卷煙機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用及細(xì)節(jié)問題分析

樊慶驊

湖北中煙襄陽卷煙廠 湖北 襄陽 441000

引言

自從跨進(jìn)新世紀(jì)以來，自動(dòng)控制技術(shù)的不斷完善優(yōu)化對(duì)社會(huì)各個(gè)方面的影響都至為深遠(yuǎn)，該項(xiàng)技術(shù)在各中社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)中的廣泛應(yīng)用，不僅促進(jìn)了生產(chǎn)效率的普遍提升，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度也有了明顯提高，從而為各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，目前，我國煙草行業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了卷煙機(jī)械自動(dòng)化控制，但是在卷煙機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)方面仍存在一些尚未妥善解決的細(xì)節(jié)問題，為了實(shí)現(xiàn)煙草行業(yè)的健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急就是對(duì)這些細(xì)節(jié)問題進(jìn)行分析總結(jié)，并合理探尋行之有效的卷煙機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)細(xì)節(jié)優(yōu)化策略。

1 自動(dòng)控制技術(shù)

作為我國現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展最快的技術(shù)之一，自動(dòng)控制技術(shù)有非常巨大的影響力，發(fā)揮的作用很大，覆蓋的范圍非常廣。它需要得到不斷的開發(fā)和完善，才能在持續(xù)運(yùn)行過程中有更好的表現(xiàn)。如今各行各業(yè)都和自動(dòng)控制技術(shù)有越來越緊密的聯(lián)系，無論是生產(chǎn)生活還是軍事技術(shù)，都需要自動(dòng)控制的加持，才能有更進(jìn)一步提升的空間。自動(dòng)控制技術(shù)會(huì)體現(xiàn)控制功能，讓設(shè)備準(zhǔn)確完成指定工作，使動(dòng)作流程符合預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，達(dá)到工作目的，完成某個(gè)預(yù)想目標(biāo)。煙草行業(yè)的自動(dòng)控制技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)的聯(lián)系非常緊密，如果實(shí)際工作時(shí)控制層出現(xiàn)了問題，那么相應(yīng)的控制權(quán)限就會(huì)轉(zhuǎn)移到設(shè)備層，由保險(xiǎn)來保護(hù)車間正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

生產(chǎn)設(shè)備具有一定的通信功能，設(shè)備與設(shè)備之間通過底層控制網(wǎng)絡(luò)可以形成一個(gè)連通的整體。所以相關(guān)的工作人員在設(shè)置的時(shí)候，要注意通信與標(biāo)準(zhǔn)的一致性，還有開放性的問題。要讓信息可以順利地在網(wǎng)絡(luò)間互通。注意要讓設(shè)備足夠規(guī)范，要有好的功能性。相關(guān)工作人員要注意工作現(xiàn)場(chǎng)的合理控制，結(jié)合控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)以及分散性特點(diǎn)來體現(xiàn)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)與設(shè)備穩(wěn)定可靠，并且軟硬件產(chǎn)品豐富，整體來看性價(jià)比高，通信速率高，實(shí)際使用中也可以得到更加廣泛的技術(shù)支持，面臨一些問題的時(shí)候，也有比較成熟的應(yīng)對(duì)方法。很多企業(yè)都喜歡使用工業(yè)以太網(wǎng)來參與運(yùn)作?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，生產(chǎn)控制也和工業(yè)以太網(wǎng)有了更深入的結(jié)合。新的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)會(huì)讓煙草行業(yè)更加智能化，在控制方面也有了更好的體現(xiàn)。通信協(xié)議要滿足開放透明的要求，這樣才能使通訊與控制功能更加完善，更輕松的做到信息共享，讓以太網(wǎng)的通信速率變得更高，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)大煙草行業(yè)系統(tǒng)規(guī)模，應(yīng)對(duì)更多復(fù)雜的局面。

