閥島技術在卷煙設備中的應用探究

業明

摘要：由于近幾年來電子科技的突飛猛進，機電一體化技術在工業機械中的應用前景更加寬廣。一臺工業機器不單是由少數基礎元器件的簡單組合，而是個包含實現驅動、控制、檢測、顯示和傳輸等功能的大量機械或電子元器件的組合體。而閥島技術在卷煙設備中也被廣泛應用，下面對閥島技術在卷煙設備中的應用進行分析探討，進而提升卷煙設備的工作效率。

關鍵詞：閥島技術；卷煙設備；應用

由于機械設備體系中包括有大量的信號源、能量傳輸線和輸送管路，所以導致滲漏、擁塞、假接或線路短路的現象頻繁發生，特別是當這些傳輸線和輸送管路隨著機器的運轉而轉動時，不免給傳輸線與輸送管路的維修和整治帶來不小的麻煩。因此將過去多種獨立結構元件先優化處理，然后有規律的集中在一起，塑造成系列化的標準產品，已然成為氣動、機械一體化的未來發展趨勢。

一、閥島技術相關概述

1.閥島是近幾年來新興起的氣電一體化產品，它主要作用是將多個電控轉換閥用總線方式集中在一起，占用空間變小，控制線用量也減少，最主要是裝置起來更容易。綜合布線和電腦智能化遙控技術，可以使大型自動化機械的氣電自控系統的設計安裝和調節測試功能更加簡捷。

2.第一批閥島是多孔接口的閥島，它將各類氣閥按照客戶要求集中裝置于閥島上，其進氣口及排氣口均已連接穩當，各氣閥的電控信號端全部匯總于一個統一的多孔插座上，但還是存在一定量的接線工作任務；第二批閥島是攜帶現場總線的閥島，每一個閥島都有一個獨立的總線輸人口和總線輸出口，相比之前接線任務量減少，大大縮減了接線時間，也使設備占用體積減小，維護起來更容易。隨著閥島技術的不斷研發，出現了程序化閥島，即將程序化控制器安置于閥島上；模塊式閥島，它十分便捷的對機器的性能和規模進行擴展；緊密型閥島（CP閥島），它使設備的整體布局美觀、清晰明了。卷煙機是機械行業中比較特殊的一種機器。它是由濾嘴、卷煙、包裝、裝盤、輸出設備等組成的，同時涉及到機、電、氣、液、光、核等專業，機器本身構造比較繁瑣，而且操作系統步驟多，對系統的協調組織能力要求高。二是對卷煙的品質要求越來越高。這就要求卷煙設備要用新技術不斷改進完善。

二、閥島在卷煙儲存輸送設備中的應用

1.系統選擇可帶擴展模塊的閥島CPV10-GE—D101——8。CPV型閥島體積小，但性能卻十分強大，它可在同一個位置上緊挨著安置兩個閥的功用，進一步提升了它的性能，所有閥均使用先導入式管控，在調試時也能夠手動操控，所有的功用均可互相疊加。該元件采用模塊化設計理念，可與西門子等公司生產的PLC連接。當感應信號輸入時，而轉變化電信號輸出，此種特性均可集成于閥島內，同一閥島可同時擁有幾種不同壓力，性能優良，結構緊密。連接方法采用總線連接，可縮短氣動系統安裝時間，其電源工作電壓為DC24V。閥島上的2組DIP撥碼開關。閥島通過PROFIBUS—DP總線與作為主站的PLC連接。接收來自主站的命令控制氣路的通斷。對PLC體系來說，它大體上可看成一個分散式數字輸出模塊，每一個閥片控制2個電磁閥的關閉，等同于2個數字量輸出創建一個帶有總線型閥島的PROFIBUS—DP網絡主要分以下幾步驟：（1）首先將所需的閥島電子設備數據庫文件（GSD）復鋁0到＼SIMENs＼sTEEP7＼s7DATA＼GSD文件夾下。類似位圖文件的相關象形圖文件復制到＼SIEMENS＼STEP7＼S7DATA＼Nsbmp文件夾中。（2）打開S1MATICManager軟件，創建一個新項目。在相應的對話框中選擇帶有PROFIBUS-DP網的CPU，用鼠標右鍵點擊右半窗口插2LPROFIBUS網。（3）雙擊Hardware，打開“HWConfig”窗口，組態S7-300模塊。（4）組態DP主站系統。選擇DP主站，并插入DPMastersystem。在硬件目錄中查找到閥島模塊FESTOCPVD101，將該模塊連接到系統主機。在“Properties”對話框的“NetworkConnection”標簽中修改已插入的模塊的站地址。用同樣的方法組態其它DP從站，如本項目中圖爾克總線模塊。

