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山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司青州卷煙廠，山東青州，262500

0 引言

在當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，煙草行業(yè)面臨的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力越來(lái)越大，在煙草生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)設(shè)備的技術(shù)要求也越來(lái)越高，而且人們也開(kāi)始逐漸關(guān)注煙草對(duì)身體健康的影響，煙草生產(chǎn)需要考慮抽煙人群和非抽煙人群的身體健康。在進(jìn)行卷煙生產(chǎn)過(guò)程中，開(kāi)始應(yīng)用到自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備，進(jìn)一步提升了煙草生產(chǎn)效率和水平。應(yīng)用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)卷煙，使得生產(chǎn)過(guò)程的安全性得到提高，但是自動(dòng)化設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中也會(huì)存在各種各樣的故障和問(wèn)題，需要及時(shí)查找問(wèn)題，采取有效的措施進(jìn)行解決，以保障卷煙廠電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 卷煙廠電氣設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的判定標(biāo)準(zhǔn)

在對(duì)卷煙廠電氣設(shè)備的故障檢測(cè)過(guò)程中，煙草設(shè)備的電氣控制和故障檢測(cè)是存在區(qū)別的，主要是煙草設(shè)備機(jī)器內(nèi)部空間不大，危險(xiǎn)性較高，在進(jìn)行測(cè)試過(guò)程中存在很大的不安全性，而且傳感器不能有效安裝。在煙草設(shè)備中，重要部件安裝的位置不夠明顯，如果在防護(hù)罩上穿孔，會(huì)影響到傳感器的安裝；一些往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件數(shù)量龐大，振動(dòng)也比較明顯，會(huì)導(dǎo)致傳感器松動(dòng)或者損壞；煙草設(shè)備各個(gè)部分的零部件設(shè)備是緊密聯(lián)系到一起的，零部件的運(yùn)動(dòng)會(huì)相互之間造成干擾，很容易發(fā)生損壞，因此，不論是煙草電氣設(shè)備中的制絲設(shè)備還是其他設(shè)備都是按照相關(guān)的故障標(biāo)準(zhǔn)作為參考[1]。

2 卷煙廠電氣設(shè)備故障特點(diǎn)

煙草生產(chǎn)電氣設(shè)備相比其他行業(yè)的電氣設(shè)備有著較大的區(qū)別，卷煙廠電氣設(shè)備的內(nèi)部空間都比較小，如果發(fā)生故障會(huì)帶來(lái)較大的損失，而且后期的維修難度更大，主要是設(shè)備發(fā)生故障之后，應(yīng)用到的檢測(cè)方法比較復(fù)雜，電氣設(shè)備內(nèi)部并不能有效應(yīng)用傳感器等監(jiān)控設(shè)備對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，還有電氣設(shè)備內(nèi)部的各部分零件比較隱蔽，給檢測(cè)和維修帶來(lái)很大的不便。因此，在卷煙廠電氣設(shè)備的使用過(guò)程中，需要針對(duì)不同電氣設(shè)備存在的故障使用不同的故障診斷技術(shù)，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備中存在的問(wèn)題。卷煙廠主要應(yīng)用到的設(shè)備有卷煙機(jī)和包裝設(shè)備，兩種設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)故障的位置和故障發(fā)生的原因都是不同的，需要針對(duì)不同設(shè)備的維修方法對(duì)故障進(jìn)行診斷和維修。

3 卷煙廠電氣設(shè)備控制的意義

3.1 可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命

通過(guò)對(duì)卷煙廠電氣設(shè)備進(jìn)行有效控制，可以為設(shè)備監(jiān)測(cè)周期提供可靠的數(shù)據(jù)參考，科學(xué)診斷設(shè)備存在的問(wèn)題，可以制定出合理的設(shè)備維修周期，進(jìn)一步提高對(duì)設(shè)備的使用效率，發(fā)揮設(shè)備的作用，也能夠延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，發(fā)揮設(shè)備在卷煙生產(chǎn)過(guò)程中的重要作用。應(yīng)用到的機(jī)械設(shè)備和故障診斷儀器具有一定的靈活性和簡(jiǎn)便化，為機(jī)械設(shè)備在卷煙生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 可以為判斷設(shè)備狀態(tài)提供準(zhǔn)確信息

