运用PLC对ZB25型卷烟包装机组条包缺包检测系统升级

科技创 新 与应 用 Ｉ ２ ０ １ ４ 年 第 ３ 期 科 技 创 新
运用 Ｐ Ｌ Ｃ对 Ｚ Ｂ ２ ５型 卷烟包 装机 组 条包 缺包检 测 系统 升级
冯 展 坤
（ 广 东 中烟 工业 公 司广 州卷 烟 厂 ， 广 东 广州 ５ １ ０ ３ ８ ５ ） 摘 要 ： Ｚ Ｂ ２ ５型卷 烟 包装 机 组原 有 条 包缺 包检 测 系统偶 尔会 出现缺 包检 测 失 败现 象 ，为此 加 装 了另 一 由 Ｓ ７ — ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ控 制 的缺 包检 测装 置对 原 系统作 为 补充 ， 并 入 原机 检 测 系统 后 ， 极 大提 高 了缺 包检 测的 成 功 率。 关 键词 ： Ｐ Ｌ Ｃ ； Ｚ Ｂ ２ ５ ； 卷 烟 包装 ； 检 测 系统 Ｚ Ｂ ２ ５型 卷 烟 包 装 机组 的 电 气 控 制 采 用 带 专 利 的 名 为 ＭＩ Ｃ Ｒ Ｏ 包垛烟的标识信号移位到条包装 工位 的人 口； （ ２ ）条烟的工位移位 Ｉ Ｉ 的Ｐ Ｃ单 板 机 集群 系 统 。 由于 机械 上 包 装烟 包 的动 作 是 固定 的 ， 所 同步信号 ， 将从垛移位过来 的缺包标识信号移位到原系统的缺包检 以设 计 上 所有 机 械 动 作 的 状 态检 测 和 包 装 质 量 在 线 检 测 都 是 通 过 测 工位 。 绝对 型轴编码器 ， 在包装周期中以精确到 １ 。 的相位进行检测定位的 由于 １ 条 烟有 ５垛 烟 ，所 以在 包装 的机 械动 作 上 必然 是 移 进 ５ （ 通 常 以一 包 香烟 前 进一 个 工位 为 ３ ６ ０ 。 周 期 ，在条 盒 包 装前 以两 包 垛 烟后 才 向前 包 装 成 １ 条烟 ， 而且这两者的驱动同一个电机 ， 所 以 烟 一垛 前 进一 个 工位 为 ３ ６ ０ 。 周期 ， 在条 盒 包 装 后 以 ５ 垛 一条 前 进 一 垛 的前 移 动作 速 度是 条 的前 移 动 作速 度 的 ５ 倍。 另 外 每条 烟 都 用一 个 工位 为 ３ ６ ０ 。 周期 ） 。 张外 包 装 纸进 行 包 装 ，所 以包装 纸 的输 送 速度 与 条 前 移 动作 同步 。 Ｚ Ｂ ２ ５型卷 烟 包 装 系统 还 为 了提 高维 修 效 率 ，创 造 性 的在 检 这 样 只需 要 在条 外 包装 纸 的输 送 轴 （ 这 个 地方 较 容 易 安装 和观 察 ） 测 开 关和 控制 系统 的连 线 中加 入 自诊 断 功 能 。 当检测 开 关 正 常 时 ， 上 安装 两个 齿 比为 １ ： ５的 同步 金属 凸轮 和对 应 的感 性 接 近开 关 就 可 在… ０’ 检测状态 下 ， 检测开关 以 ４ ｍ ｓ 为周期 ， ０ ． ２ ｍ ｓ 为脉冲宽度输 出 以取得相应的条 同步移位信号和垛同步移位信号。 方波 ， “ １ ” 检测 状 态则 方 波 反相 输 出 。 当 系统 检 测不 到 检测 开 关发 送 缺包检测的基本要素 已经齐备 ， 但 由于 自诊断功能的存在使加 过来的脉冲方波信号则判断该检测开关故障 ， 机器停止并在显示屏 装 系统 的缺包 输 出信 号 的 处理 成 为棘 手 问 题 。 