三、閥島技術在卷接設備上的應用

1.閥島中對信號源和能量流都可以做到極致，極少的信號傳輸線，極少的輸送氣管，從而在很大程度上減少了滲漏、擁塞、假接或線路短路的現象頻繁發生，在70卷煙機中應用了閥島之后，可少用十幾根氣管和控制線。

2.在新型的70機氣動體系中所采用的閥島是FESTO公司生產的帶可擴展模塊的閥島CPV10—GE-D1-8B-14—R—A-8C。CPV型閥島結構尺寸小（其體積為15CM*12CM*IOCM），性能優異，可在一個位置上緊湊地安裝兩組閥的功用，從而提升了它的性能，所有閥都采用了先導入式操控，在調試時也可以人工操控.所有的功用均可各自相互組合。其使用了模塊化的設計，可與西門子等公司生產的PLC連接。閥島通過PROFIBUS—DP總線與作為主站的PLC連接，接收來自主站的命令控制氣路的通斷。對于PLC系統來說，它相當于是一個分布式數字輸出模塊

四、閥島技術的進一步發展分析

1.模塊式閥島

模塊式閥島的核心技術是閥島全部由各個模塊組成，并且互相之間可以轉換。操控模塊：操控模塊有三種基本樣式：多孔接口型、現場總線型和可程序化型。電磁閥模塊：兩種不同規格的電磁閥分別安裝在帶有統一氣路及電路的底座上，兩種底座可以自由排列組合，其數量也可以自由增減。并且在底座之間可以創建不同的壓力分區。短時間查找問題功能：每個閥上都帶有LED指示燈，可通過現場總線來確診信息來源。這樣當儀器出現問題時，可以通過指示燈查找出哪個模塊出現問題，這樣大大縮短了停機維修時間。

2.緊湊型閥島

CP閥島安裝系統能夠同時滿足兩種完全不同的指示并解決分散化模塊系統與電路安裝之間的存在的矛盾。高速化機械要求動作元件具有較短的循環周期以及較短的氣管長度。閥必須安裝于執行機構附近，CP閥島基于這些要求而研發的，而且不需要對每個閥進行接線。CP閥島安裝系統以一種單一的安裝模式將模塊化的CP閥島以及各種輸入，輸出模塊集成在一個總線網絡中。所有CP閥島和CP模塊都通過預制的CP電纜連接到CP現場總線節點上。每個CP閥島和CP輸入模塊都可以形成一條安裝分支，并以CP現場總線節點為終點。安裝系統最多可支持4條直接與現場總線節點連接的分支。每條分支的最大擴展長度為10m。無論對于現場總線還是對于閥的驅動或CP閥島有CPv和CPA兩種。CPA閥島采用的模塊結構可進行擴展，帶ASI接口.內置式SPS，用于閥島自控。CPV閥島的種類有帶獨立插座、帶多針插頭、帶ASI接口及帶現場總線接口。

五、結語

綜上所述，對閥門技術在卷煙相關設備上的應用進行分析，相信能提高機械設備的使用效率，進而促進卷煙企業的發展。