通過(guò)采集分析設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的功能性參數(shù)、振噪?yún)?shù)和油液狀態(tài)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中存在的異常，掌握設(shè)備運(yùn)行中各部分參數(shù)的變化趨勢(shì)，及時(shí)找出設(shè)備存在的問(wèn)題，為設(shè)備后期的維修提供有效的參考數(shù)據(jù)，及時(shí)做好對(duì)設(shè)備的維修，保障設(shè)備后期故障的發(fā)生，也進(jìn)一步提高了設(shè)備的運(yùn)行效率。

4 卷煙廠應(yīng)用到的設(shè)備存在的問(wèn)題和解決方法

4.1 卷接機(jī)存在的問(wèn)題和解決措施

卷接機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，主要有：①卷接機(jī)不能正常啟動(dòng)；②機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)上升的過(guò)程中出現(xiàn)停機(jī)的現(xiàn)象；③傳送體系中的傳送帶運(yùn)行速度不均衡；④印刷的位置出現(xiàn)偏差不能進(jìn)行調(diào)整。

通常情況下，如果卷接機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且在故障顯示器中不能看到故障發(fā)生的相關(guān)信息時(shí)，大多是開(kāi)關(guān)存在問(wèn)題，因?yàn)榫頍煆S的工作環(huán)境較差，有很多灰塵，很容易導(dǎo)致開(kāi)關(guān)失靈，且大多數(shù)開(kāi)關(guān)都是獨(dú)立設(shè)計(jì)的，主要是為了控制聯(lián)鎖和顯示卷接機(jī)運(yùn)行故障，因此需要及時(shí)對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行清掃，做好開(kāi)關(guān)的徹底清潔，就可以保障卷接機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)速度達(dá)到一定值時(shí)，因不能承受壓力會(huì)自動(dòng)停機(jī)，但是故障顯示器中并不能顯示有關(guān)故障信息，這時(shí)就需要再次按下開(kāi)關(guān)，設(shè)備才會(huì)正產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。如果設(shè)備再次因?yàn)檫\(yùn)轉(zhuǎn)速度的提升而停止運(yùn)轉(zhuǎn)，且依然沒(méi)有任何故障信息顯示，這時(shí)就需要考慮水松紙的拼接問(wèn)題，原因可能主要源于水松紙拼接不正常，因此只需要將水松紙正確安裝即可。還有另外一種情況是水松紙?jiān)谶\(yùn)行過(guò)程中受到磨損，當(dāng)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度加快時(shí)，摩擦力就會(huì)進(jìn)一步加大，產(chǎn)生的靜電就使得機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)需要將螺栓部分加長(zhǎng)，正確安裝水松紙就可以保障機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

在卷接機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，若傳動(dòng)設(shè)備的速度失控，就需要通過(guò)切斷電源的方式對(duì)機(jī)器進(jìn)行檢查，但是該種情況下檢查機(jī)器，會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)電阻產(chǎn)生發(fā)熱，也會(huì)對(duì)一些絕緣體造成嚴(yán)重的破壞。當(dāng)傳送帶不能正常工作時(shí)，接觸器常閉觸點(diǎn)各部分是相互連通的，因此需要快速切斷電源，檢查機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行解決，這樣才可以將事故降到最低。

