智能型下煙道檢測器

孟慶里++張軍

摘 要：本文詳細(xì)論述了下煙道智能檢測器的實(shí)施方案，本方案是基于SG-2BC的智能型下煙道檢測器，主要解決了下煙道檢測不準(zhǔn)和煙支損傷等不良現(xiàn)象。本設(shè)計(jì)是由SG-2BC紅外傳感器、單片機(jī)單元、電源電路等部分組成。該檢測器具有自學(xué)習(xí)功能，可對下煙道煙支的有無進(jìn)行檢測，其結(jié)果以O(shè)C門的方式送到上位機(jī)進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：GDX1/GDX2包裝機(jī)組；下煙道；SG-2BC；單片機(jī)

中圖分類號：TU926 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）02-0059-01

1 改進(jìn)GD下煙道檢測器的必要性

早在上個世紀(jì)八十年代，中國煙草行業(yè)就對GD公司的GDX1和GDX2包裝機(jī)組進(jìn)行了引進(jìn)，由于原設(shè)備的下煙道檢測器采用的是探針觸式檢測器，在檢測過程中不斷的拍打煙支，必然會造成煙支內(nèi)煙絲的掉落，一方面造成了煙葉的浪費(fèi)，另一方面也讓煙支損傷，甚至?xí)购细駸熤Ы?jīng)過該檢測器后變成空頭煙支，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。為此我公司研制了智能型下煙道檢測器，該檢測器以進(jìn)口的SG-2BC光電傳感器為檢測傳感器，采用非接觸式檢測，有效的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。該檢測器運(yùn)行穩(wěn)定，安裝使用方便。

2 智能型下煙道檢測器功能簡介

（1）智能型下煙道檢測器取代了傳統(tǒng)探針式檢測器。安裝原位置上。檢測器采用非接觸式，檢測全程都不會接觸煙支，減少了空頭煙支的發(fā)生機(jī)率，也減少了因機(jī)械接觸可能對煙支造成的損壞。

（2）該檢測器功能強(qiáng)大，它既可以單路調(diào)整，也可以多路調(diào)整，而且有單路堵塞計(jì)數(shù)功能。

（3）智能型下煙道檢測器在使用時可以調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)值，也可以采用自學(xué)習(xí)方式。在使用自學(xué)習(xí)時，只要在下煙道無煙時按一下檢測器上的按鈕即可，無需其他任何操作。

（4）只須提供DC24V電源，接在原機(jī)插座的3腳上，檢測器也無需進(jìn)行循環(huán)推進(jìn)式運(yùn)動，不但大大減少了機(jī)械損耗，也避免了機(jī)械傷人，降低機(jī)械噪音，提高了安全性，并且對比原車的檢測器能耗大大減少。

（5）維護(hù)工作簡單，對傳感器部分進(jìn)行簡單的吹灰，即可完成維護(hù)。

3 智能型下煙道檢測器的系統(tǒng)組成

智能型下煙道檢測器由三大部分組成，第一部分是煙支檢測模塊；它是由SG-2BC紅外傳感器和信號處理部分組成。SG-2BC紅外傳感器可以檢測到煙支的有無，實(shí)時的采集數(shù)據(jù)信息。信號處理單元主要負(fù)責(zé)把來自SG-2BC紅外傳感器的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行特征量提取并進(jìn)行放大，放大后的信號與單片機(jī)的設(shè)定值進(jìn)行比較輸出有煙或無煙的電平信號，無煙的電平信號送到原車的信號接收板，如果連續(xù)3次無煙主機(jī)自動停車。第二部分是單片機(jī)控制器單元，通過手持編程器對下煙道檢測器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并將檢測到煙支信號以O(shè)C門的方式輸出到包裝機(jī)中進(jìn)行處理。通過手持編程器可查看下煙道檢測器當(dāng)前的特征值。第三部分是電源單元，它為整個電路提供9V、5V和3.3V三組電源。

3.1 SG-2BC下煙道檢測及信號處理單元（圖1）

光電器件采用了日本生產(chǎn)的SG-2BC反射式紅外檢測器件，其原理如下：在電路參數(shù)一定的情況下，Io的大小即Vout的輸出大小與被測煙支的距離L有關(guān)，L越大Vout也越大，L越小Vout也越小，當(dāng)Vout大到設(shè)定值時，就認(rèn)為出現(xiàn)了缺支。設(shè)定值是通過自學(xué)習(xí)獲得，也可調(diào)用預(yù)先設(shè)定好的5檔值。這些操作都在上位機(jī)控制的手持編程器上。如圖2所示。

下位機(jī)處理傳感器采集的模擬信號。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值比較。從而判斷煙支的有無，并輸出相應(yīng)的信號（OC門互補(bǔ)輸出），在原檢測器中，連續(xù)缺三支煙時才能輸一個無煙信號。如果檢測不準(zhǔn)，可通過上位機(jī)的人機(jī)界面，調(diào)整靈敏度后改變標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值，從而達(dá)到預(yù)期的效果。

3.2 單片機(jī)控制器單元

為了給用戶提供一個良好的人機(jī)界面，我們還設(shè)計(jì)了單片機(jī)控制器單元，通過單片機(jī)控制器單元可以對下煙道檢測器的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)定，并能實(shí)時的查看下煙道檢測器的當(dāng)前值，通過控制器可以對各個通道單獨(dú)調(diào)整，也可以一起調(diào)整，由于標(biāo)準(zhǔn)值的方便調(diào)整，消除了光電管老化所帶來的各管差異，大大延長了檢測器的使用壽命，且對各種不同的煙支都具有較好的檢測效果。

3.3 電源單元

第三部分是電源單元，它穩(wěn)定地對整個內(nèi)部電路提供9V、5V和3.3V三組電源。如圖3所示。

4 結(jié)語

總之，隨著各煙草廠家對卷煙包裝方面不斷的進(jìn)行改進(jìn)，也要求我們的檢測器也能適應(yīng)這種變化，不斷地改進(jìn)與創(chuàng)新。借助于單片機(jī)數(shù)據(jù)處理方面越來越強(qiáng)大的功能，使得利用光電管對物體進(jìn)行更精密檢測方面的研究不斷的深入，并且在應(yīng)用過程中也逐漸替代老式檢測器。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫志強(qiáng)，賈會志編.ZB45/ZB25型包裝設(shè)備電氣維修[J].河南科學(xué)技術(shù)出版社，2014年10月.

[2]張永瑞等編.電子測量技術(shù)基礎(chǔ)[J].西安電子科技大學(xué)出版社，2012年11月.

[3]胡宴如，耿蘇燕編.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[J].高等教育出版社，2010年4月.

[4]張毅剛等編.新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008年4月.