閥島技術(shù)在卷煙設(shè)備中的應(yīng)用探究

業(yè)明

摘要：由于近幾年來電子科技的突飛猛進(jìn)，機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用前景更加寬廣。一臺(tái)工業(yè)機(jī)器不單是由少數(shù)基礎(chǔ)元器件的簡(jiǎn)單組合，而是個(gè)包含實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)、控制、檢測(cè)、顯示和傳輸?shù)裙δ艿拇罅繖C(jī)械或電子元器件的組合體。而閥島技術(shù)在卷煙設(shè)備中也被廣泛應(yīng)用，下面對(duì)閥島技術(shù)在卷煙設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討，進(jìn)而提升卷煙設(shè)備的工作效率。

關(guān)鍵詞：閥島技術(shù)；卷煙設(shè)備；應(yīng)用

由于機(jī)械設(shè)備體系中包括有大量的信號(hào)源、能量傳輸線和輸送管路，所以導(dǎo)致滲漏、擁塞、假接或線路短路的現(xiàn)象頻繁發(fā)生，特別是當(dāng)這些傳輸線和輸送管路隨著機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不免給傳輸線與輸送管路的維修和整治帶來不小的麻煩。因此將過去多種獨(dú)立結(jié)構(gòu)元件先優(yōu)化處理，然后有規(guī)律的集中在一起，塑造成系列化的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，已然成為氣動(dòng)、機(jī)械一體化的未來發(fā)展趨勢(shì)。

一、閥島技術(shù)相關(guān)概述

1.閥島是近幾年來新興起的氣電一體化產(chǎn)品，它主要作用是將多個(gè)電控轉(zhuǎn)換閥用總線方式集中在一起，占用空間變小，控制線用量也減少，最主要是裝置起來更容易。綜合布線和電腦智能化遙控技術(shù)，可以使大型自動(dòng)化機(jī)械的氣電自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝和調(diào)節(jié)測(cè)試功能更加簡(jiǎn)捷。

2.第一批閥島是多孔接口的閥島，它將各類氣閥按照客戶要求集中裝置于閥島上，其進(jìn)氣口及排氣口均已連接穩(wěn)當(dāng)，各氣閥的電控信號(hào)端全部匯總于一個(gè)統(tǒng)一的多孔插座上，但還是存在一定量的接線工作任務(wù)；第二批閥島是攜帶現(xiàn)場(chǎng)總線的閥島，每一個(gè)閥島都有一個(gè)獨(dú)立的總線輸人口和總線輸出口，相比之前接線任務(wù)量減少，大大縮減了接線時(shí)間，也使設(shè)備占用體積減小，維護(hù)起來更容易。隨著閥島技術(shù)的不斷研發(fā)，出現(xiàn)了程序化閥島，即將程序化控制器安置于閥島上；模塊式閥島，它十分便捷的對(duì)機(jī)器的性能和規(guī)模進(jìn)行擴(kuò)展；緊密型閥島（CP閥島），它使設(shè)備的整體布局美觀、清晰明了。卷煙機(jī)是機(jī)械行業(yè)中比較特殊的一種機(jī)器。它是由濾嘴、卷煙、包裝、裝盤、輸出設(shè)備等組成的，同時(shí)涉及到機(jī)、電、氣、液、光、核等專業(yè)，機(jī)器本身構(gòu)造比較繁瑣，而且操作系統(tǒng)步驟多，對(duì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)組織能力要求高。二是對(duì)卷煙的品質(zhì)要求越來越高。這就要求卷煙設(shè)備要用新技術(shù)不斷改進(jìn)完善。

二、閥島在卷煙儲(chǔ)存輸送設(shè)備中的應(yīng)用

1.系統(tǒng)選擇可帶擴(kuò)展模塊的閥島CPV10-GE—D101——8。CPV型閥島體積小，但性能卻十分強(qiáng)大，它可在同一個(gè)位置上緊挨著安置兩個(gè)閥的功用，進(jìn)一步提升了它的性能，所有閥均使用先導(dǎo)入式管控，在調(diào)試時(shí)也能夠手動(dòng)操控，所有的功用均可互相疊加。該元件采用模塊化設(shè)計(jì)理念，可與西門子等公司生產(chǎn)的PLC連接。當(dāng)感應(yīng)信號(hào)輸入時(shí)，而轉(zhuǎn)變化電信號(hào)輸出，此種特性均可集成于閥島內(nèi)，同一閥島可同時(shí)擁有幾種不同壓力，性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)緊密。連接方法采用總線連接，可縮短氣動(dòng)系統(tǒng)安裝時(shí)間，其電源工作電壓為DC24V。閥島上的2組DIP撥碼開關(guān)。閥島通過PROFIBUS—DP總線與作為主站的PLC連接。接收來自主站的命令控制氣路的通斷。對(duì)PLC體系來說，它大體上可看成一個(gè)分散式數(shù)字輸出模塊，每一個(gè)閥片控制2個(gè)電磁閥的關(guān)閉，等同于2個(gè)數(shù)字量輸出創(chuàng)建一個(gè)帶有總線型閥島的PROFIBUS—DP網(wǎng)絡(luò)主要分以下幾步驟：（1）首先將所需的閥島電子設(shè)備數(shù)據(jù)庫文件（GSD）復(fù)鋁0到＼SIMENs＼sTEEP7＼s7DATA＼GSD文件夾下。類似位圖文件的相關(guān)象形圖文件復(fù)制到＼SIEMENS＼STEP7＼S7DATA＼Nsbmp文件夾中。（2）打開S1MATICManager軟件，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目。在相應(yīng)的對(duì)話框中選擇帶有PROFIBUS-DP網(wǎng)的CPU，用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊右半窗口插2LPROFIBUS網(wǎng)。（3）雙擊Hardware，打開“HWConfig”窗口，組態(tài)S7-300模塊。（4）組態(tài)DP主站系統(tǒng)。選擇DP主站，并插入DPMastersystem。在硬件目錄中查找到閥島模塊FESTOCPVD101，將該模塊連接到系統(tǒng)主機(jī)。在“Properties”對(duì)話框的“NetworkConnection”標(biāo)簽中修改已插入的模塊的站地址。用同樣的方法組態(tài)其它DP從站，如本項(xiàng)目中圖爾克總線模塊。