2 卷煙機(jī)械自動(dòng)控制發(fā)展歷程

2.1 國內(nèi)發(fā)展歷程

在20世紀(jì)80年代以前，我國的卷煙行業(yè)都是通過人工操作進(jìn)行的。隨著時(shí)間的推移、先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)和推廣，現(xiàn)在已經(jīng)有了越來越多的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備投入使用，這大大提高了生產(chǎn)效率，也讓設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)有了更好的體現(xiàn)。在20世紀(jì)80年代，我國相關(guān)技術(shù)與國外存在著巨大差距，在技術(shù)人員不斷努力創(chuàng)新中，卷煙行業(yè)的自動(dòng)控制技術(shù)水平快速提升，與發(fā)達(dá)國家的差距逐漸減小。到了20世紀(jì)末，卷煙行業(yè)終于在先進(jìn)控制技術(shù)的加持下擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)線，行業(yè)的發(fā)展也達(dá)到了一個(gè)新的高度[1]。

2.2 卷煙機(jī)械新需求

現(xiàn)代社會(huì)卷煙行業(yè)有了越來越多的變化，卷煙機(jī)械也需要適應(yīng)新的要求，根據(jù)市場(chǎng)的需求朝著精細(xì)化以及管控集合的方向持續(xù)前進(jìn)。要開辟更先進(jìn)更創(chuàng)新的道路，控制好生產(chǎn)成本，在實(shí)際工作中不斷完善自動(dòng)控制技術(shù)，使用更先進(jìn)的檢測(cè)手段來做好工程控制，讓勞動(dòng)生產(chǎn)率得到有效提高，同時(shí)也讓產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定在較高水準(zhǔn)，讓行業(yè)和企業(yè)都能良性發(fā)展。

3 常見問題分析

3.1 卷接機(jī)

3.1.1 機(jī)組啟動(dòng)。實(shí)際工作的時(shí)候，有的卷接機(jī)組存在著不能正常啟動(dòng)的問題。有的故障明明存在，卻沒有在顯示器里顯現(xiàn)出來。機(jī)組開關(guān)存在著各類觸點(diǎn)，是用在調(diào)節(jié)聯(lián)鎖故障顯示方面的。而實(shí)際工作中，剪切金屬開關(guān)周圍有非常多的煙塵，這是車間環(huán)境特性決定的，所以控制開關(guān)往往會(huì)因?yàn)榫幊痰韧獠恳蛩氐母蓴_而出現(xiàn)動(dòng)作不流暢的情況，并一步一步引發(fā)故障。實(shí)際工作時(shí)如果出現(xiàn)了平準(zhǔn)盤防護(hù)罩關(guān)閉的問題，故障顯示器就可能消除故障信息。而卷接機(jī)組會(huì)因?yàn)闆]有正常接通觸點(diǎn)，無法啟動(dòng)。要想避免這種情況，相關(guān)的工作人員就要定時(shí)定期的清潔開關(guān)，保證開關(guān)觸點(diǎn)可以恢復(fù)正常，讓設(shè)備可以有效運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)際工作時(shí)還存在著一類問題，那就是SE后防護(hù)門關(guān)閉、開關(guān)常閉觸點(diǎn)接通，對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)沒有斷開，以至于SE后防護(hù)門出現(xiàn)了開啟故障，故障顯示器數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)錯(cuò)亂。

3.1.2 傳輸帶。機(jī)組中的傳輸系統(tǒng)是非常重要的組成部分。相對(duì)應(yīng)的，可能存在的問題也非常多。常見的問題有無法控制傳輸速率、無法停止傳輸帶、調(diào)節(jié)不暢等問題。在發(fā)現(xiàn)這些問題之后，工作人員需要使用萬用表定點(diǎn)檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳輸系統(tǒng)調(diào)速單元可能存在的問題，找到電流電壓的異常狀況并進(jìn)行記錄，檢測(cè)之后要立刻切斷電源，然后做再一次檢測(cè)，看有沒有出現(xiàn)元件燒毀的問題，檢查有沒有短路的情況發(fā)生。檢測(cè)的時(shí)候要注意有序更換原件，及時(shí)消除障礙，控制可能存在的擊穿情況。