给出相应 的故 障提示信息 ， 从而可以很快知道哪个检测开关故 障并 首先 ， 加 装 系统 的缺 包检 测 信 号 如果 不 加 处 理 直接 输 出表示 缺 对 其 进行 更 换 。 包 的单 纯 低 电平 或 不 缺包 的单 纯 高 电平 信 号 ， 则 机 组 的 电控 系 统 就 在原 机 系统 中 ，缺 包 检测 是 在包 装 流程 到 了条 盒 外 包装 纸对 ５ 会 将缺 包 检 测接 近 开关 判 定 为 故 障 ， 造 成机 器 停 机 并且 不 能 重 新 复 垛烟（ １ ０ 包） 进 行 包 装 的通 道 上 ， 通 过 ５只带 自诊 断 功 能 的容性 接近 位 启 动 。因 此 ， 需要 加 装 系 统 的输 出信 号能 模 拟 自诊 断 的周 期 脉 冲 开 关 对条 盒 包装 以后 的 ５ 垛 烟 包 的 上层 ５ 包 烟分 别 进行 检 测 ， 当任 方波信号 ： 没有缺包信号时输 出周期为 ４ ｍｓ ， 脉冲宽度为 ３ ． ８ （ ４ — ０ ． ２ ） 检 测接 近 开关 在 检测 相 位 检 测不 到烟 包 时 则系 统 判 定为 缺 包 ， 通 Ｉ ｌ ｌ Ｓ 的… １ ’ 状态 Ｐ ＷＭ 信号 ； 有缺包信号时输出周期为 ４ ｍ ｓ ， 脉 冲 宽 度 过锁存移位 ， 到达后续通道的剔 除工位时 ， 在剔 除相位将 该条缺包 为 ０ ． ２ ｍ ｓ 的… ０’ 状态 Ｐ ＷＭ 信号 。 的 条 烟进 行剔 除 。 其次 ，由于两套缺包检测装置的输 出方波信号很难保持同步 ， 由 于采 用 容 性 接 近 开关 ， 这种开关的特性对空气湿度 、 检 测 距 如果将两组检测输出信号直接并接进机组 电控系统 。 则 由于信号的 离 都 比较 敏 感 ， 所 以这 样 的检 测 系统 缺 点 比较 明 显 ： 不 同步 迭 加 ， 产生紊乱的方波信号 ， 机 组 电 控 系 统 同 样 会 判 定 为 检 （ １ ） 当空气湿度发生改变时检测精度会发生变化 ， 要经常根据 测 开关 故 障 。 再者 ， 两 套缺 包 检测 装 置不 一 定得 出相 同的检 测 状态 ， 天 气 情况 对 检 测开 关 的设 定 进 行调 整 。 如 果 将 两组 检测 输 出信 号直 接 并 接进 机 组 电控 系统 ， 当 两组 信 号 相 （ ２ ） 由于 ５ 垛烟表面还有一层条盒包装纸 ， 而且 烟包 由 于挤 压 反时则会造成短路故障 ， 将两套系统 同时烧毁 。 变形 ， 烟包高度会发生变化 ， 这些都会对检测精度产生不 良影 响。 所以必须将两组信号经过 Ｐ Ｌ Ｃ进行整合处理后才输 出到机组 （ ３ ） 只 对 烟垛 上 层 烟 包 进 行 检 测 ， 当 下 层 烟 包 缺包 时 系统 就无 Ｍ Ｉ Ｃ Ｒ Ｏ Ｉ Ｉ 电控系统 ： 将原缺包检测信号的输出通道断开 ， 将该信号 能为力。 接人到 Ｐ Ｌ Ｃ输入端 口 １ ０ ． ４ ， 在Ｐ Ｌ Ｃ程序 中， 当任何一只光纤传感器 为了降低这种质量事故 的发生机率 ， 那就需要弥补原系统的缺 （ １ ０ ． ２或 １ ０ ． ３ ） 在检 测 同步 相 位 （ １ ０ ． ０ ） 检 测 不 到 烟 包 时 则 产 生 缺 包 信 陷对 其进 行 技 术改 造 升 级 。分 析 原 系统 的检 测装 置 ， 造成 事 故 的 根 号并进行锁存。由于该检测位位于条盒包装前的两个工位 ， 所 以缺 本 原 因有 两 个 ： （ １ ）容 性 接 近 开关 对 任何 物 质 在 其 检 测距 离 内都有 包信号要经过垛同步（ ｉ ｏ ． ０ ） 作两个 移位 。