卷煙切絲設(shè)備中的SIMOTION電氣控制技術(shù)

桂騰躍+葉志暉

摘 要：煙草行業(yè)的競爭力度隨著經(jīng)濟的發(fā)展日漸激烈，卷煙廠為了提高企業(yè)的競爭力度，謀求更加廣闊的發(fā)展空間，需要不斷加大對卷煙切絲設(shè)備的研究力度，通過性能更加優(yōu)良的設(shè)備來提高煙絲質(zhì)量。電氣控制是卷煙切絲設(shè)備運行的重要環(huán)節(jié)，當(dāng)前卷煙切絲設(shè)備電力控制技術(shù)還有很多不足之處需要完善。據(jù)此，對SIMOTION運動控制系統(tǒng)進行了簡要介紹，分析了卷煙切絲設(shè)備的工作原理，并對卷煙切絲設(shè)備中的SIMOTION電氣控制技術(shù)進行了討論。

關(guān)鍵詞：卷煙切絲設(shè)備；SIMOTION電氣控制技術(shù)；運動控制

中圖分類號：TB

文獻標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.23.129

傳統(tǒng)卷煙切絲設(shè)備的電氣控制技術(shù)比較落后，設(shè)備工作效率較低，容易出現(xiàn)傳送誤差現(xiàn)象，且維修難度較大，嚴(yán)重影響了煙絲質(zhì)量，制約了卷煙廠的發(fā)展。如何應(yīng)用先進技術(shù)對卷煙切絲設(shè)備系統(tǒng)進行完善、對其工作性能進行改良，是卷煙廠在發(fā)展過程中必須解決的問題。大量實踐表明SIMOTION運動控制系統(tǒng)在提高卷煙切絲設(shè)備的精準(zhǔn)性和工作效率方面具有明顯優(yōu)勢，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

1 SIMOTION運動控制系統(tǒng)介紹

SIMOTION是一項具有綜合性控制功能的西門子運行控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由不同控制模塊組成的，可以根據(jù)生產(chǎn)需要自由選擇控制模塊，完成對多個機械運動的同步控制。利用SIMOTION運動控制系統(tǒng)可以對生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)工藝進行控制，貫穿整個生產(chǎn)過程，為生產(chǎn)機械提供了完整的解決方案?？萍嫉倪M步使得生產(chǎn)活動越來越復(fù)雜，這就對機械運動的高效性及準(zhǔn)確性提出了更高的要求，利用SIMOTION運動控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對復(fù)雜機械的有效控制，在提高機械運動效率以及精準(zhǔn)性方面起到了重要作用，已被廣泛應(yīng)用與多個領(lǐng)域中去。

2 卷煙切絲設(shè)備工作原理分析

以SQ37X系類卷煙切絲機為例，對其工作原理進行分析。切絲機的主要組成包括出料斗、磨刀器、刀輥體、刀門、壓實器、排鏈以及進料裝置等部件，在切絲機在通電之后，會驅(qū)動刀輥體進行運轉(zhuǎn)，將進行切絲的煙葉會均勻分布進給；磨刀石在刀門控制作用下做旋轉(zhuǎn)運動對切絲刀片進行打磨；煙葉通過進料裝置進入到切絲機中，當(dāng)煙葉量達到切絲標(biāo)準(zhǔn)時，便會在上下鏈條的帶動下進入到壓實器進行壓實形成煙餅；然后煙餅在通過刀門之后便會被切絲刀片切割成煙絲，并從出料斗中輸出，煙絲的寬度與預(yù)先設(shè)定的切絲刀片切割速度有關(guān)。

3 卷煙切絲設(shè)備中的SIMOTION電氣控制技術(shù)

3.1 電氣控制技術(shù)