3.1.3 機(jī)組停機(jī)。實(shí)際工作時(shí)，機(jī)組運(yùn)行速率到達(dá)相應(yīng)的點(diǎn)，機(jī)組會(huì)停機(jī)，故障顯示器卻沒有及時(shí)顯現(xiàn)故障信息。當(dāng)工作人員按下開啟按鈕，重新開啟設(shè)備之后，設(shè)備機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行，而一旦運(yùn)行的速率再次到達(dá)一定的點(diǎn)，又會(huì)出現(xiàn)停機(jī)的問題。出現(xiàn)這些狀況的原因有很多，其中最有可能的原因是拼接檢測(cè)器的時(shí)候沒有安裝好水松紙，所以工作人員需要根據(jù)要求重新安裝，這樣才能讓機(jī)組按照常規(guī)轉(zhuǎn)速正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果不是水松紙本身的問題，那么有可能問題在于拼接檢測(cè)器護(hù)套的損壞，這會(huì)讓印刷電路板焊點(diǎn)出現(xiàn)錯(cuò)誤接觸。水松脂和焊點(diǎn)摩擦產(chǎn)生靜電，影響基礎(chǔ)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。相關(guān)的技術(shù)人員需要合理檢測(cè)，改進(jìn)水松紙和拼接檢測(cè)器，科學(xué)合理的完成安裝布置工作。

3.2 包裝設(shè)備

質(zhì)量檢測(cè)功能故障以及元器件故障是包裝設(shè)備常見的兩類問題。質(zhì)量檢測(cè)功能故障往往是包裝設(shè)備出現(xiàn)缺支線、空頭，以至于信號(hào)燈持續(xù)亮?？梢赃M(jìn)行拔插操作，以此修復(fù)故障。不過后續(xù)再碰到類似情況的時(shí)候，還是會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)功能的問題，究其根本和控制系統(tǒng)復(fù)位作用有關(guān)[2]。當(dāng)復(fù)位功能不能正常使用的時(shí)候，系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中不能識(shí)別清零，就會(huì)導(dǎo)致故障反復(fù)出現(xiàn)。技術(shù)人員需要檢查觸發(fā)器以及邏輯強(qiáng)機(jī)芯的情況，發(fā)現(xiàn)有問題就要立刻采取一系列的方法來進(jìn)行修復(fù)，或者及時(shí)更換原件以及電路板。

目前來說，卷包設(shè)備檢測(cè)有非常多的類型，可以用到的診斷方式也非常多。技術(shù)人員可以根據(jù)煙草設(shè)備電氣控制所遇到問題的具體情況來選擇合適的檢測(cè)方式。

3.2.1 在線檢測(cè)。通過直接檢測(cè)方式來觀察煙草設(shè)備所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，看有沒有出現(xiàn)質(zhì)量問題。要比對(duì)檢測(cè)結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)，判斷設(shè)備控制有沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3.2.2 核心部位振動(dòng)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備運(yùn)行速率、位移等一系列情況，注意震動(dòng)處的狀態(tài)，確定是否有序運(yùn)行。一般來說，震動(dòng)和非常規(guī)震動(dòng)的噪音都可以展現(xiàn)其工作狀態(tài)，技術(shù)人員可以以此判斷故障類型和故障所在。

3.2.3 非常規(guī)噪音檢測(cè)。合理采集整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行期間所關(guān)聯(lián)的頻率信號(hào)，做深入的分析。實(shí)際工作時(shí)，如果系統(tǒng)的某個(gè)器件出現(xiàn)了問題，工作的聲音就會(huì)脫離正常頻率范圍。技術(shù)人員可以通過噪音的識(shí)別來排查故障，有針對(duì)性的進(jìn)行調(diào)整。

4 卷煙機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)細(xì)節(jié)優(yōu)化發(fā)展的策略

4.1 網(wǎng)絡(luò)化

卷煙領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)計(jì)數(shù)也會(huì)向網(wǎng)絡(luò)化的方向持續(xù)推進(jìn)，相關(guān)的技術(shù)人員會(huì)結(jié)合這些設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀來不斷優(yōu)化內(nèi)容，做好生產(chǎn)線的控制。越是大的企業(yè)對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)線數(shù)量越多，生產(chǎn)要求越高。而要逐一控制生產(chǎn)線，效率會(huì)因此變慢，企業(yè)的發(fā)展也會(huì)受此制約，所以企業(yè)需要將卷煙自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化結(jié)合起來，才能夠改善效率方面存在的缺陷。相關(guān)的工作人員需要能夠從不同角度出發(fā)來做好每一個(gè)生產(chǎn)線的集中控制，結(jié)合的整體情況來提升生產(chǎn)效率，使不同生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)可以相互配合，更加高效提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，為企業(yè)謀取更大的經(jīng)濟(jì)效益。網(wǎng)絡(luò)化的過程中，企業(yè)要做好技術(shù)優(yōu)化和控制，明確每一個(gè)設(shè)備面臨的優(yōu)化難點(diǎn)和問題，做好相應(yīng)的統(tǒng)籌安排，讓網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)與卷煙機(jī)械自動(dòng)控制結(jié)合起來，形成更先進(jìn)的系統(tǒng)，幫助企業(yè)生產(chǎn)線更加良好地運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2 智能化