當(dāng)印刷位置發(fā)生偏移時(shí)，開(kāi)關(guān)跳閘就會(huì)進(jìn)行保護(hù)操作，但是打開(kāi)之后又會(huì)跳閘，這時(shí)就需要按照順序檢查各個(gè)部分的操作控制器；若更換一個(gè)控制器后，還是有跳閘現(xiàn)象發(fā)生，就需要對(duì)繼電器進(jìn)行檢查，如果接觸點(diǎn)各個(gè)點(diǎn)連通在一起，就很容易造成短路情況。在卷接機(jī)中應(yīng)用到的體積較小的封裝繼電器很容易出現(xiàn)故障問(wèn)題，只需要對(duì)繼電器進(jìn)行更換即可。

4.2 包裝設(shè)備存在的問(wèn)題和解決措施

在包裝設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的故障是線路板上的信號(hào)燈始終不滅，但是拔出其中的一個(gè)線路板重新插一遍，信號(hào)燈又會(huì)恢復(fù)正常。該種情況會(huì)反復(fù)出現(xiàn)，通過(guò)對(duì)該種現(xiàn)象進(jìn)行分析，得出的結(jié)論是復(fù)位部分存在問(wèn)題。通常信號(hào)燈是依靠低電平才會(huì)亮起來(lái)的，但是觸發(fā)器的位置需要呈現(xiàn)高電平，任何一種情況的發(fā)生都會(huì)導(dǎo)致脈沖不能清零，這時(shí)只需要對(duì)非門和電路板進(jìn)行更換即可[2]。

4.3 卷包設(shè)備檢測(cè)和診斷技術(shù)的應(yīng)用

卷包設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中，針對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)也有對(duì)應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)和方法，主要有在線監(jiān)測(cè)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)等方法，有效應(yīng)用這些監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以快速確定故障發(fā)生的位置，及時(shí)對(duì)故障原因進(jìn)行分析并采取有效措施進(jìn)行解決。①在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)檢測(cè)煙草設(shè)備生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量，可以將檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果與量化指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，可以進(jìn)一步明確電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中存在的故障。②關(guān)鍵部位振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過(guò)監(jiān)測(cè)和觀察設(shè)備運(yùn)行速度、聲響和位移等信息對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行分析，了解設(shè)備控制系統(tǒng)是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于卷包設(shè)備發(fā)生的故障，有很大一部分故障都是可以通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)進(jìn)行了解和掌握的，因?yàn)樵O(shè)備正常運(yùn)行的聲音和非正常運(yùn)行的聲音是不同的，是可以通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)的。③異常噪聲檢測(cè)技術(shù)。該種技術(shù)的應(yīng)用主要是通過(guò)收集和分析系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的頻率信號(hào)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中某一器件出現(xiàn)的問(wèn)題，因?yàn)橥ㄟ^(guò)分析器件運(yùn)行過(guò)程中的頻率，就可以判斷器件是否處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，通過(guò)對(duì)發(fā)生異常噪聲的部分進(jìn)行定位，就可以快速排查發(fā)生故障的部位。例如，軟包機(jī)出口轉(zhuǎn)盤內(nèi)的螺栓出現(xiàn)松動(dòng)，該位置就會(huì)有較大的噪聲產(chǎn)生，這就說(shuō)明軟包機(jī)出現(xiàn)故障，通過(guò)對(duì)故障部位進(jìn)行檢修，可以有效避免后期有更大的故障發(fā)生。④油樣分析技術(shù)。主要通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油、噴油等的判斷可以對(duì)設(shè)備的磨損情況進(jìn)行掌握和了解。通過(guò)采集設(shè)備內(nèi)的油樣，分析其形態(tài)、大小和數(shù)量等信息，可以快速了解到設(shè)備的磨損情況，以便做好對(duì)磨損器件的更換和調(diào)整，進(jìn)一步保障電氣控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4.4 變頻器在卷煙廠電氣設(shè)備中的控制

