桂騰躍+葉志暉

摘 要：煙草行業(yè)的競爭力度隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展日漸激烈，卷煙廠為了提高企業(yè)的競爭力度，謀求更加廣闊的發(fā)展空間，需要不斷加大對卷煙切絲設(shè)備的研究力度，通過性能更加優(yōu)良的設(shè)備來提高煙絲質(zhì)量。電氣控制是卷煙切絲設(shè)備運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，當(dāng)前卷煙切絲設(shè)備電力控制技術(shù)還有很多不足之處需要完善。據(jù)此，對SIMOTION運(yùn)動控制系統(tǒng)進(jìn)行了簡要介紹，分析了卷煙切絲設(shè)備的工作原理，并對卷煙切絲設(shè)備中的SIMOTION電氣控制技術(shù)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：卷煙切絲設(shè)備；SIMOTION電氣控制技術(shù)；運(yùn)動控制

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.23.129

傳統(tǒng)卷煙切絲設(shè)備的電氣控制技術(shù)比較落后，設(shè)備工作效率較低，容易出現(xiàn)傳送誤差現(xiàn)象，且維修難度較大，嚴(yán)重影響了煙絲質(zhì)量，制約了卷煙廠的發(fā)展。如何應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)對卷煙切絲設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行完善、對其工作性能進(jìn)行改良，是卷煙廠在發(fā)展過程中必須解決的問題。大量實(shí)踐表明SIMOTION運(yùn)動控制系統(tǒng)在提高卷煙切絲設(shè)備的精準(zhǔn)性和工作效率方面具有明顯優(yōu)勢，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

1 SIMOTION運(yùn)動控制系統(tǒng)介紹

SIMOTION是一項(xiàng)具有綜合性控制功能的西門子運(yùn)行控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由不同控制模塊組成的，可以根據(jù)生產(chǎn)需要自由選擇控制模塊，完成對多個機(jī)械運(yùn)動的同步控制。利用SIMOTION運(yùn)動控制系統(tǒng)可以對生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)工藝進(jìn)行控制，貫穿整個生產(chǎn)過程，為生產(chǎn)機(jī)械提供了完整的解決方案?？萍嫉倪M(jìn)步使得生產(chǎn)活動越來越復(fù)雜，這就對機(jī)械運(yùn)動的高效性及準(zhǔn)確性提出了更高的要求，利用SIMOTION運(yùn)動控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜機(jī)械的有效控制，在提高機(jī)械運(yùn)動效率以及精準(zhǔn)性方面起到了重要作用，已被廣泛應(yīng)用與多個領(lǐng)域中去。

2 卷煙切絲設(shè)備工作原理分析

以SQ37X系類卷煙切絲機(jī)為例，對其工作原理進(jìn)行分析。切絲機(jī)的主要組成包括出料斗、磨刀器、刀輥體、刀門、壓實(shí)器、排鏈以及進(jìn)料裝置等部件，在切絲機(jī)在通電之后，會驅(qū)動刀輥體進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，將進(jìn)行切絲的煙葉會均勻分布進(jìn)給；磨刀石在刀門控制作用下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動對切絲刀片進(jìn)行打磨；煙葉通過進(jìn)料裝置進(jìn)入到切絲機(jī)中，當(dāng)煙葉量達(dá)到切絲標(biāo)準(zhǔn)時，便會在上下鏈條的帶動下進(jìn)入到壓實(shí)器進(jìn)行壓實(shí)形成煙餅；然后煙餅在通過刀門之后便會被切絲刀片切割成煙絲，并從出料斗中輸出，煙絲的寬度與預(yù)先設(shè)定的切絲刀片切割速度有關(guān)。

3 卷煙切絲設(shè)備中的SIMOTION電氣控制技術(shù)

3.1 電氣控制技術(shù)

