应用棉花加工质量监测系统提升棉花加工质量.pdf

中国棉花加工2024年第1期一、实施背景近年来，我国在组织实施棉花目标价格补贴政策稳定棉花种植者收入和预期的同时，不断优化棉花质量补贴政策，引导棉花实际种植者、棉花加工企业持续重视和提升棉花质量。棉花加工是棉花产业链条中连接棉花种植与棉纺织的关键纽带，棉花加工过程的因花配车、过程管控是确保棉花产业“种好棉”到“用好棉”关键环节，加工质量的优劣直接影响棉花产业的整体质量水平。2023年，新疆生产建设兵团发布的 新疆生产建设兵团20232025年棉花目标价格政策实施方案，首次提出“加强棉花生产加工过程质量监测，鼓励加工企业通过分品种收购、分垛堆放、分级加工等方式提升棉花加工质量”，旨在强化棉花加工过程质量管控政策导向。为贯彻落实实施方案的政策要求，提升集团公司所属棉花加工企业棉花加工质量，新疆农垦现代农业产业化发展集团有限公司提前谋划部署，与石河子大学、中华全国供销合作总社郑州棉麻工程技术设计应用棉花加工质量监测系统提升棉花加工质量翟跃辉新疆农垦现代农业产业化发展集团有限公司，新疆 克拉玛依 834000温和进籽棉，清空烘干塔内的籽棉，确保烘干系统内无籽棉过热引起火情发生，以达到安全保障。KM2为烘干系统后端打包机、轧花机、清理机控制回路的常开触点，只有当烘干设备后端系统的打包机、轧花机、清花机正常工作时KM2触点闭合，烘干设备的供电系统控制回路才能正常工作加温；当后端设备处于故障维修状态时，KM2触点打开是烘干系统控制回路断电停止加温、停止进籽棉，清空烘干塔内的籽棉，确保烘干系统内无籽棉过热引起火情发生，达到安全生产的要求。KM3为烘干塔加热系统的控制回路连锁保护触点，保证正常情况下烘干塔加温连锁，使主电路得电加温。RH为烘干塔加热供电系统的过载保护装置，当超载运行时过流起到保护作用。KM4为烘干系统控制电路的电磁线圈，确保正常工作时通电和断电作用。tc为烘干系统的温度自动控制仪，确保棉花加工过程中有一个恒定的温度控制，保证加工出来的皮棉回潮率在6%7.5%范围内，确保皮棉的各项质量指标达到要求。RH为打包机皮棉回潮率测试反馈仪，将皮棉回潮率数据反馈给tc温度控制仪，达到棉花加工所要质量的回潮率。E为烘干塔电加热器提供热能源。通过以上工艺流程达到烘干塔自动控制状态。有条件的，可以输入PlC控制程序，实现全能自动控制；没有条件的，在生产过程中加强人员手工操作管理，如烘干塔前端和后端发生故障维修时，人工一定要将烘干塔内的籽棉走空以免烘干塔内长期存放籽棉引起火灾，二次开车时会给整个加工系统中带来不安全因素，烧坏皮棉尘笼的密封皮和皮清机给棉尘笼的密封皮以及各密封设备的密封皮，加大生产维修工作量，增加维修生产成本。根据以上分析，安全生产必须与科学自动化相结合，不断加强安全生产管理，完善安全生产制度，落实安全生产措施，坚持“安全第一，预防为主”的原则。提高安全意识和风险防范意识。加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用24中国棉花加工2024年第1期研究所等高校和科研院所合作，组织实施了第七师石河子大学科创专项“棉花采后关键数字化技术装备研发与集成示范”，科研成果于2023年在奎屯锦姿棉业有限公司应用示范，其中，棉花加工质量监测系统对于提高棉花加工质量发挥了较大的指导作用。二、成果示范棉花加工质量监测系统采用石河子大学和中华全国供销合作总社郑州棉麻工程技术设计研究所联合研发的棉花回潮率在线检测装置、棉花加工质量在线检测系统、棉花长度检测装置、棉花多指标检测平台等设备与系统，实时在线检测棉花加工过程中影响棉花加工质量的籽棉回潮率与含杂率、加工皮棉回潮率、含杂率、轧工质量等参数，采用加工皮棉包包检测方法，对加工皮棉的长度、马克隆值等参数抽样检测，实时掌握棉花加工过程质量，及时调整加工设备参数，确保棉花加工质量。籽棉回潮率在线检测装置（如图1所示）应用于棉花加工工艺中棉花密度相对稳定位置的回潮率检测，采用无传动控制、数据无线传输方式，安装使用方便，实时采集货场、轧花机储棉箱处棉花回潮率。图1籽棉回潮率在线检测装置棉花加工质量在线检测装置（如图2所示）采用图像方法实时采集检测棉花的含杂类型与含杂率、回潮率、轧工质量，安装于棉花加工一次籽棉清理、二次籽棉清理和集棉管道处，实时监测不同工艺环节的含杂率与回潮率变化规律。棉花加工质量监测平台（如图3所示）离线采集棉花加工生产线的长度、回潮率、含杂率、马克隆值等棉花质量信息，及时掌握加工皮棉多指标质量参数并实时显示。棉花加工质量监测系统与装备的应用，实现了棉花不同环节回潮率、含杂率、轧工质量等参数的实时监测，为棉花加工质量在线调控提供技术支撑；加工皮棉回潮率、含杂率、马克隆值、长度等指标，能够实现加工皮棉品质包包检验，可实现皮棉质量反馈控制指导生产，提高加工质量。图2棉花加工质量在线检测装置图3棉花加工质量检测平台三、结论与展望棉花加工质量监测系统经过2023年度一个轧季的应用，奎屯锦姿棉业有限公司全年加工皮棉长度29 mm、马克隆值A/B、长度整齐度80%、断裂比强度29 cN/tex分别达到85.8%、98.2%、99.7%、78.4%，较往年均有较大的提高。新疆农垦现代农业产业化发展集团有限公司将总结示范应用经验，协同相关科研院所，优化棉花加工质量监测系统与装备性能，扩大应用示范范围，持续探索“棉花生产加工过程质量监测”，破解加工环节质量数据断链问题，将以最小的纤维损伤、最少的纤维损耗、最低的加工成本，产出最高质量的棉花，实现加工企业效益最大化。加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用加工技术与应用25