淺談GDX1商標紙膠缸注膠改造方法

崔巖斌（紅塔遼寧煙草有限責任公司　沈陽卷煙廠,沈陽　110014）

淺談GDX1商標紙膠缸注膠改造方法

崔巖斌
（紅塔遼寧煙草有限責任公司沈陽卷煙廠,沈陽110014）

摘要：原設備商標紙膠缸注膠方式只是簡單的通過膠位傳感器檢測膠位的高低來控制注膠電磁閥的動作使膠位保持在一定的高度，但在設備運轉時因膠輪的高速旋轉造成膠缸膠位左右存在膠位差，而設備停止運轉時該膠位差消失，造成膠位傳感器無法識別正確的膠位，造成膠位控制不穩，因此少膠、冒膠的情況時有發生，即影響產品質量也影響設備運行效率，通過本文論述的改造方法很好地解決了這一問題，進一步提高了產品質量，減輕了操作人員的勞動強度。

關鍵詞：膠位檢測；冒膠；PLC改造

1　GDX1商標紙膠缸涂膠器件及涂膠過程介紹

1.1商標紙的涂膠器件

GDX1的生產過程是將煙支定量后包上鋁箔紙、粘上商標紙、封簽后形成軟盒煙包。商標紙的涂膠器件有：膠缸、膠輪及涂膠器。

1.2涂膠過程

商標紙涂膠過程如下：首先膠缸里要有一定量的膠液，直徑100毫米逆時針高速旋轉的膠輪（設備以380包/分鐘運轉時膠輪轉速為190轉/分鐘）攪動膠液掛膠，涂膠器通過膠輪沾膠后完成在商標紙相應部位的涂膠動作。

2　原設備膠位控制元件及原理

2.1原設備膠位控制元件

原設備膠位控制通過以下控制元件及設定實現：（1）注膠按鈕；（2）膠位傳感器；（3）注膠電磁閥；（4）商標紙注膠持續時間設定。

2.2原設備膠位控制原理

原設備膠位控制原理為：在設備上電并按一次注膠按鈕后膠位自動控制程序即進入運行狀態，當膠位傳感器檢測到膠位“低”時經過2秒延時后接通注膠電磁閥啟動注膠動作，當膠位傳感器檢測到膠位“高”時經過2秒延時后關斷注膠電磁閥停止注膠動作;當注膠持續時間超過“商標紙注膠持續時間設定”值時停車，電腦顯示“商標紙膠流堵塞”。

3　原膠位控制存在的問題

原膠位控制只是簡單采用膠位傳感器的“高”、“低”信號作為判定依據控制膠位這一主控功能，加上“商標紙注膠持續時間設定”這一輔助功能共同實現，“商標紙注膠持續時間”的設定值在30-300秒之間，經實際測量設備運轉時的注膠時間只有5秒左右，同時在設備保養后膠缸空時注膠時間要120秒左右，兩者注膠時間相差極大，因此這一輔助功能作用有限。

具體說明如下：如果按照設備運轉時的膠位為基準調整膠位傳感器，在設備停止時膠位降低極易造成膠位傳感器感應“低”而接通注膠電磁閥啟動注膠動作，此時膠位就會升高，而設備啟動后因膠輪的高速旋轉造成右側的膠位再次被推高，如此右側的膠液就極可能超過膠缸的上沿而冒出來，因膠缸深度只有35毫米；而一旦膠水流到三輪上就會嚴重影響設備的正常運行，單單清理的時間就要2、3個小時；如果按照設備停止時的膠位為基準調整膠位傳感器，在設備連續運轉時膠位升高易造成膠位傳感器長時間感應“高”而關斷注膠電磁閥長時間停止注膠，如此造成膠位低于膠輪下沿造成膠輪無膠從而造成涂膠器、商標紙上無膠造成煙包質量問題。

4　設備現狀

因膠位控制不穩定，經常出現少膠、冒膠現象，該問題在GDX1機型上普遍存在，車間幾年來對該部位進行了多次改進，將膠位傳感器從里面移動至外面、將原電容式傳感器換成光電式傳感器等但都不能很好解決該問題。

現在有的設備操作人員干脆把膠位傳感器拆下來單獨放置，需要下膠時手動移開傳感器，膠量夠后再放回原處，但該方式風險較大，一旦遺忘必然發生冒膠現象。

5　方案設計

鑒于原膠位控制方法過于簡單，不能滿足生產的需要，現采用西門子PLC控制器對其進行改造。

改造方案如下：PLC控制器的輸入信號：原設備的膠位傳感器信號、設備運轉信號、注膠按鈕信號、信息切換按鈕信號。

PLC控制器的輸出信號：用PLC的一個輸出端接原設備的膠位傳感器信號輸出端。即將膠位傳感器信號、設備運轉信號、注膠按鈕信號、信息切換按鈕信號這四個信號統一整合作為控制器的輸入信號，對這四個信號判斷、處理后輸出一個信號作為原設備的膠位傳感器輸出信號去控制注膠電磁閥的動作，改進原控制方法單一的問題，以達到精確控制膠缸膠位的目的，同時防止膠位傳感器故障引起的無膠、冒膠故障的發生。

具體控制過程：（1）自動控制注膠。自動控制注膠只在設備運轉后才投入運行，控制器收到設備運轉信號10秒后如膠位傳感器檢測到膠位“低”自動注膠，注膠時間超過8秒或膠位傳感器檢測到“高”即自動停止注膠。經實際測量注5秒鐘膠可以維持設備30分鐘運轉的膠量，因此為防止膠位傳感器故障造成多次注膠進而帶來冒膠的危險，上次自動注膠后20分鐘之內鎖定自動注膠功能，即上次注膠后20分鐘內不會再自動注膠，但可通過按“注膠按鈕”解除該鎖定功能；（2）手動注膠。設備啟動10秒后如認為膠少但膠位傳感器未動作可進行手動注膠：按一次“注膠按鈕”即操作臺最上面的按鈕開始注膠，注膠時間超過5秒自動停止注膠，本功能只要設備運轉，隨時可以進行手動注膠，每按一次下5秒，以此彌補膠位傳感器故障帶來的無膠問題；（3）空膠缸時注膠控制。在設備停止運轉時不注膠，而檢修后膠缸里無膠，需在開車前預先較長時間注膠，為實現此功能，特設置了空膠缸時注膠控制環節：在膠位傳感器檢測到膠位低后，同時按下“注膠按鈕”和“信息切換按鈕”即操作臺最上和最下面的按鈕開始停車狀態下注膠，注膠時間超過100秒或膠位傳感器檢測到位,則停止注膠。因“注膠”和“信息切換”兩個按鈕在原設備上毫無關聯，同時按下不會給設備帶來任何不良影響，同時安裝位置相隔較遠，因此設置同時按下這兩個按鈕來達到防止誤操作的目的。

6　改造后達到的效果

改造后因只判斷設備運轉時的膠位而不再受停車時膠位降低的干擾，膠位控制精度大大提高，再沒有出現冒膠的問題，同時因增加了手動注膠功能，設備操作人員可以依據設備情況自由控制膠位，給操作人員帶來極大的方便。

7　結束語

通過上述的改造，解決了以往膠位控制難的頑疾同時彌補了因膠位傳感器常“高”和常“低”兩種極限故障情況下帶來的無膠和冒膠的問題，設備操作人員再也不用擔心冒膠的問題了，去掉了他們的一個心病，既保證了產品質量又提高了設備效率，減輕了操作人員的勞動強度，設備操作人員一致反應效果非常良好。

參考文獻：

[1]S7-200可編程控制器系統手冊[S].