將SIMOTION電氣控制技術(shù)應(yīng)用于卷煙切絲設(shè)備中，在提高切絲機(jī)工作效率的同時也提高了切絲的精準(zhǔn)度，在保證切絲質(zhì)量方面具有重要作用。傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的工作方式是PLC和變頻器的聯(lián)合工作，這種控制方法存在較大的弊端，無法對排鏈運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行更加科學(xué)的控制，導(dǎo)致排鏈速度不符合切絲寬度要求，造成煙絲過窄現(xiàn)象，降低了煙絲質(zhì)量。SIMOTION電子控制系統(tǒng)是在運(yùn)動控制器和多軸伺服驅(qū)動器的共同作用下完成運(yùn)轉(zhuǎn)的，包括軟件模塊、電源模塊、電機(jī)模塊以及中央處理器等多個部分，利用軟件模塊能夠?qū)ο到y(tǒng)功能進(jìn)行評估，并根據(jù)實(shí)際需求選擇更加合適的設(shè)備類型，電機(jī)模塊分為雙軸電機(jī)和單軸電機(jī)兩種。利用運(yùn)動控制器可以完成對刀輥、上下排鏈伺服電機(jī)的同步控制，同時切絲機(jī)中的其他電機(jī)也可以通過運(yùn)動控制器來進(jìn)行控制；伺服驅(qū)動器可以完成對切絲設(shè)備、切絲流程以及切絲工藝不同控制環(huán)節(jié)的連接，驅(qū)動模塊是以計(jì)算機(jī)平臺為技術(shù)支持的，具有數(shù)字化和智能化特點(diǎn)，能夠提高切絲效率和精準(zhǔn)性。

3.2 電氣控制技術(shù)要點(diǎn)

電氣控制的主要目的是保證切絲的精準(zhǔn)性，而影響切絲精準(zhǔn)性的因素主要有刀輥和排鏈的運(yùn)動速度，所以保證刀輥和排鏈運(yùn)行速度的科學(xué)性及合理性是電氣控制技術(shù)的重點(diǎn)。因?yàn)榕沛準(zhǔn)窃诘遁伒尿?qū)動下進(jìn)行運(yùn)動的，兩者是同步進(jìn)行運(yùn)動的，即刀輥停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，上下排鏈也不會繼續(xù)運(yùn)動，所以在同等時間內(nèi)，刀輥所切割的煙絲總長度與上下排鏈所經(jīng)過的長度是相同的，為了保證切絲的精準(zhǔn)度，就需要對兩者之間存在的轉(zhuǎn)速關(guān)系進(jìn)行分析。如果卷煙切絲機(jī)刀輥每分鐘可以轉(zhuǎn)動450r，將切絲寬度設(shè)為最大值，利用相關(guān)計(jì)算公式對排鏈運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)切絲刀片數(shù)量不變時，在設(shè)定好切絲寬度之后，可以發(fā)現(xiàn)排鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)速度與刀輥運(yùn)轉(zhuǎn)速度之間存在恒定的比例關(guān)系，當(dāng)?shù)遁佭\(yùn)轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化時，排鏈運(yùn)轉(zhuǎn)速度也會發(fā)生相應(yīng)的變化。

3.3 切絲結(jié)果對比和分析

在將SIMOTION電氣控制技術(shù)應(yīng)用到卷煙切絲設(shè)備中之后，可以發(fā)現(xiàn)切絲寬度得到了有效控制，切絲質(zhì)量得到了明顯提高。為了更加明顯的將該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)出來，對傳統(tǒng)卷煙切絲設(shè)備切成的煙絲與該種技術(shù)下切成的煙絲進(jìn)行抽樣調(diào)查，對比兩種設(shè)備下煙絲寬度情況，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)切絲機(jī)所制成的煙絲雖然也到達(dá)了煙絲標(biāo)準(zhǔn)，但是煙絲寬度變化較大，穩(wěn)定性和連續(xù)性較差；而新型切絲機(jī)制成的煙絲寬度更加穩(wěn)定、均勻，煙絲質(zhì)量及合格性更高。

4 結(jié)束語

卷煙切絲設(shè)備是煙草制造的關(guān)鍵設(shè)備，其技術(shù)水平將直接影響切絲質(zhì)量，進(jìn)而對卷煙廠經(jīng)濟(jì)效益造成影響。通過將SIMOTION電氣控制技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備中去，對設(shè)備運(yùn)行控制進(jìn)行改善，能夠提高切絲穩(wěn)定性和切絲質(zhì)量，為卷煙廠帶來更加豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張磊，孫凱，姜志科.SIMOTION運(yùn)動控制系統(tǒng)在煙草切絲機(jī)中的應(yīng)用[J].自動化博覽，2014，（6）：60-61.

[2]劉威，阮三星.基于SIMOTION的多軸同步控制技術(shù)在卷煙機(jī)組中的應(yīng)用[J].湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016，（2）：87-90.