淺談煙草工業(yè)中的自動(dòng)控制技術(shù)

梁曉波 亓立武 鄭曉軍 楊勝

摘 要：煙草行業(yè)既是一項(xiàng)傳統(tǒng)的行業(yè)， 也是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。為了提高煙草行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力， 煙草企業(yè)應(yīng)作出戰(zhàn)略性的調(diào)整， 進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)的改革。現(xiàn)如今， 自動(dòng)化控制技術(shù)越來越多的應(yīng)用到生產(chǎn)中， 煙草工業(yè)也應(yīng)該應(yīng)用電氣自動(dòng)控制技術(shù)， 對(duì)生產(chǎn)行業(yè)進(jìn)行調(diào)整， 提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：煙草工業(yè) 自動(dòng)化控制 技術(shù)

煙草工業(yè)自動(dòng)化是一個(gè)必然的趨勢(shì)，將各種先進(jìn)成熟的現(xiàn)代控制策略引入煙草生產(chǎn)線，無疑可以大大促進(jìn)煙草行業(yè)的迅速發(fā)展。煙草生產(chǎn)自動(dòng)化，具體來講分為產(chǎn)業(yè)管理自動(dòng)化和生產(chǎn)自動(dòng)化，而后者又是重中之重。

1煙草工業(yè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)概述

煙草生產(chǎn)過程自動(dòng)化，即采用自動(dòng)測(cè)量、顯示、控制、生產(chǎn)、分配等工具，通過各種信息流達(dá)到控制生產(chǎn)的目的。它需要把計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）引入煙草生產(chǎn)工藝流程，合理分配控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)總控制室遠(yuǎn)程監(jiān)控各個(gè)生產(chǎn)分部，并及時(shí)作出決策、下達(dá)命令，從而統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)運(yùn)作。

在煙草工業(yè)中的電氣自動(dòng)控制技術(shù)在設(shè)計(jì)上具有開放性， 需要利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析；靈活性是指電氣自動(dòng)控制技術(shù)的研發(fā)人員， 將電氣自動(dòng)控制技術(shù)的功能得到最大程度的發(fā)揮， 適合不同生產(chǎn)部門的應(yīng)用；可靠性是指在自動(dòng)化控制的過程中使得每個(gè)模塊都能夠得到運(yùn)用， 提高生產(chǎn)效率， 簡(jiǎn)化操作方式。

2煙草工業(yè)中的電氣自動(dòng)控制技術(shù)

2.1現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)總線是指在微機(jī)控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的理念是把傳感器、執(zhí)行器、驅(qū)動(dòng)裝置等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制系統(tǒng)用同一根電纜連接，并實(shí)現(xiàn)與高層控制設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊和信息交互。

常用的設(shè)計(jì)模式是將控制層劃分為生產(chǎn)管理層、集中控制層和設(shè)備控制層三個(gè)層次。設(shè)備管理層作為最底層，以PRO FIBUS總線為載體連接智能儀表、控制面板以及I/O設(shè)備，并借助搭載現(xiàn)場(chǎng)總線接口的控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)工藝設(shè)備的統(tǒng)籌控制。集中控制層處在中間層的位置，起到承上啟下的作用，它充當(dāng)人機(jī)交互接口，通過中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的狀態(tài)檢測(cè)、故障診斷、參數(shù)設(shè)定、組合操作以及報(bào)警顯示等。生產(chǎn)管理層是整個(gè)系統(tǒng)的最高層，它負(fù)責(zé)處理從多方匯集而來的信息，并完整的記錄數(shù)據(jù)，生成分析圖表。

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煙草生產(chǎn)過程中，諸如打葉、復(fù)烤、碎片干燥等各工藝分布線的控制、運(yùn)行，并能對(duì)關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行精確控制。如電機(jī)起停、伺服閥的平滑控制、開關(guān)閥通斷等。相比傳統(tǒng)的以模擬信號(hào)傳遞為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以最大限度幾聲信號(hào)傳輸電纜的數(shù)量和鋪設(shè)距離，大大降低系統(tǒng)安裝、運(yùn)行、維護(hù)成本。

2.2伺服自動(dòng)控制技術(shù)。

在煙草工業(yè)中， 又出現(xiàn)了伺服自動(dòng)控制技術(shù)， 其主要應(yīng)用于煙草工業(yè)中的產(chǎn)品包裝、配送等， 淘汰了以往機(jī)械傳送貨物的方式。比如說在煙草的包裝上， 這種伺服自動(dòng)控制技術(shù)采用伺服電機(jī)和控制器、觸屏器等多種設(shè)備， 使得煙草的產(chǎn)品包裝有防偽性， 同時(shí)應(yīng)用到伺服電機(jī)， 實(shí)現(xiàn)了對(duì)包裝技術(shù)的精確把握。在實(shí)際的操控中， 可以借助編碼器， 檢測(cè)包裝的色標(biāo)， 將信息進(jìn)行反饋， 調(diào)整伺服電機(jī)的數(shù)據(jù)參數(shù)， 實(shí)現(xiàn)煙盒圖案和薄膜的有效掌控。同時(shí)伺服自動(dòng)控制技術(shù)在貨物的配送中也有應(yīng)用， 伺服自動(dòng)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)香煙自動(dòng)投入到輸送帶上， 之后再進(jìn)入到包裝箱中打包。由于輸送帶的運(yùn)行速度較快， 需要香煙在輸送帶上均勻排列， 這對(duì)伺服自動(dòng)控制設(shè)備的運(yùn)行速度也是一大挑戰(zhàn)。

