煙箱輸送通道智能控制系統

鄭珂

摘 要：簡要回顧安陽卷煙廠煙箱輸送通道目前的控制方式。說明目前的控制方式在設備故障、節約能源等方面存在的不同問題。著重闡述設計研發煙箱輸送通道智能控制系統的方法來源，控制系統的介紹及其功能優勢，并指出本輸送通道控制系統在眾多領域的技術推廣。

關鍵詞：煙箱輸送；輸送通道；智能控制；節能降耗

1 引言

煙箱輸送通道位于卷煙生產車間與成品倉庫之間，是煙箱從生產部門向倉儲部門輸送的通道。煙箱在封箱機裝箱后通過煙箱輸送通道輸送到成品倉庫。受生產工序要求，使得輸送通道的運轉情況必須與生產車間同步。我車間煙箱輸送通道分為樓上樓下兩部分，中間以垂直提升機連接。目前我廠封箱機出口煙箱輸送通道的控制方式為手動控制，通過旋鈕開關手動控制封箱機出口輸送通道皮帶電機實現輸送通道的啟停。該控制方式的實用性較為落后，且存在以下兩個問題：一、垂直提升機報警停機時，輸送線不能停止，在垂直提升機入口處容易發生擠煙，而影響產品質量。二、垂直提升機處于待料等待時，輸送通道長時間空運轉，不能自動停止，造成能源浪費。

2 垂直提升機與煙箱輸送通道控制方式及目前存在問題

2.1 垂直提升機控制方式

煙箱從封箱機出口輸送通道到達垂直提升機，通過垂直提升機，煙箱被從一樓送至二樓輸送通道，再由二樓輸送通道將煙箱輸送至成品庫。垂直提升機的控制方式為獨立控制，其功能有煙箱堵塞停機、煙箱掉落停機、安全門連鎖打開報警停機、急停、待料自動停機等。

2.2 煙箱輸送通道控制方式

位于封箱機出口的煙箱輸送通道分為五段、每段輸送通道由位于該段前端的旋鈕開關控制。當某段需要啟動或停止時手動旋動旋鈕開關，通過該段驅動接觸器控制相應的皮帶電機，以實現控制輸送通道運行與停止。

2.3 目前存在問題

垂直提升機與封箱機出口輸送通道分別獨立控制。當垂直提升機發生故障停機時，輸送通道缺少與提升機聯機信號，煙箱不能停止輸送，繼續輸送至提升機，在提升機入口處發生擠煙，損壞煙箱，造成資源浪費，甚至損壞設備。

3 煙箱輸送通道智能控制系統

3.1 結構組成及工作原理

煙箱輸送通道智能控制系統在結構上由數據采集單元、數據處理單元、執行單元三部分構成。（見結構圖）

3.1.1數據采集單元

數據采集單元負責采集來自垂直提升機發出的報警信號。報警信號分為故障信號、急停、安全門連鎖等。數據采集單元自動識別報警信號的種類，收集有效信號，為數據處理單元提供數據支持。

3.1.2數據處理單元

數據處理單元為本系統的核心部分，接收來自數據采集單元收集的輸入信號，在控制程序中進行數據分析、處理，最終輸出驅動信號給執行單元。數據處理單元由可編程序控制器（PLC）、中間繼電器組成。

其中PLC選用德國西門子公司S7-200微型PLC（見圖1）。具有以下優點：

一、可靠性高，抗干擾能力強

二、配套齊全，功能完善，實用性強

三、控制系統的設計、安裝工作量小，維修方便，容易改造

四、體積小，重量輕，能耗低

3.1.3執行單元

執行單元由電磁閥（見圖2）、提升氣缸（見圖3）、煙擋板（見圖4）組成，控制信號由中間繼電器輸出給執行單元，電磁閥線圈閉合，氣路導通，提升氣缸工作將煙擋板升起。煙箱被煙擋板強行阻擋，停止輸送，避免煙箱在垂直提升機入口發生擠煙現象。

3.2 煙箱輸送通道智能控制系統的功能

一、當垂直提升機發生故障停機時本系統會自動識別停機原因，為PLC采集故障信號，PLC控制程序經過數據分析、處理后輸出控制信號，中間繼電器接收輸出信號后驅動執行單元，實現控制煙箱停止輸送的功能，從而達到垂直提升機發生故障停機時，煙箱及時停止輸送，杜絕提升機入口擠煙現象發生，保護煙箱、保護設備。

二、當沒有煙箱輸送時，本系統通過采集封箱機出口煙箱存在傳感器信號，PLC控制程序判斷輸送通道上煙箱存在與否情況，自動控制煙箱輸送通道皮帶電機停止運轉，實現節能降耗的目的。同時，當有煙箱輸送到垂直提升入口處時，垂直提升機將自動啟動，保證生產的順利進行。

4 結論

煙箱輸送通道智能控制系統以PLC控制程序為功能核心，通過對采集信號的分析、處理，最終自動控制執行單元運行，實現當垂直提升機出現故障停機時，煙箱自動停止輸送的目的。同時PLC控制程序智能識別輸送通道上煙箱存在與否情況，自動控制輸送通道的啟動與停止。本智能控制系統有效保護了成品煙箱與輸送設備及人員安全，并在節能降耗方面起到一定作用。

通過實際應用，本系統達到預期設計要求，在不影響正常工作的情況下，保留原有控制功能，實現封箱機出口煙箱輸送通道智能控制的目的。本系統控制邏輯簡潔、結構單元布置靈活，可廣泛應用各種輸送通道中，值得推廣應用。

參考文獻

[1]程周、常輝，《可編程序控制器技術與應用》，電子工業出版社

[2]孔凡才，《自動控制原理與系統》第3版，機械工業出版社

[3]YP11A 封箱機說明書

[4]煙箱輸送電控制系統圖紙