項(xiàng)目背景：江西中煙南昌卷煙廠(chǎng)現(xiàn)有22組包裝機(jī)組，均配套ZN318型條透明紙外觀(guān)檢測(cè)器，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的煙條無(wú)透明紙、透明紙跑偏及散條缺陷進(jìn)行在線(xiàn)檢測(cè)。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，該檢測(cè)器故障頻次高、部分關(guān)鍵功能缺失、故障和報(bào)警信息不直觀(guān)且有漏檢、漏剔導(dǎo)致缺陷煙條進(jìn)入裝箱工序的現(xiàn)象，存在很大的質(zhì)量隱患。

要杜絕質(zhì)量隱患，需設(shè)計(jì)和安裝適合細(xì)支型機(jī)組的在線(xiàn)剔除機(jī)構(gòu)、重新設(shè)計(jì)檢測(cè)功能、升級(jí)電控系統(tǒng)、重新設(shè)計(jì)線(xiàn)路安裝和連接方式。

設(shè)計(jì)方案

研制集CV外包材料檢測(cè)、輔助檢測(cè)、在線(xiàn)剔除等功能于一體的新型檢測(cè)系統(tǒng)。

首先是在線(xiàn)剔除設(shè)計(jì)。剔除方式采用通過(guò)控制提升機(jī)緊急出口擋板開(kāi)閉，使缺陷煙條慣性滑出的創(chuàng)新方案。擋板開(kāi)閉的執(zhí)行元件選用旋轉(zhuǎn)氣缸；擋板開(kāi)閉的控制邏輯選用“分時(shí)占用”方案，只在剔除開(kāi)始和結(jié)束時(shí)段占用擋板0.2秒左右，與設(shè)備功能無(wú)沖突且無(wú)質(zhì)量安全隱患；驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸的電磁閥選用勵(lì)磁時(shí)間最短的快速型。

檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)，包含同步信號(hào)、缺陷檢測(cè)、輔助檢測(cè)的方案選擇。同步信號(hào)，選擇精度更高的編碼器方案。基于性能、成本考量，缺陷檢測(cè)傳感器沿用原ZN318傳感器。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，傳感器自檢邏輯采用“連續(xù)出現(xiàn)三條則報(bào)警并停機(jī)”方案，該方案的準(zhǔn)確率和誤檢率均符合研制要求。移位抗干擾的物理信號(hào)，使用更穩(wěn)定準(zhǔn)確的CT剔除使能信號(hào)；剔除失敗檢測(cè)的物理信號(hào)，使用檢測(cè)范圍更廣的提升機(jī)擋板位置信號(hào)。

控制系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)的核心，硬件主要包含主控制器和人機(jī)界面。通過(guò)調(diào)查實(shí)驗(yàn)，主控制器選擇通用性和擴(kuò)展性更佳的S7-200系列PLC；人機(jī)界面擔(dān)負(fù)人機(jī)交互和數(shù)據(jù)記錄、采集功能，選用西門(mén)子TP700，其記錄可查詢(xún)追溯并且支持標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。

針對(duì)線(xiàn)路連接、傳感器、PLC、HMI的安裝方案選擇系統(tǒng)安裝方式。線(xiàn)路連接，采用更改線(xiàn)路敷設(shè)路徑及端子排接線(xiàn)方案，更安全、可靠、可直接測(cè)量；傳感器安裝，采用將傳感器外置安裝到接線(xiàn)盒端蓋的方案，靜止工位安裝無(wú)安全隱患，更便于觀(guān)察調(diào)整；PLC和人機(jī)界面安裝選擇獨(dú)立電柜方案，更利于查看信息和操作。

使用效果

效果跟蹤期內(nèi)，新系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，輔助檢測(cè)功能正常，無(wú)缺陷煙條進(jìn)入下游工序現(xiàn)象，未發(fā)生由于新系統(tǒng)運(yùn)行引發(fā)的設(shè)備故障、產(chǎn)品質(zhì)量缺陷以及人員和設(shè)備安全事故。

改造費(fèi)用合計(jì)6070元，對(duì)照外協(xié)改造報(bào)價(jià)節(jié)約6.6萬(wàn)元，按22組設(shè)備計(jì)算可節(jié)約成本145.2萬(wàn)元。除經(jīng)濟(jì)效益外，活動(dòng)后單機(jī)組單月減少了21分鐘維修時(shí)間，有效提高了設(shè)備效率。

活動(dòng)過(guò)程中的創(chuàng)新點(diǎn)申報(bào)了發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利，其中發(fā)明專(zhuān)利已受理，實(shí)用新型專(zhuān)利已通過(guò)審核。項(xiàng)目實(shí)施完成后，設(shè)備科批準(zhǔn)在車(chē)間推廣應(yīng)用。此外，還在省外煙廠(chǎng)進(jìn)行推廣，收到了良好反響。