一種卷煙機剔除報警計數(shù)裝置

虎勇

摘 要：目前國內(nèi)卷煙行業(yè)所采用的卷煙機主力機型為PROTOS系列卷煙機，此類卷煙機生產(chǎn)過程中，當出現(xiàn)煙支空頭、漏氣、濾嘴缺失、重量異常等不合格煙支時，會在剔廢輪處進行剔除，現(xiàn)有設(shè)備為控制系統(tǒng)發(fā)出剔除信號至電磁閥，電磁閥接通正壓空氣剔除不合格煙支。當電磁閥出現(xiàn)故障或剔除氣路堵塞時，不合格煙支將不能有效剔除，而現(xiàn)有設(shè)備對于剔除效果沒有監(jiān)測手段，也沒有報警裝置，如果剔除電路發(fā)生故障，則廢品煙支將會匯入正品煙支中，對產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴重隱患。為消除這一被動情況，研制出一種卷煙機剔除報警計數(shù)裝置來對卷煙機剔除情況進行實時監(jiān)測。

關(guān)鍵詞：卷煙機;電磁閥;剔除;檢測裝置

一、前言

德國豪尼公司研制的PROTOS系列卷煙機組從上世紀引進我國以來，已經(jīng)成為我國卷煙企業(yè)的主力卷煙機型。此系列卷煙機組由VE供料成條機，SE卷制成型機，MAX濾嘴接裝機三部分組成。設(shè)計生產(chǎn)車速范圍從7000支/分至16000支/分等不同等級。整個機組由于生產(chǎn)可靠穩(wěn)定，維護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。但是該機型在長期的使用中發(fā)現(xiàn)，當電磁閥出現(xiàn)故障或剔除氣路堵塞時，不合格煙支將不能有效剔除，而現(xiàn)有設(shè)備對于剔除效果沒有監(jiān)測手段，也沒有報警裝置，如果剔除電路發(fā)生故障，則廢品煙支將會匯入正品煙支中，對產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴重隱患。因此，需要設(shè)計一個卷煙機剔除報警計數(shù)裝置，來實時檢測卷煙機剔除狀態(tài)，提示設(shè)備操作人員及時檢查，提高PROTOS機組產(chǎn)品質(zhì)量。

二、目前現(xiàn)狀

原機組的MAX卷制成型機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，來實現(xiàn)剔除動作，當電磁閥出現(xiàn)故障或剔除氣路堵塞時，不合格煙支將不能有效剔除，而現(xiàn)有設(shè)備對于剔除效果沒有監(jiān)測手段，也沒有報警裝置，設(shè)備存在設(shè)計缺陷。

三、硬件組成及控制原理

針對設(shè)備存在的問題，設(shè)計一種卷煙機剔除報警計數(shù)裝置，能夠?qū)崟r監(jiān)測剔廢輪剔除煙支狀態(tài)并進行計數(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

整套裝置由檢測模塊、控制模塊、報警模塊、電源模塊等幾個模塊組成。

1.檢測模塊裝置采用一組對射式光電式檢測開關(guān)，安裝在剔廢輪煙支剔除路徑上，發(fā)射端發(fā)出紅外光，當有剔除的廢品煙支經(jīng)過時，遮擋紅外光信號，接收端檢測不到紅外光時，檢測器發(fā)送信號至新加裝的控制器中。檢測器包括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.檢測支架 4.檢測器 5.紅外光信號 6.剔廢輪煙支剔除路徑 7.卷煙機剔除報警計數(shù)裝置 8.控制器 9.報警裝置

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

3.報警模塊采用聲光報警裝置，通過24V中間繼電器控制連接。報警模塊的工作過程如下，當設(shè)備有剔除信號而檢測裝置未檢測到剔除煙支時，中央控制模塊會輸出24V直流電壓信號，控制新加裝的24V直流繼電器動作，繼電器的一組常開觸點引入一路220V交流電，為聲光報警裝置供電，當繼電器動作后，常開觸點導通，聲光報警裝置得電，發(fā)出聲光報警信號。

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

b.控制原理

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

四、裝置使用效果

經(jīng)過改造后，可以有效檢測卷煙機剔廢輪廢品剔除狀態(tài)，杜絕廢品煙支因為剔除失效而混入正品，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，具有較高的實用價值。

參考文獻：

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