煙草機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷程及發(fā)展研究

摘要：煙草加工行業(yè)整體的發(fā)展水平、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模、材料消耗等多個(gè)程度都與機(jī)械技術(shù)的水平先進(jìn)性存在緊密聯(lián)系，煙草機(jī)械技術(shù)水平是還對(duì)整個(gè)煙草行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、做效益的都起著決定性作用，在整個(gè)煙草行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。通過(guò)煙草機(jī)械的技術(shù)水平能夠?qū)⒄麄€(gè)煙草工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化程度進(jìn)直觀反映。在當(dāng)前的煙草工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中由于產(chǎn)品種類(lèi)的不斷增加以及加工工藝的逐步改變，使得自動(dòng)化控制技術(shù)以及機(jī)電一體化技術(shù)在整個(gè)行業(yè)中實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】煙草機(jī)械;自動(dòng)控制;發(fā)展研究

引言

近幾年來(lái)，煙草生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平得到了不斷提升，在引進(jìn)大量的先進(jìn)技術(shù)裝備之后使得煙草生產(chǎn)過(guò)程中的制絲工藝、打葉復(fù)烤、卷接包等工藝技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先，整個(gè)檢驗(yàn)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化水平也得到了全面提升。在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)逐漸向著自動(dòng)化智能化方向發(fā)展的前提下，卷煙企業(yè)通過(guò)大力應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠?yàn)楹罄m(xù)的信息化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，因此卷煙企業(yè)對(duì)于自動(dòng)控制技術(shù)也給予了高度關(guān)注。下圖1所示為煙草機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用的變頻控制器。

1. 我國(guó)卷煙機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)在近幾年來(lái)取得了快速發(fā)展，而且在針對(duì)數(shù)據(jù)采集、跟蹤測(cè)試、對(duì)比分析研究各方面進(jìn)行深入研究后，對(duì)其中存在問(wèn)題進(jìn)行有效解決，使得整個(gè)機(jī)械行業(yè)正在向著自動(dòng)化的方向快速發(fā)展[1]。對(duì)于整個(gè)卷煙行業(yè)來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn)的卷接包主力機(jī)型目前在世界同類(lèi)機(jī)型中已經(jīng)達(dá)到了較高的水平。這主要取決于我國(guó)卷煙行業(yè)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的不斷研究和改進(jìn)，并通過(guò)充分利用新技術(shù)，針對(duì)整個(gè)電控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造而取得的最大成果。目前我國(guó)卷煙機(jī)械在熱處理設(shè)備方面已經(jīng)取得了巨大的技術(shù)突破，這對(duì)原材料工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量也起到了極大促進(jìn)作用。使得卷煙機(jī)械設(shè)備的零件耐用程度提升了一個(gè)等級(jí);此外，我國(guó)針對(duì)煙機(jī)產(chǎn)品代購(gòu)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格篩選，全面提升了設(shè)備采購(gòu)質(zhì)量，使得我國(guó)卷煙設(shè)備機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性得到了全面提升。

2. 我國(guó)煙草機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展分析

對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，煙草機(jī)械發(fā)展時(shí)間相對(duì)比較短，我國(guó)首次引進(jìn)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備是在上世紀(jì)80年代，在過(guò)去幾十年的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)的煙草機(jī)械設(shè)備在性能以及使用壽命等方面都全面落后于國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備。在我國(guó)煙草企業(yè)經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)和不斷努力之后，煙草機(jī)械設(shè)備在技術(shù)以及性能方面都實(shí)現(xiàn)了巨大的提升，通過(guò)大膽的創(chuàng)新和技術(shù)改進(jìn)之后，并充分結(jié)合我國(guó)煙草行業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)模式，使得煙草機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，而且在安全性以及穩(wěn)定的方面也得到了全面提升，卷煙企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)控制程度與國(guó)外先進(jìn)水平的差距在進(jìn)一步縮小。在技術(shù)水平不斷提升的前提下，針對(duì)打葉復(fù)烤以及物流系統(tǒng)充分運(yùn)用了集中監(jiān)控系統(tǒng)，使得整個(gè)生產(chǎn)線完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理，在此基礎(chǔ)上，不僅能夠讓卷煙機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的故障發(fā)生幾率得到有效控制，與此同時(shí)也能夠讓整個(gè)卷煙企業(yè)的生產(chǎn)效率得到全面提升。另外，充分結(jié)合企業(yè)當(dāng)前在發(fā)展過(guò)程中對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)整個(gè)的控制管理系統(tǒng)的管控一體化，針對(duì)生產(chǎn)出現(xiàn)新的問(wèn)題生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的基本框架，在此基礎(chǔ)上就能夠?yàn)槠髽I(yè)生產(chǎn)車(chē)間的數(shù)據(jù)采集、管理以及企業(yè)在后續(xù)的信息化建設(shè)過(guò)程中奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[2]。

3. 煙草機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展方向分析

隨著我國(guó)當(dāng)前市場(chǎng)國(guó)際化不斷的加速，進(jìn)入我國(guó)發(fā)展的外國(guó)企業(yè)數(shù)量在不斷增加，這也使得我國(guó)的煙草行業(yè)面臨著激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。為了能夠全面提升我國(guó)煙草行業(yè)整體的競(jìng)爭(zhēng)力，就必須要針對(duì)當(dāng)前的煙草加工機(jī)械進(jìn)行全面技術(shù)改進(jìn)。在煙草機(jī)械設(shè)備等全面應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)行業(yè)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度的全面提升，這樣不僅能夠最大程度降低煙草工作人員的工作強(qiáng)度，也能夠讓香煙產(chǎn)品的質(zhì)量得到全面提升。