垛烟前进两个工位后到达 反应 ， 不 能有 针 对 性 的只 对 烟 包进 行 判 断 检 测 ， 而 且 灵 敏 度受 诸 多 条包 装 工位 ， 程 序 相 应进 入 条 同步 （ ｉ ｏ ． １ ） 移位 ， 缺 包 信 号 作 出 四个 移 因 素影 响 ； （ ２ ） 只对 上层 烟包 进 行检 测 ， 可靠 性 大 大降 低 。 位后 ， 该 缺包 条 烟到 达 原 机 的缺 包 检 测工 位 ， 在 原 机 的缺 包 检 测 相 检 测 的精 髓 在 于 能 对 特 定 物 质 的 特 定 特性 或特 定状 态进 行 准 位时 （ ２ ２ ５ ０ ） ， 检查 原机 缺包检测 信号 （ １ ０ ． ４ １ 状态 ， 程序将 两个 信号 确 反 映 。在 烟 草行 业 中 ， 最 主 要 的是 能 对 烟丝 这 种 特 定物 质 的 各 种 “ 或” 处理， 结 果 通 过输 出端 口 Ｑ ０ ． ０ 生 成 对 应状 态 的 Ｐ ＷＭ 信 号输 出 特 性 和 状 态进 行检 测 ， 但 是 目前 市 面 上 还 找不 到 这 种 针对 烟 丝 的 特 到原 机 组 电气 控 制系 统 。 殊 检 测装 置 ， 所 以替代 现 用 的 容性 检 测 开关 的选 型 就 成 了解 决 问题 由于原 机 缺包 检 测 接 近开 关 带 自诊断 功 能 ， 所 以其 输 出 波形 为 的核 一 ｔ ｌ ， 。缺 包 检测 实 际 上是 烟 包 存 在 与 否 的检 测 ， 而 且 由 于条 盒 包 脉冲方波信号 ， 如何才能保证 １ ０ ． ４正确反映缺包与否所对应的… ０’ 、 装纸 的存在 ， 可行 的方法 只能是对条盒烟整体进行密度检测 ， 在通 … １ ’状 态 呢 ？研 究 ｓ ７ — ２ ０ ０ 编 程 软 件 Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ／ ＷＩ Ｎ 的 软 件 帮 助 手册 发 用 的检 测元 件 中 ，只 有 容性 接 近 开 关 可 以近 似 的 实现 这 种 检测 ， 这 现 ： 就是原系统采用容性接近开关的原 因。 在没有特殊检测元件的情况 ｓ ７ — ２ ０ ０ 允 许 用 户 为 某些 或 全 部 局 部 数 字 量 输 入 点选 择 一个 定 下 要 改 进 这 种 检 测 方法 ， 只有 去掉 条盒 纸 的影 响 ， 直 接 对 上 下 两 层 义时 延 （ 可从 ０ ． ２ ｍ ｓ 至１ ２ ． ８ ｍ ｓ 之 间选 择 ） 的输 入 滤波 器 。 该 延 时 帮 助 烟包 的 存 在与 否进 行 检 测 。 采 用 检测 光 线 强度 方 式 的光 电 开关 就 能 过滤 输 入接 在 线 可能 对输 入 状 态 造成 不 良改动 的 噪音 。 通 过 设 置输 很好 的满 足这 种需 要 。 入时延 ， 用户可 以过滤数字量输入信号。 输入状态改变时 ， 输入必须 由于安 装 位 置 的限 制 ， 决 定 选择 漫 反 射式 光 纤 传 感器 作 为检 测 在时 延 期 限 内保 持在 新 状 态 ， 才 能 被认 为是 有 效 的 。滤 波 器 会 消 除 开关 。 这种传感器是通过检测反射光线 的强度判断光纤检测头前是 噪音 脉 冲 ， 并 强制 输 人线 在 数 据被 接受 之