虎勇

摘 要：目前國內(nèi)卷煙行業(yè)所采用的卷煙機(jī)主力機(jī)型為PROTOS系列卷煙機(jī)，此類卷煙機(jī)生產(chǎn)過程中，當(dāng)出現(xiàn)煙支空頭、漏氣、濾嘴缺失、重量異常等不合格煙支時(shí)，會(huì)在剔廢輪處進(jìn)行剔除，現(xiàn)有設(shè)備為控制系統(tǒng)發(fā)出剔除信號(hào)至電磁閥，電磁閥接通正壓空氣剔除不合格煙支。當(dāng)電磁閥出現(xiàn)故障或剔除氣路堵塞時(shí)，不合格煙支將不能有效剔除，而現(xiàn)有設(shè)備對(duì)于剔除效果沒有監(jiān)測(cè)手段，也沒有報(bào)警裝置，如果剔除電路發(fā)生故障，則廢品煙支將會(huì)匯入正品煙支中，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴(yán)重隱患。為消除這一被動(dòng)情況，研制出一種卷煙機(jī)剔除報(bào)警計(jì)數(shù)裝置來對(duì)卷煙機(jī)剔除情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

關(guān)鍵詞：卷煙機(jī);電磁閥;剔除;檢測(cè)裝置

一、前言

德國豪尼公司研制的PROTOS系列卷煙機(jī)組從上世紀(jì)引進(jìn)我國以來，已經(jīng)成為我國卷煙企業(yè)的主力卷煙機(jī)型。此系列卷煙機(jī)組由VE供料成條機(jī)，SE卷制成型機(jī)，MAX濾嘴接裝機(jī)三部分組成。設(shè)計(jì)生產(chǎn)車速范圍從7000支/分至16000支/分等不同等級(jí)。整個(gè)機(jī)組由于生產(chǎn)可靠穩(wěn)定，維護(hù)維修簡單方便而受到國內(nèi)卷煙企業(yè)的青睞，從而受到大力的推廣和應(yīng)用。但是該機(jī)型在長期的使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電磁閥出現(xiàn)故障或剔除氣路堵塞時(shí)，不合格煙支將不能有效剔除，而現(xiàn)有設(shè)備對(duì)于剔除效果沒有監(jiān)測(cè)手段，也沒有報(bào)警裝置，如果剔除電路發(fā)生故障，則廢品煙支將會(huì)匯入正品煙支中，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴(yán)重隱患。因此，需要設(shè)計(jì)一個(gè)卷煙機(jī)剔除報(bào)警計(jì)數(shù)裝置，來實(shí)時(shí)檢測(cè)卷煙機(jī)剔除狀態(tài)，提示設(shè)備操作人員及時(shí)檢查，提高PROTOS機(jī)組產(chǎn)品質(zhì)量。

二、目前現(xiàn)狀

原機(jī)組的MAX卷制成型機(jī)在剔除鼓輪中安裝剔除氣路，電控系統(tǒng)通過電磁閥控制剔除氣路中正壓壓縮空氣的通斷，來實(shí)現(xiàn)剔除動(dòng)作，當(dāng)電磁閥出現(xiàn)故障或剔除氣路堵塞時(shí)，不合格煙支將不能有效剔除，而現(xiàn)有設(shè)備對(duì)于剔除效果沒有監(jiān)測(cè)手段，也沒有報(bào)警裝置，設(shè)備存在設(shè)計(jì)缺陷。

三、硬件組成及控制原理

針對(duì)設(shè)備存在的問題，設(shè)計(jì)一種卷煙機(jī)剔除報(bào)警計(jì)數(shù)裝置，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)剔廢輪剔除煙支狀態(tài)并進(jìn)行計(jì)數(shù)，以及提示操作人員介入檢查。避免因剔除失效造成的煙支質(zhì)量隱患。

a.硬件組成

整套裝置由檢測(cè)模塊、控制模塊、報(bào)警模塊、電源模塊等幾個(gè)模塊組成。

1.檢測(cè)模塊裝置采用一組對(duì)射式光電式檢測(cè)開關(guān)，安裝在剔廢輪煙支剔除路徑上，發(fā)射端發(fā)出紅外光，當(dāng)有剔除的廢品煙支經(jīng)過時(shí)，遮擋紅外光信號(hào)，接收端檢測(cè)不到紅外光時(shí)，檢測(cè)器發(fā)送信號(hào)至新加裝的控制器中。檢測(cè)器包括KEYENCE FU-6F型光纖和KEYENCE FS2-60P型光纖放大器，其輸出端口為PNP型高電平輸出。

