卷煙包裝機PLC控制系統(tǒng)設計方法研究

徐茂德 王家慧

【摘? 要】在卷煙包裝機設備中，SASIB-6000型是較為常用的一種，該型號的卷煙包裝機中就應用了PLC控制系統(tǒng)。想要對PLC控制系統(tǒng)的功能充分發(fā)揮出來，我們就需要掌握詳細的設計方法，包括硬件和軟件方面。通過對以往PLC控制系統(tǒng)的應用和運行效果進行分析，我們發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)繼電接觸控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定、維護方便、可靠性高等多方面優(yōu)勢。

【關鍵詞】卷煙包裝機;PLC控制系統(tǒng);設計方法

引言

在我國現(xiàn)階段應用的卷煙包裝機設備中，SASIB-6000型設備是上世紀八十年代從意大利引進的，具有較高的自動化程度，在現(xiàn)階段我國大部分規(guī)模較大的卷煙廠中，仍然得到了廣泛的應用。利用這一卷煙包裝機，可以實現(xiàn)時候每分鐘80包到300包的包裝速度，并且管理十分方便，僅僅需要一名管理人員即可。

1.硬件系統(tǒng)設計

在SASIB-6000型卷煙包裝機的PLC控制系統(tǒng)中，為了對PLC和現(xiàn)場之間信號聯(lián)系進行協(xié)調，需要對相關信號調理電路板進行設置，其中的信號處理包括了三大類，分為同步/位置檢測接近開關信號處理;推桿檢測/保護信號處理;變頻器速度設定/包裝速度設定電路。在主傳動軸經過固定速比減速以后，對測試軸進行了設計，在這一軸中，將八個凸形輪金屬薄片分別在不同角度進行了安裝，在八個凸輪所對應對位置上，對相應槽形接近開關進行了設置。在凹槽中進行凸輪舌片的出入時，接近開關輸出的電壓信號也會有所差異，從而針對間歇運動中包裝機的特征狀態(tài)進行檢測。這八個傳感器具有各自不同的作用，但卻具有著相同的結構和工作原理。

2.軟件控制系統(tǒng)設計

在卷煙包裝機中，具有著較高的自動化程度，在設備中聚集了精密機械、電、光等方面功能，具有十分復雜的控制邏輯，按照具體功能，可以主要分為一下幾個測試模塊。

在主電機的啟動控制方面，在主電機啟動之前，應保證處于拉開狀態(tài)的主操縱離合器，讓主電機實現(xiàn)輕載啟動狀態(tài)。如果全部的二十個近檢測和控制條件都具有有效性，操作按下啟動按鈕，可以控制主電機進行輕載低速啟動，在經過一定時間的延遲以后，變頻器經過自動控制會逐漸轉向高速運轉狀態(tài)。針對機器故障問題，需要第一時間切斷電源，避免機械故障狀態(tài)運行帶來的安全性問題。

在變頻器運轉控制方面，主要包括以下幾個方面，分為運轉啟動、速度自動設定、故障預警停機、故障提示、解除故障狀態(tài)等等。

在針對油泵電機的潤滑控制方面，針對油泵電機進行手動或定時控制間歇循環(huán)工作，將潤滑供油提供給整機。在要求的時間限制條件下，如果機器油壓開關沒有動作，主要是由于油路系統(tǒng)存在問題，此時會控制主機停止運作，并對相關提示信息予以給出。

在壓縮空氣控制方面，主機在氣源壓力不足情況下是不能氣動的。在主電機實際運轉過程中，或者處于剎車松開狀態(tài)的封簽電機，主要表現(xiàn)在手動調車時，需要針對電磁閥控制通電動作，將壓縮空氣提供給整個機組。當由于一些原因影響，主電機出現(xiàn)停機現(xiàn)象時，需要經過6秒鐘延時以后關斷壓縮空氣，從而達到節(jié)約能源的目的。

在煙庫攪拌電機控制方面，在啟動主電機之后，需要自動運轉攪拌電機，在下煙道中，保證為推煙板提供充足的煙氣，并且需要借助JS3傳感器進行控制，對推煙板的推或者退狀態(tài)進行檢測，實現(xiàn)自動切換高低速的功能。在主電機停止運轉以后，需要攪拌電機仍然保持一段時間的運轉，經過一定時間的延時后再停止運作，避免煙道堵塞、下煙道短帶來缺煙等等現(xiàn)象，從而對主電機的重新啟動條件予以保證。

在鋁箔紙拼接控制方面，但已經消耗完一盤鋁箔紙以后，需要對并排的另一盤鋁箔紙進行使用，實現(xiàn)自動拼接功能，從而為包裝機繼續(xù)提供原料。在拼接控制工作中，具有較為復雜的拼接控制邏輯，主要包括鋁箔紙盤展紙監(jiān)測、拼接電磁閥控制、切刀防護罩安全連鎖、拼接選通脈沖監(jiān)測、鋁箔紙盤耗盡檢測、手動拼接等多個部分。

在十點鐘剔除控制方面，針對由于各種原因所造成的煙包不合格產品，都需要在時鐘的十點鐘位置將產品剔除，從而對產品質量予以保證。主要依靠離合器得電400毫秒而制動器斷電來實現(xiàn)剔除動作。主要包括以下幾種產品需要剔除，分別為煙支長短不一致、缺支、空頭、鋁箔紙拼接位置存在接頭、無鋁箔紙、無商標紙、未經傳感器質量檢測、開機頭五包煙、機器停頓時間較長帶來膠粘性差等等。借助時鐘脈沖、推桿的同步信號作用對剔除時序的準確性予以保證。

在二通道剔除控制方面，在完成口花封簽以后，為了保證下游機中只有合格煙進入，需要在進入下游機的二通道入口位置剔除以下不合格產品，主要包括無口花煙包、由于機械停頓時間長帶來的口花膠粘性差、包底開啟的煙包等產品。

在針對商標紙涂膠器進行抬起、運轉控制方面，在設備正常運行情況下，主要依靠主傳動軸帶動商標紙涂膠器的運轉。在主電機停止運行以后，需要借助對電磁閥的控制，讓膠缸向上方抬起，在主傳動方面使涂膠器脫離，借助另一臺小型電機進行傳動，避免膠粘性受到影響。

3.結語

在我國經濟快速發(fā)展過程中，卷煙制造行業(yè)在其中發(fā)揮著重要的作用，這一產業(yè)所帶來的產值占據了我國經濟總產值的很大部分。而隨著近年來卷煙制造行業(yè)的不斷發(fā)展，煙草市場需求也在逐漸提升，對卷煙質量也提出了更高的要求，同時，對卷煙生產效率也提出了更高的要求。在當前大多數卷煙生產企業(yè)中，煙草質量和生產效率的重要保證就是卷煙包裝機的應用，當前主要應用的是SASIB-6000型設備，這一設備是上世紀八十年代從意大利引進的，目前仍然在大范圍應用并且具有較高的自動化程度。為了對卷煙質量和生產效率予以保證，我們就需要對這一設備的PLC控制系統(tǒng)設計方法予以詳細了解，從而充分發(fā)揮設備的功能。

參考文獻

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山東中煙工業(yè)有限責任公司青州卷煙廠? ? 山東青州? ? 262500