將SIMOTION電氣控制技術(shù)應(yīng)用于卷煙切絲設(shè)備中，在提高切絲機工作效率的同時也提高了切絲的精準(zhǔn)度，在保證切絲質(zhì)量方面具有重要作用。傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的工作方式是PLC和變頻器的聯(lián)合工作，這種控制方法存在較大的弊端，無法對排鏈運轉(zhuǎn)速度進行更加科學(xué)的控制，導(dǎo)致排鏈速度不符合切絲寬度要求，造成煙絲過窄現(xiàn)象，降低了煙絲質(zhì)量。SIMOTION電子控制系統(tǒng)是在運動控制器和多軸伺服驅(qū)動器的共同作用下完成運轉(zhuǎn)的，包括軟件模塊、電源模塊、電機模塊以及中央處理器等多個部分，利用軟件模塊能夠?qū)ο到y(tǒng)功能進行評估，并根據(jù)實際需求選擇更加合適的設(shè)備類型，電機模塊分為雙軸電機和單軸電機兩種。利用運動控制器可以完成對刀輥、上下排鏈伺服電機的同步控制，同時切絲機中的其他電機也可以通過運動控制器來進行控制；伺服驅(qū)動器可以完成對切絲設(shè)備、切絲流程以及切絲工藝不同控制環(huán)節(jié)的連接，驅(qū)動模塊是以計算機平臺為技術(shù)支持的，具有數(shù)字化和智能化特點，能夠提高切絲效率和精準(zhǔn)性。

3.2 電氣控制技術(shù)要點

電氣控制的主要目的是保證切絲的精準(zhǔn)性，而影響切絲精準(zhǔn)性的因素主要有刀輥和排鏈的運動速度，所以保證刀輥和排鏈運行速度的科學(xué)性及合理性是電氣控制技術(shù)的重點。因為排鏈?zhǔn)窃诘遁伒尿?qū)動下進行運動的，兩者是同步進行運動的，即刀輥停止運轉(zhuǎn)時，上下排鏈也不會繼續(xù)運動，所以在同等時間內(nèi)，刀輥所切割的煙絲總長度與上下排鏈所經(jīng)過的長度是相同的，為了保證切絲的精準(zhǔn)度，就需要對兩者之間存在的轉(zhuǎn)速關(guān)系進行分析。如果卷煙切絲機刀輥每分鐘可以轉(zhuǎn)動450r，將切絲寬度設(shè)為最大值，利用相關(guān)計算公式對排鏈運轉(zhuǎn)速度進行計算，當(dāng)切絲刀片數(shù)量不變時，在設(shè)定好切絲寬度之后，可以發(fā)現(xiàn)排鏈的運轉(zhuǎn)速度與刀輥運轉(zhuǎn)速度之間存在恒定的比例關(guān)系，當(dāng)?shù)遁佭\轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化時，排鏈運轉(zhuǎn)速度也會發(fā)生相應(yīng)的變化。

3.3 切絲結(jié)果對比和分析

在將SIMOTION電氣控制技術(shù)應(yīng)用到卷煙切絲設(shè)備中之后，可以發(fā)現(xiàn)切絲寬度得到了有效控制，切絲質(zhì)量得到了明顯提高。為了更加明顯的將該項技術(shù)的優(yōu)點體現(xiàn)出來，對傳統(tǒng)卷煙切絲設(shè)備切成的煙絲與該種技術(shù)下切成的煙絲進行抽樣調(diào)查，對比兩種設(shè)備下煙絲寬度情況，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)切絲機所制成的煙絲雖然也到達了煙絲標(biāo)準(zhǔn)，但是煙絲寬度變化較大，穩(wěn)定性和連續(xù)性較差；而新型切絲機制成的煙絲寬度更加穩(wěn)定、均勻，煙絲質(zhì)量及合格性更高。

4 結(jié)束語

卷煙切絲設(shè)備是煙草制造的關(guān)鍵設(shè)備，其技術(shù)水平將直接影響切絲質(zhì)量，進而對卷煙廠經(jīng)濟效益造成影響。通過將SIMOTION電氣控制技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備中去，對設(shè)備運行控制進行改善，能夠提高切絲穩(wěn)定性和切絲質(zhì)量，為卷煙廠帶來更加豐厚的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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