2.3自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)集合了機(jī)械、電氣、激光、信息技術(shù)，同傳統(tǒng)的機(jī)械物流系統(tǒng)相比，省去了叉車、電梯、平面?zhèn)}庫(kù)，節(jié)約了勞動(dòng)力、提高土地利用率，實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化?？梢哉f自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)廣闊的平臺(tái)，將信息識(shí)別和傳輸、PLC控制、變頻調(diào)速、條形碼檢驗(yàn)融合與一體，實(shí)現(xiàn)貨物的自動(dòng)堆放、自動(dòng)發(fā)送，使得布局更加合理，極大提高了作業(yè)能力，實(shí)現(xiàn)卷煙先進(jìn)先出原則，體現(xiàn)煙草物流高效化的特點(diǎn)。某廠家統(tǒng)計(jì)，以庫(kù)存10000托盤為例，相比普通平面?zhèn)}庫(kù)，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)占地僅為15%、工作人員只有原來的1/5、吞吐成本降低四成。立體倉(cāng)庫(kù)的存儲(chǔ)密度是普通倉(cāng)庫(kù)的五倍左右。

2.4機(jī)器視覺技術(shù)。

機(jī)器視覺技術(shù)主要是在生產(chǎn)過程中使用機(jī)器人， 來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)量。在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中， 普遍都是依靠人力， 但由于人力的自身體力等原因， 在產(chǎn)品的判斷、檢測(cè)上容易出現(xiàn)漏洞， 這是不可避免的現(xiàn)象。但對(duì)于機(jī)器人來說， 這種現(xiàn)象是不會(huì)發(fā)生的， 這也是機(jī)器人相對(duì)于人類來說最大的優(yōu)勢(shì)。在面對(duì)巨大的生產(chǎn)任務(wù)時(shí)， 機(jī)器人不會(huì)產(chǎn)生疲倦， 同時(shí)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用這種機(jī)器人， 可以大大的提高生產(chǎn)質(zhì)量和工作效率。機(jī)器視覺技術(shù)將圖像處理技術(shù)、攝像等多種技術(shù)融合應(yīng)用， 使得工業(yè)中的機(jī)器人不僅可以不用接觸到具體的商品進(jìn)行檢測(cè)， 通過光譜就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量， 而且準(zhǔn)確度極高， 這種自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在煙草工業(yè)中， 提高了香煙的生產(chǎn)質(zhì)量， 也提高了煙草行業(yè)的生產(chǎn)效率。

2.5 RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)也就是通常所說的無線射頻識(shí)別技術(shù)， 其主要是通過電磁傳播實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的讀取。這一技術(shù)與以往的條形碼識(shí)別技術(shù)還有很大的區(qū)別， 一般的條形碼是應(yīng)用光學(xué)方式， RFID使用的是電波的方式。這一應(yīng)用方式與手機(jī)有一定的相似性， RFID技術(shù)不需要其他條件， 就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)商品標(biāo)簽的識(shí)別， 不像以往的條形碼對(duì)環(huán)境的要求較高， RFID技術(shù)改善了這一弊端， 不僅如此， 還具有一定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能， 針對(duì)商品可以存儲(chǔ)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。由于這一優(yōu)勢(shì)在煙草工業(yè)中被廣泛的使用， 對(duì)于煙草的原材料管理、對(duì)于香煙的識(shí)別等都起到了重要的作用。

3結(jié)束語：

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中， 逐漸應(yīng)用了自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)， 使得生產(chǎn)率得到提高， 簡(jiǎn)化操作， 降低生產(chǎn)成本。在科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展下， 煙草行業(yè)作為傳統(tǒng)的行業(yè)急需調(diào)整生產(chǎn)模式， 加強(qiáng)管理， 提高產(chǎn)品質(zhì)量， 進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。這不僅是對(duì)煙草工業(yè)來說， 對(duì)于其他各行業(yè)也是如此， 如若想要在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲取有利的地位， 就需要提高生產(chǎn)技術(shù)， 加大生產(chǎn)投入， 才能使行業(yè)的發(fā)展道路越走越遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王婧.淺析煙草生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化控制技術(shù)[J].經(jīng)營(yíng)管理者， 2016 （2）

[2]張航.淺談煙草設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)常見的問題與對(duì)策[J].山東工業(yè)技術(shù)， 2016 （3）

[3]敖永東.煙草生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化控制技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2015 （8）