變頻器在卷煙廠電氣設(shè)備中發(fā)揮著十分重要的作用，因此需要有效應(yīng)用變頻器，同時(shí)做好對(duì)變頻器的維護(hù)工作。當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)，需要快速查找出變頻器的故障，及時(shí)采取有效措施進(jìn)行解決。卷煙廠使用到的變頻器通常主要發(fā)生的故障類型有短路、接地、變頻器過(guò)載和通信異常等情況。如果變頻器發(fā)生故障，其自動(dòng)裝置就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，機(jī)器設(shè)備也會(huì)停止運(yùn)行，故障類型就顯示出來(lái)了，為了能夠快速查找出故障，可以通過(guò)故障代碼找出故障的原因，將各個(gè)環(huán)節(jié)的故障排除掉，及時(shí)采取有效措施對(duì)故障位置進(jìn)行處理[3]。總之，為了能夠進(jìn)一步確保電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要在日常工作中做好對(duì)變頻器的有效使用和維護(hù)工作。

4.4.1 變頻器要有良好的接地線

卷煙廠電氣設(shè)備的地線對(duì)整個(gè)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著十分重要的作用，但是通常情況下安裝的接地線是不容易斷的，如果接地線斷了，就會(huì)燒壞變頻器，若剛好有電機(jī)漏電，就會(huì)更加麻煩。接地線斷了，就會(huì)有強(qiáng)電流從接地線上反串到變頻器主板上，主板上就會(huì)有火花產(chǎn)生，將主板燒壞，這就需要在變頻器上安裝好的接地線。

4.4.2 避免變頻器受到干擾

變頻器開(kāi)關(guān)電源很容易受到干擾，如果變頻器的接地不良，會(huì)通過(guò)電源線和電機(jī)線對(duì)變頻器產(chǎn)生干擾信號(hào)。干擾信號(hào)是通過(guò)外殼的地線發(fā)出去的，地線的長(zhǎng)度越長(zhǎng)造成的干擾范圍就會(huì)越大。變頻器自身的干擾信號(hào)會(huì)干擾到變頻器，也會(huì)對(duì)周圍的電子設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生較大的干擾。安裝的變頻器中，有的自身就可以防止干擾信號(hào)輻射和信號(hào)的輸入，但是有的則不具備抗干擾的功能。如果在使用的控制系統(tǒng)中，除了有變頻器外，還有一些靠脈沖信號(hào)進(jìn)行通信的電子設(shè)備時(shí)，例如電腦、人機(jī)界面等，在進(jìn)行變頻器選擇的過(guò)程中就需要考慮到對(duì)防干擾措施的應(yīng)用。

針對(duì)變頻器被干擾的問(wèn)題，其處理過(guò)程是相對(duì)比較復(fù)雜的，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取不同的措施，比如可以利用屏蔽線、把變頻器放在鐵柜里、將進(jìn)出電源線套在鐵管上等，還有接上良好的接地線，同時(shí)在接變頻器線路時(shí)，需要注意變頻器控制線公共端是不能接地的。

4.4.3 變頻器輸入端位置加壓敏電阻

有些企業(yè)供電質(zhì)量不高，當(dāng)供電線路有故障發(fā)生時(shí)，高壓電的輸出很容易燒壞電子儀器，針對(duì)這一現(xiàn)象的存在和發(fā)生，需要及時(shí)采取有效措施解決該問(wèn)題，例如可以應(yīng)用到被動(dòng)保護(hù)方法，在變頻器的空氣開(kāi)關(guān)上加壓敏電阻，這時(shí)有高壓電經(jīng)過(guò)時(shí)，壓敏會(huì)發(fā)生短路，開(kāi)關(guān)跳閘，變頻器被有效保護(hù)，這就在一定程度上避免了變頻器故障發(fā)生的概率[4]。在安裝壓敏電阻的過(guò)程中，不能將壓敏電阻的安裝位置太靠近變頻器，這樣是為了避免電阻短路爆炸時(shí)，產(chǎn)生的強(qiáng)大靜電和電磁波會(huì)對(duì)變頻器的功能產(chǎn)生較大影響，通常較輕的情況是燒斷電路板銅線，較重的情況則是燒壞整塊模塊和開(kāi)關(guān)電源等，而加上壓敏電阻的效果就會(huì)比較好。

