假设情况的操作完全相同，只是布料方向相反而已。\n[0030] 附图3是现有技术对顶贮柜系统结构示意图，对顶贮柜可以看成是两个单贮柜对顶式排列的贮柜。附图4是应用本发明方法的对顶贮柜系统结构示意。附图4中激光测距传感器3设置在对顶贮柜1的最左侧，也就是左侧单贮柜的柜尾15处。它们采用本发明的方法的操作步骤与单贮柜一样，当实际铺料范围的起始点D0和终点D2两个端点都在左侧贮柜时，其操作步骤与上述的假设1的情况完全一样。当实际铺料范围的起始点D0和终点D2两个端点都在右侧贮柜时，其操作步骤与上述的假设3的情况完全一样。\n[0031] 总之，本发明方法的优点是测距精度高，使用灵活，操作方便，它是一种无级调控的方法，随时可根据生产需要，将几个数据输入计算机控制系统，就能轻松地高质量地完成铺料，只需改变其检测的距离设定值，就能实现对布料车在贮柜底带上任意位置的定位，使贮柜的有效柜存容量在0～100％内可任意设定，随时调控。能适应批次产量多变情况下的生产，满足柔性化生产的要求；并能灵活指定贮柜内存料的区域，适应生产中一些特殊情况的需求，提高贮柜使用率。