一種卷煙機剔除報警計數裝置

虎勇

摘 要：目前國內卷煙行業所采用的卷煙機主力機型為PROTOS系列卷煙機，此類卷煙機生產過程中，當出現煙支空頭、漏氣、濾嘴缺失、重量異常等不合格煙支時，會在剔廢輪處進行剔除，現有設備為控制系統發出剔除信號至電磁閥，電磁閥接通正壓空氣剔除不合格煙支。當電磁閥出現故障或剔除氣路堵塞時，不合格煙支將不能有效剔除，而現有設備對于剔除效果沒有監測手段，也沒有報警裝置，如果剔除電路發生故障，則廢品煙支將會匯入正品煙支中，對產品質量造成嚴重隱患。為消除這一被動情況，研制出一種卷煙機剔除報警計數裝置來對卷煙機剔除情況進行實時監測。

關鍵詞：卷煙機;電磁閥;剔除;檢測裝置

一、前言

德國豪尼公司研制的PROTOS系列卷煙機組從上世紀引進我國以來，已經成為我國卷煙企業的主力卷煙機型。此系列卷煙機組由VE供料成條機，SE卷制成型機，MAX濾嘴接裝機三部分組成。設計生產車速范圍從7000支/分至16000支/分等不同等級。整個機組由于生產可靠穩定，維護維修簡單方便而受到國內卷煙企業的青睞，從而受到大力的推廣和應用。但是該機型在長期的使用中發現，當電磁閥出現故障或剔除氣路堵塞時，不合格煙支將不能有效剔除，而現有設備對于剔除效果沒有監測手段，也沒有報警裝置，如果剔除電路發生故障，則廢品煙支將會匯入正品煙支中，對產品質量造成嚴重隱患。因此，需要設計一個卷煙機剔除報警計數裝置，來實時檢測卷煙機剔除狀態，提示設備操作人員及時檢查，提高PROTOS機組產品質量。

二、目前現狀

原機組的MAX卷制成型機在剔除鼓輪中安裝剔除氣路，電控系統通過電磁閥控制剔除氣路中正壓壓縮空氣的通斷，來實現剔除動作，當電磁閥出現故障或剔除氣路堵塞時，不合格煙支將不能有效剔除，而現有設備對于剔除效果沒有監測手段，也沒有報警裝置，設備存在設計缺陷。

三、硬件組成及控制原理

針對設備存在的問題，設計一種卷煙機剔除報警計數裝置，能夠實時監測剔廢輪剔除煙支狀態并進行計數，以及提示操作人員介入檢查。避免因剔除失效造成的煙支質量隱患。

a.硬件組成

整套裝置由檢測模塊、控制模塊、報警模塊、電源模塊等幾個模塊組成。

1.檢測模塊裝置采用一組對射式光電式檢測開關，安裝在剔廢輪煙支剔除路徑上，發射端發出紅外光，當有剔除的廢品煙支經過時，遮擋紅外光信號，接收端檢測不到紅外光時，檢測器發送信號至新加裝的控制器中。檢測器包括KEYENCE FU-6F型光纖和KEYENCE FS2-60P型光纖放大器，其輸出端口為PNP型高電平輸出。

1.搓接鼓輪 2.廢品煙支 3.檢測支架 4.檢測器 5.紅外光信號 6.剔廢輪煙支剔除路徑 7.卷煙機剔除報警計數裝置 8.控制器 9.報警裝置

2.中央控制模塊采用西門子公司S7-200系列PLC，因檢測信號為數字量信號，報警信號輸出也為數字量信號，故采用帶有S7-200系列PLC中的CPU 222型PLC，其具有8個輸入點和6個輸出點，完全滿足整套檢測裝置的控制任務。

3.報警模塊采用聲光報警裝置，通過24V中間繼電器控制連接。報警模塊的工作過程如下，當設備有剔除信號而檢測裝置未檢測到剔除煙支時，中央控制模塊會輸出24V直流電壓信號，控制新加裝的24V直流繼電器動作，繼電器的一組常開觸點引入一路220V交流電，為聲光報警裝置供電，當繼電器動作后，常開觸點導通，聲光報警裝置得電，發出聲光報警信號。

4.電源模塊采用一個220V交流轉24V直流電源塊，交流電源220V來自原機組的電源單元，每一條電源模塊線路都采用過流保護裝置。

b.控制原理

該裝置采用一組對射式光電式檢測開關，安裝在剔廢輪煙支剔除路徑上，發射端發出紅外光，當有剔除的廢品煙支經過時，遮擋紅外光信號，接收端檢測不到紅外光時，檢測器發送信號至新加裝的控制器中，控制器計數器累加計數，當剔除結束后，控制器將檢測計算出的剔除廢品煙支數量與卷煙機控制系統中設置的剔除數量進行對比，如果沒有檢測到廢品煙支，或是檢測到的剔除數量少于設定的應當剔除的數量，則控制器發出報警信號至聲光報警裝置，發出聲光報警，提醒操作人員介入，檢查煙支質量以及剔除執行機構狀態，以杜絕廢品煙支流入下一工序。為避免監測裝置臟污影響檢測效果，對射式光電開關側方加裝由電磁閥控制的清潔吹風，設備運行時，定時打開清吹對射式光電檢測器，保證檢測靈敏有效。

四、裝置使用效果

經過改造后，可以有效檢測卷煙機剔廢輪廢品剔除狀態，杜絕廢品煙支因為剔除失效而混入正品，提高產品質量，消除了設備隱患，可以提高設備操作人員的效率，減少產品質量隱患，具有較高的實用價值。

參考文獻：

[1]王永華。現代電氣控制及PLC應用技術[M].北京;北京航空大學出版社，2008.