1.搓接鼓輪 2.廢品煙支 3.檢測(cè)支架 4.檢測(cè)器 5.紅外光信號(hào) 6.剔廢輪煙支剔除路徑 7.卷煙機(jī)剔除報(bào)警計(jì)數(shù)裝置 8.控制器 9.報(bào)警裝置

2.中央控制模塊采用西門子公司S7-200系列PLC，因檢測(cè)信號(hào)為數(shù)字量信號(hào)，報(bào)警信號(hào)輸出也為數(shù)字量信號(hào)，故采用帶有S7-200系列PLC中的CPU 222型PLC，其具有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)，完全滿足整套檢測(cè)裝置的控制任務(wù)。

3.報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警裝置，通過24V中間繼電器控制連接。報(bào)警模塊的工作過程如下，當(dāng)設(shè)備有剔除信號(hào)而檢測(cè)裝置未檢測(cè)到剔除煙支時(shí)，中央控制模塊會(huì)輸出24V直流電壓信號(hào)，控制新加裝的24V直流繼電器動(dòng)作，繼電器的一組常開觸點(diǎn)引入一路220V交流電，為聲光報(bào)警裝置供電，當(dāng)繼電器動(dòng)作后，常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，聲光報(bào)警裝置得電，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

4.電源模塊采用一個(gè)220V交流轉(zhuǎn)24V直流電源塊，交流電源220V來自原機(jī)組的電源單元，每一條電源模塊線路都采用過流保護(hù)裝置。

b.控制原理

該裝置采用一組對(duì)射式光電式檢測(cè)開關(guān)，安裝在剔廢輪煙支剔除路徑上，發(fā)射端發(fā)出紅外光，當(dāng)有剔除的廢品煙支經(jīng)過時(shí)，遮擋紅外光信號(hào)，接收端檢測(cè)不到紅外光時(shí)，檢測(cè)器發(fā)送信號(hào)至新加裝的控制器中，控制器計(jì)數(shù)器累加計(jì)數(shù)，當(dāng)剔除結(jié)束后，控制器將檢測(cè)計(jì)算出的剔除廢品煙支數(shù)量與卷煙機(jī)控制系統(tǒng)中設(shè)置的剔除數(shù)量進(jìn)行對(duì)比，如果沒有檢測(cè)到廢品煙支，或是檢測(cè)到的剔除數(shù)量少于設(shè)定的應(yīng)當(dāng)剔除的數(shù)量，則控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)至聲光報(bào)警裝置，發(fā)出聲光報(bào)警，提醒操作人員介入，檢查煙支質(zhì)量以及剔除執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)，以杜絕廢品煙支流入下一工序。為避免監(jiān)測(cè)裝置臟污影響檢測(cè)效果，對(duì)射式光電開關(guān)側(cè)方加裝由電磁閥控制的清潔吹風(fēng)，設(shè)備運(yùn)行時(shí)，定時(shí)打開清吹對(duì)射式光電檢測(cè)器，保證檢測(cè)靈敏有效。

四、裝置使用效果

經(jīng)過改造后，可以有效檢測(cè)卷煙機(jī)剔廢輪廢品剔除狀態(tài)，杜絕廢品煙支因?yàn)樘蕹Ф烊胝?，提高產(chǎn)品質(zhì)量，消除了設(shè)備隱患，可以提高設(shè)備操作人員的效率，減少產(chǎn)品質(zhì)量隱患，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]王永華?，F(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京;北京航空大學(xué)出版社，2008.