卷煙機PLC電氣控制系統應用優勢及工作流程分析

張洪武 張磊

【摘 要】隨著煙草行業生產技術及工藝需求不斷提升，涉及到卷煙機械設備的結構改造、自動化應用技術等的創新已經逐步展開，主要涉及到電子、機械、光電等多個熱門專業，結構設計復雜程度加大，同時設計理念更新速度快，尤其是在卷煙機PLC電氣控制系統應用中。在此背景下，本文以卷煙機PLC電氣控制系統為研究對象，分別介紹了PLC電氣控制系統在卷煙機中應用的優勢、系統控制過程和對應模塊設計思路，供相關領域專業人士參考。

【關鍵詞】卷煙機；PLC電氣控制；應用優勢；工程流程

0引言

作為國內機械行業中較為特殊的設備類型之一，卷煙機整體構造包含接裝機、供料成條機和卷制成型機等部分，涉及到眾多專業領域，整體設備設計對于整體性、協調性要求較高。目前，由于卷煙行業發展迅速，且對于卷接和包裝的速度要求加快，使得卷煙機自動化技術應用要求逐步提升。PLC電氣控制系統在卷煙機生產中的應用，可高效提升卷煙速度，結合現場總線技術，對于提升卷煙機工作效率和產品生產質量的提升都具有重要作用。

1 PLC電氣控制系統在卷煙機中應用的優勢分析

1.1操作界面簡潔方便

PLC電氣系統中的操作界面為全漢化模式，能夠適應不同文化層次技術人員的操作需求，可對系統運行中的各項參數進行準確閱讀和記錄，可根據生產工藝中原料的選擇、消耗量等數據進行查詢，可高效開展生產資料的調度等。可結合實時進行的工藝流程對于故障的發生進行準確判斷，并將報警信息和數據以圖表的形式展現，更具直觀化。

1.2故障率低，維修方便

卷煙機作業過程中產生的振動動作較為強烈，且煙塵量較大，因此需要PLC控制系統具備良好的抗震和防塵等功能，而目前的PLC控制系統大都能夠實現此功能，且在在運行過程中，無故障時間平均可小于10萬個小時。一旦故障發生，PLC控制系統可根據故障位置進行自動定位，省去人為故障的查找，提升故障準確判斷，節省故障維修時間。

1.3數據收集、傳輸和分析效率高

現場總線是當前卷煙機應用的主要方式，因此PLC控制系統可滿足卷煙機運行過程中對數據收集、傳輸等的需求，可實現聯網共享、在線設備的檢測與數據采集，并對數據進行高效傳輸、分析和儲存等。

2卷煙機中PLC控制系統的工作流程

2.1數據采集及傳輸

按照事先編輯好的指令信息，對所要輸入的空間區域進行對準掃描，針對輸入區域的運行狀態進行數據分析，判斷數據可傳輸性。

2.2特定程序控制

首先對用戶的控制系統進行程序化指令，并進行預先設置，確保系統規定規則的全面性掃描及分析，另外在結合卷煙機現場運行過程中的相關理論內容，以邏輯性的運算為目的，實現基于邏輯性運算和分析為主的相關分析控制內容。

2.3運行過程中的控制響應

在PLC程序執行的過程中，以具體的使用情況為基準，對其進行分析，并以邏輯性的運算結果進行數據收集，并反饋到對應的控制系統上。經過與主機的對接，將所有的輸出系統和輸出響應信號進行高效處理，確保信號的指令與實際的操作情況相一致。此外，結合生產現場的實際狀態，對指令信息和數據進行分析，結合邏輯性運算的方式，對卷煙機的運行過程進行實時控制。

3PLC電氣控制系統模塊設計

3.1主電機啟停

主電機啟動前階段，主離合器處于拉開狀態，實現輕載啟動，當PLC控制條件及狀態都符合需求時，啟動按鈕按下后就可實現輕載啟動，當烙鐵設備垂直狀態放下時就會使得整個的信號運行，此時的設備運行速度會根據整體系統的進展進行自動切換，而當機器發生故障的過程中，會導致信號與電源之間的狀態為切斷，并實行機械制動，以此確保機器運行的安全性。

3.2變頻調速控制

卷煙機系統速度設定中，包含1/6全速共有點動速度、1/3全速的低速和全速三種運行速度，其次PLC控制系統能夠針對當前卷煙機運行狀態中所產生的信號進行控制，對交流變頻進行高效的速度設定，確保機器運行速度能夠達到和滿足合適的卷煙機運行狀態。

3.3煙絲料斗控制系統

當卷煙機中的主電機在運行狀態時，啟動運行的過程中，煙絲會隨著料斗電機的運行自動進行提供，卷煙機中PLC系統對煙絲原料的料位高低和煙絲提升的速度進行監測和控制，從而確保煙絲能夠均勻的供給卷煙機中。實現PLC控制系統對于煙絲供應及其速率的實時監測及控制。

4卷煙機PLC電氣控制系統設計及改造分析

針對卷煙機PLC電氣控制系統來說，其設計流程一般包括有PLC電氣控制系統的選型（主要包括主PLC控制系統的硬件選型與配置、料斗控制系統PLC電氣控制選型與硬件的配置）、軟件的設計、系統調試運行三部分組成。在PLC電氣控制選型的過程中，主要針對電源模塊、CPU、接口模塊、數字量輸入模塊、數字量輸出模塊進行選型，例如電源模塊選擇使用型號PS 60W120/230VAC/DC，品牌選擇SIEMENS；再例如CPU選擇型號CPU 1516-3 PN/DP；接口模塊選擇使用型號IM 155-5 PN ST等。在軟件設計的過程中，應首先按照卷煙機控制系統的需求進行設計方案的分析，按照主電機的工作方式進行設計。對電機的速度、料斗提升高度等參數進行分析，并將作業過程中的相關故障進行反饋，并由PLC電氣控制系統發出故障報警信號。

此外，針對卷煙機PLC電氣控制系統的升級改造也成為該行業領域研究的重點，針對升級改造的效益應著重分析人員效益、項目整體效益和社會效益，大大提升電氣自動化控制系統操作人員的專業技術水平，使得卷煙機作業流程更加簡化、作業效率不斷提升。

5結束語

綜上所述，煙草生產行業機械化程度越來越高，逐步的滿足消費者的需求，煙草生產質量及生產自動化越來越高，因此基于PLC電氣控制系統技術應用及研究深入程度應與社會效益和人們需求相關聯。鑒于此，本文首先介紹了PLC電氣控制系統在卷煙機中應用的優勢，然后分析了卷煙機中PLC控制系統的工作流程，最后結合PLC控制系統的設計模塊，分析了卷煙機PLC電氣控制系統設計及改造，期望能夠為相關領域技術人員提供理論參考。

參考文獻：

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[2]張明琰.基于IPC的Beckoff-CX1020 PLC在ZJ17卷煙機上的應用[J].工業控制計算機，2013，26（2）：107-108.

（作者單位：內蒙古昆明卷煙有限責任公司）