4.4.4 避免將變頻器和振動(dòng)設(shè)備一起安裝

如果將變頻器與振動(dòng)的煙草設(shè)備安裝在一起運(yùn)行，很容易導(dǎo)致主回路的連接螺栓和緊固螺絲產(chǎn)生松動(dòng)，變頻器的使用壽命就會(huì)縮短。當(dāng)設(shè)備振動(dòng)時(shí)，變頻器的模塊就會(huì)遭到損壞，如果將模塊更換之后，沒(méi)有加固螺栓，還是會(huì)造成模塊的損壞。在將模塊更換之后，需要按照電流的走向?qū)⒅骰芈飞系穆菟〝Q緊，如果變頻器必須安裝在振動(dòng)設(shè)備周圍，則需要定期對(duì)連接螺絲和模塊上的緊固螺絲進(jìn)行檢查，避免螺絲發(fā)生松動(dòng)損壞變頻器。在選擇變頻器的過(guò)程中，需要選擇較好的變頻器，保障使用過(guò)程中沒(méi)有端子松動(dòng)的問(wèn)題發(fā)生，這樣可以有效減少維護(hù)量。

5 卷煙廠電氣設(shè)備未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

在煙草生產(chǎn)行業(yè)，電氣設(shè)備未來(lái)的發(fā)展將會(huì)呈現(xiàn)出機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)，可以有效提高煙草生產(chǎn)效率和質(zhì)量。通常情況下的機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備之間是相互滲透和緊密結(jié)合的關(guān)系，要將兩者有效融合在一起，會(huì)使機(jī)電一體化的程度提高。

機(jī)電一體化融合了電子技術(shù)、信息技術(shù)和機(jī)械技術(shù)，這也是未來(lái)工業(yè)化發(fā)展的重要趨勢(shì)，是當(dāng)前技術(shù)革新方面的重要研究?jī)?nèi)容。機(jī)電一體化目前作為電子工業(yè)發(fā)展的重大技術(shù)方向和主要任務(wù)，國(guó)外許多科研機(jī)構(gòu)和高等院校已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了大量研究和開(kāi)發(fā)工作，各種新的技術(shù)產(chǎn)品也在不斷涌現(xiàn)。卷煙生產(chǎn)過(guò)程是相對(duì)復(fù)雜的，主要特點(diǎn)：①屬于流程工業(yè)，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程需要遵循對(duì)應(yīng)的流程進(jìn)行，從基本的煙葉原料到最后的成品包裝；②整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù)較多，有位移、速度、加速度、電流和溫度等；③具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，在相關(guān)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和處理；④整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的工作環(huán)境比較復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程對(duì)可靠性要求高。因此，為了有效確保煙草生產(chǎn)過(guò)程的安全性和可靠性，需要有效提高煙草生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化程度，提高生產(chǎn)的效率和水平。卷煙生產(chǎn)過(guò)程中注重應(yīng)用集散系統(tǒng)，有多臺(tái)機(jī)器分別控制生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)和階段，來(lái)有效實(shí)現(xiàn)最佳的生產(chǎn)目標(biāo)。在單機(jī)應(yīng)用過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)單機(jī)的高度自動(dòng)化和全局目標(biāo)最佳化，需要綜合運(yùn)用信息論、控制論等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。因此要十分重視卷煙設(shè)備機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)，促進(jìn)卷煙設(shè)備的有效應(yīng)用。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，卷煙工廠電氣設(shè)備的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提升，在應(yīng)用電氣設(shè)備的過(guò)程中，相關(guān)要求也越來(lái)越多，因此需要從各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)，針對(duì)問(wèn)題及時(shí)采取有效的措施，確保煙草設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行，滿足生產(chǎn)目標(biāo)。