三、閥島技術(shù)在卷接設(shè)備上的應(yīng)用

1.閥島中對(duì)信號(hào)源和能量流都可以做到極致，極少的信號(hào)傳輸線，極少的輸送氣管，從而在很大程度上減少了滲漏、擁塞、假接或線路短路的現(xiàn)象頻繁發(fā)生，在70卷煙機(jī)中應(yīng)用了閥島之后，可少用十幾根氣管和控制線。

2.在新型的70機(jī)氣動(dòng)體系中所采用的閥島是FESTO公司生產(chǎn)的帶可擴(kuò)展模塊的閥島CPV10—GE-D1-8B-14—R—A-8C。CPV型閥島結(jié)構(gòu)尺寸?。ㄆ潴w積為15CM*12CM*IOCM），性能優(yōu)異，可在一個(gè)位置上緊湊地安裝兩組閥的功用，從而提升了它的性能，所有閥都采用了先導(dǎo)入式操控，在調(diào)試時(shí)也可以人工操控.所有的功用均可各自相互組合。其使用了模塊化的設(shè)計(jì)，可與西門子等公司生產(chǎn)的PLC連接。閥島通過PROFIBUS—DP總線與作為主站的PLC連接，接收來自主站的命令控制氣路的通斷。對(duì)于PLC系統(tǒng)來說，它相當(dāng)于是一個(gè)分布式數(shù)字輸出模塊

四、閥島技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展分析

1.模塊式閥島

模塊式閥島的核心技術(shù)是閥島全部由各個(gè)模塊組成，并且互相之間可以轉(zhuǎn)換。操控模塊：操控模塊有三種基本樣式：多孔接口型、現(xiàn)場(chǎng)總線型和可程序化型。電磁閥模塊：兩種不同規(guī)格的電磁閥分別安裝在帶有統(tǒng)一氣路及電路的底座上，兩種底座可以自由排列組合，其數(shù)量也可以自由增減。并且在底座之間可以創(chuàng)建不同的壓力分區(qū)。短時(shí)間查找問題功能：每個(gè)閥上都帶有LED指示燈，可通過現(xiàn)場(chǎng)總線來確診信息來源。這樣當(dāng)儀器出現(xiàn)問題時(shí)，可以通過指示燈查找出哪個(gè)模塊出現(xiàn)問題，這樣大大縮短了停機(jī)維修時(shí)間。

2.緊湊型閥島

CP閥島安裝系統(tǒng)能夠同時(shí)滿足兩種完全不同的指示并解決分散化模塊系統(tǒng)與電路安裝之間的存在的矛盾。高速化機(jī)械要求動(dòng)作元件具有較短的循環(huán)周期以及較短的氣管長(zhǎng)度。閥必須安裝于執(zhí)行機(jī)構(gòu)附近，CP閥島基于這些要求而研發(fā)的，而且不需要對(duì)每個(gè)閥進(jìn)行接線。CP閥島安裝系統(tǒng)以一種單一的安裝模式將模塊化的CP閥島以及各種輸入，輸出模塊集成在一個(gè)總線網(wǎng)絡(luò)中。所有CP閥島和CP模塊都通過預(yù)制的CP電纜連接到CP現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)上。每個(gè)CP閥島和CP輸入模塊都可以形成一條安裝分支，并以CP現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)為終點(diǎn)。安裝系統(tǒng)最多可支持4條直接與現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)連接的分支。每條分支的最大擴(kuò)展長(zhǎng)度為10m。無論對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線還是對(duì)于閥的驅(qū)動(dòng)或CP閥島有CPv和CPA兩種。CPA閥島采用的模塊結(jié)構(gòu)可進(jìn)行擴(kuò)展，帶ASI接口.內(nèi)置式SPS，用于閥島自控。CPV閥島的種類有帶獨(dú)立插座、帶多針插頭、帶ASI接口及帶現(xiàn)場(chǎng)總線接口。

五、結(jié)語

綜上所述，對(duì)閥門技術(shù)在卷煙相關(guān)設(shè)備上的應(yīng)用進(jìn)行分析，相信能提高機(jī)械設(shè)備的使用效率，進(jìn)而促進(jìn)卷煙企業(yè)的發(fā)展。