一种卷烟机剔除报警计数装置

虎勇

摘 要：目前国内卷烟行业所采用的卷烟机主力机型为PROTOS系列卷烟机，此类卷烟机生产过程中，当出现烟支空头、漏气、滤嘴缺失、重量异常等不合格烟支时，会在剔废轮处进行剔除，现有设备为控制系统发出剔除信号至电磁阀，电磁阀接通正压空气剔除不合格烟支。当电磁阀出现故障或剔除气路堵塞时，不合格烟支将不能有效剔除，而现有设备对于剔除效果没有监测手段，也没有报警装置，如果剔除电路发生故障，则废品烟支将会汇入正品烟支中，对产品质量造成严重隐患。为消除这一被动情况，研制出一种卷烟机剔除报警计数装置来对卷烟机剔除情况进行实时监测。

关键词：卷烟机;电磁阀;剔除;检测装置

一、前言

德国豪尼公司研制的PROTOS系列卷烟机组从上世纪引进我国以来，已经成为我国卷烟企业的主力卷烟机型。此系列卷烟机组由VE供料成条机，SE卷制成型机，MAX滤嘴接装机三部分组成。设计生产车速范围从7000支/分至16000支/分等不同等级。整个机组由于生产可靠稳定，维护维修简单方便而受到国内卷烟企业的青睐，从而受到大力的推广和应用。但是该机型在长期的使用中发现，当电磁阀出现故障或剔除气路堵塞时，不合格烟支将不能有效剔除，而现有设备对于剔除效果没有监测手段，也没有报警装置，如果剔除电路发生故障，则废品烟支将会汇入正品烟支中，对产品质量造成严重隐患。因此，需要设计一个卷烟机剔除报警计数装置，来实时检测卷烟机剔除状态，提示设备操作人员及时检查，提高PROTOS机组产品质量。

二、目前现状

原机组的MAX卷制成型机在剔除鼓轮中安装剔除气路，电控系统通过电磁阀控制剔除气路中正压压缩空气的通断，来实现剔除动作，当电磁阀出现故障或剔除气路堵塞时，不合格烟支将不能有效剔除，而现有设备对于剔除效果没有监测手段，也没有报警装置，设备存在设计缺陷。

三、硬件组成及控制原理

针对设备存在的问题，设计一种卷烟机剔除报警计数装置，能够实时监测剔废轮剔除烟支状态并进行计数，以及提示操作人员介入检查。避免因剔除失效造成的烟支质量隐患。

a.硬件组成

整套装置由检测模块、控制模块、报警模块、电源模块等几个模块组成。

1.检测模块装置采用一组对射式光电式检测开关，安装在剔废轮烟支剔除路径上，发射端发出红外光，当有剔除的废品烟支经过时，遮挡红外光信号，接收端检测不到红外光时，检测器发送信号至新加装的控制器中。检测器包括KEYENCE FU-6F型光纤和KEYENCE FS2-60P型光纤放大器，其输出端口为PNP型高电平输出。

1.搓接鼓轮 2.废品烟支 3.检测支架 4.检测器 5.红外光信号 6.剔废轮烟支剔除路径 7.卷烟机剔除报警计数装置 8.控制器 9.报警装置

2.中央控制模块采用西门子公司S7-200系列PLC，因检测信号为数字量信号，报警信号输出也为数字量信号，故采用带有S7-200系列PLC中的CPU 222型PLC，其具有8个输入点和6个输出点，完全满足整套检测装置的控制任务。

3.报警模块采用声光报警装置，通过24V中间继电器控制连接。报警模块的工作过程如下，当设备有剔除信号而检测装置未检测到剔除烟支时，中央控制模块会输出24V直流电压信号，控制新加装的24V直流继电器动作，继电器的一组常开触点引入一路220V交流电，为声光报警装置供电，当继电器动作后，常开触点导通，声光报警装置得电，发出声光报警信号。

4.电源模块采用一个220V交流转24V直流电源块，交流电源220V来自原机组的电源单元，每一条电源模块线路都采用过流保护装置。

b.控制原理

该装置采用一组对射式光电式检测开关，安装在剔废轮烟支剔除路径上，发射端发出红外光，当有剔除的废品烟支经过时，遮挡红外光信号，接收端检测不到红外光时，检测器发送信号至新加装的控制器中，控制器计数器累加计数，当剔除结束后，控制器将检测计算出的剔除废品烟支数量与卷烟机控制系统中设置的剔除数量进行对比，如果没有检测到废品烟支，或是检测到的剔除数量少于设定的应当剔除的数量，则控制器发出报警信号至声光报警装置，发出声光报警，提醒操作人员介入，检查烟支质量以及剔除执行机构状态，以杜絕废品烟支流入下一工序。为避免监测装置脏污影响检测效果，对射式光电开关侧方加装由电磁阀控制的清洁吹风，设备运行时，定时打开清吹对射式光电检测器，保证检测灵敏有效。

四、装置使用效果

经过改造后，可以有效检测卷烟机剔废轮废品剔除状态，杜绝废品烟支因为剔除失效而混入正品，提高产品质量，消除了设备隐患，可以提高设备操作人员的效率，减少产品质量隐患，具有较高的实用价值。

参考文献：

[1]王永华。现代电气控制及PLC应用技术[M].北京;北京航空大学出版社，2008.