目前在各行各業(yè)的發(fā)展過(guò)程中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全面滲透，整個(gè)煙草行業(yè)的機(jī)械控制技術(shù)也正在向著全面網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展。針對(duì)集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化之后能夠全面提升整個(gè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)合理性;與此同時(shí)還能夠生產(chǎn)出具有更高可靠性、運(yùn)行速度更快、靈活性更高的控制器、通訊模塊以及相關(guān)的開(kāi)發(fā)維護(hù)工具等硬件設(shè)備;還能夠開(kāi)發(fā)出數(shù)據(jù)管理、通信、故障自診斷、工業(yè)控制組態(tài)等多種軟件系統(tǒng)[3]。在整個(gè)煙草行業(yè)等不斷加大網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，能夠全面提升煙草產(chǎn)品質(zhì)量，讓煙草企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力得到全面提升。

4. 煙草機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展需求分析

面對(duì)當(dāng)今日益激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，我國(guó)煙草行業(yè)必須要針對(duì)當(dāng)前的煙草機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，這樣才能在市場(chǎng)中取得一定地位。

4.1 網(wǎng)絡(luò)化

煙草產(chǎn)品從原材料采購(gòu)到生產(chǎn)出產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程會(huì)涉及到十幾道甚至是上百道工序才能夠完成，而對(duì)于煙草生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化需要配備的設(shè)備數(shù)量非常多，如果實(shí)際產(chǎn)品的制造工藝相對(duì)復(fù)雜，甚至需要同時(shí)利用多條生產(chǎn)線才能夠共同完成，這就導(dǎo)致在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中控制對(duì)象會(huì)出現(xiàn)較大的分散性。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必須要從整條自動(dòng)化生產(chǎn)線通過(guò)分解后形成若干子系統(tǒng)，并通過(guò)分別控制實(shí)現(xiàn)不同子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行、集中監(jiān)控管理，這樣才能充分保證整個(gè)生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。煙草機(jī)械自動(dòng)化控制的網(wǎng)絡(luò)化主要就是充分利用通訊網(wǎng)絡(luò)來(lái)建立起不同生產(chǎn)電子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換通道，并針對(duì)不同子系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)工藝、質(zhì)量參數(shù)的協(xié)同，通過(guò)的管理人員發(fā)出統(tǒng)一的生產(chǎn)指令;與此同時(shí)還可以針對(duì)多條生產(chǎn)線進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，對(duì)于生產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程中的各種生產(chǎn)要素進(jìn)行科學(xué)調(diào)配，這樣就能夠讓煙草企業(yè)的生產(chǎn)成本得到最大程度控制。

4.2 智能化

由于煙草企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)線組成結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，不同的生產(chǎn)子系統(tǒng)之間所承擔(dān)的生產(chǎn)任務(wù)繁重，而且還具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，要想通過(guò)統(tǒng)一的通訊網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)集中控制難度相對(duì)比較大。此外，在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，預(yù)警提示、故障尋跡提示、輔助決策等一些智能化功能已經(jīng)在工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了廣泛運(yùn)用[4]。而只有真正實(shí)現(xiàn)控制器以及相關(guān)檢測(cè)設(shè)備的智能化，才能夠完全實(shí)現(xiàn)整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的集散控制。在智能化控制模式下能夠最大程度減少生產(chǎn)過(guò)程的人工干預(yù)，但是必須要充分借助人工調(diào)度、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、分析決策等功能。在此情況下，就必須要為整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)配備相應(yīng)的人機(jī)接口;智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠最大程度減少人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，但是信息量會(huì)進(jìn)一步增加，不僅可以保證信息表達(dá)的清晰，與此同時(shí)還要保證人機(jī)接口具備操作簡(jiǎn)潔等一些特征，因此在今后發(fā)展過(guò)程中要針對(duì)實(shí)物動(dòng)畫(huà)、人機(jī)對(duì)話(huà)等各種智能化控制功能進(jìn)行大力研發(fā)。

5. 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)是目前世界上最大的煙草市場(chǎng)，煙草消費(fèi)群體規(guī)模也是世界最大，由此可見(jiàn)，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)我國(guó)的煙草市場(chǎng)仍然將保持穩(wěn)定發(fā)展，為了能夠全面促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展，就必須要針對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行深入研究，這樣才能全面提升煙草企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]李捷，林翌臻，劉瑞東，陳明，沈苗杰，周晉寧，張敏，陸海華，沈冬暉，陳贊贊. SIMATIC S7-300 PLC在煙草機(jī)械電控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 軟件，2017，38（04）：108-112.

[2]鄭小珍，戴建國(guó)，吳主峰. 基于BECKHOFF IPC的GD包裝機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械制造與自動(dòng)化，2014，43（02）：198-200.

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作者簡(jiǎn)介：，姓名：尤育峰? 性別：男，出生年月：1991年11月19日，名族：回，籍貫：寧夏吳忠，學(xué)歷：大專(zhuān)，職稱(chēng)：制絲煙機(jī)設(shè)備維修，現(xiàn)任職務(wù)：設(shè)備維修工，研究方向：機(jī)械工程