實(shí)際生產(chǎn)工作中，卷煙自動(dòng)控制系統(tǒng)分成了非常多的子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)各自運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)揮著不同的功能，組合起來才能形成一個(gè)完整的自動(dòng)控制體系。子系統(tǒng)有非常強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，工作時(shí)面臨的狀況、負(fù)責(zé)的功能是不一樣的，必須要有足夠完善的體系把所有子系統(tǒng)結(jié)合聯(lián)動(dòng)起來，才能形成高效的公共系統(tǒng)，做準(zhǔn)確的集中控制。

子系統(tǒng)獨(dú)立完成控制工作，然后向中央控制系統(tǒng)匯報(bào)，將參數(shù)和控制狀態(tài)信息上傳。收到中央控制系統(tǒng)相應(yīng)的指令之后，子系統(tǒng)會(huì)根據(jù)指令一步一步地執(zhí)行。這個(gè)過程要有足夠的準(zhǔn)確性和效率，才能保證系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況達(dá)到預(yù)期的要求，讓相關(guān)參數(shù)和控制狀態(tài)都能夠與指令相匹配[3]。技術(shù)人員需要讓卷煙機(jī)械自動(dòng)系統(tǒng)更加智能化，才能從綜合性的角度出發(fā)解決指令分化傳達(dá)中可能存在的一些疏漏和錯(cuò)誤。在進(jìn)行卷煙自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化的時(shí)候，要從各個(gè)角度出發(fā)，完善具體的工作內(nèi)容，做好工作控制。比如Protos70卷煙機(jī)PLC控制系統(tǒng)，就是幫助Protos70卷煙機(jī)往智能化的方向更進(jìn)一步的核心組成部件。工作人員在使用PLC控制系統(tǒng)的時(shí)候還考慮到了防塵、抗干擾的功能，以此來提高卷煙機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，讓卷煙機(jī)可以更加平穩(wěn)持續(xù)的工作。有實(shí)踐顯示，使用PLC控制系統(tǒng)的Protos70卷煙機(jī)持續(xù)工作超過10萬小時(shí)，這是智能化系統(tǒng)投入實(shí)際應(yīng)用的重要性的重大證明。

4.3 數(shù)字化

在發(fā)展過程中，卷煙機(jī)械的數(shù)字化也是不可忽視的內(nèi)容。卷煙生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部有非常多的數(shù)據(jù)和變量，這些內(nèi)容都要得到妥善處理，才可以達(dá)到預(yù)定的效果。所以相關(guān)的工作人員需要能夠結(jié)合數(shù)據(jù)和變量的特點(diǎn)來優(yōu)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式[4]。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理沒有足夠好的抗干擾能力，實(shí)際工作時(shí)可能因?yàn)榉N種外界客觀因素的干擾而出現(xiàn)精確度降低的問題，這使得機(jī)械自動(dòng)控制水平降低，讓一些誤差擴(kuò)大，形成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定因素。工作人員可以從實(shí)際情況出發(fā)，將數(shù)字化技術(shù)和自動(dòng)控制結(jié)合在一起，讓控制系統(tǒng)可以更加先進(jìn)，降低其受到外界干擾出現(xiàn)誤差的可能性，提高數(shù)據(jù)處理的精確度，讓煙草行業(yè)能夠持續(xù)穩(wěn)定向前發(fā)展。

5 結(jié)束語

不可否認(rèn)，自動(dòng)化發(fā)展是煙草行業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì)，合理應(yīng)用卷煙機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)，是降低煙草生產(chǎn)成本，提高卷煙生產(chǎn)效率的重要舉措，但是要想最大化的發(fā)揮自動(dòng)控制技術(shù)在卷煙生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值，還需要在詳細(xì)了解卷煙機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展歷程和卷煙機(jī)械新需求的前提下，客觀細(xì)致地探討卷煙機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的細(xì)節(jié)問題基于改進(jìn)策略。