阀岛技术在卷烟设备中的应用探究

业明

摘要：由于近几年来电子科技的突飞猛进，机电一体化技术在工业机械中的应用前景更加宽广。一台工业机器不单是由少数基础元器件的简单组合，而是个包含实现驱动、控制、检测、显示和传输等功能的大量机械或电子元器件的组合体。而阀岛技术在卷烟设备中也被广泛应用，下面对阀岛技术在卷烟设备中的应用进行分析探讨，进而提升卷烟设备的工作效率。

关键词：阀岛技术；卷烟设备；应用

由于机械设备体系中包括有大量的信号源、能量传输线和输送管路，所以导致渗漏、拥塞、假接或线路短路的现象频繁发生，特别是当这些传输线和输送管路随着机器的运转而转动时，不免给传输线与输送管路的维修和整治带来不小的麻烦。因此将过去多种独立结构元件先优化处理，然后有规律的集中在一起，塑造成系列化的标准产品，已然成为气动、机械一体化的未来发展趋势。

一、阀岛技术相关概述

1.阀岛是近几年来新兴起的气电一体化产品，它主要作用是将多个电控转换阀用总线方式集中在一起，占用空间变小，控制线用量也减少，最主要是装置起来更容易。综合布线和电脑智能化遥控技术，可以使大型自动化机械的气电自控系统的设计安装和调节测试功能更加简捷。

2.第一批阀岛是多孔接口的阀岛，它将各类气阀按照客户要求集中装置于阀岛上，其进气口及排气口均已连接稳当，各气阀的电控信号端全部汇总于一个统一的多孔插座上，但还是存在一定量的接线工作任务；第二批阀岛是携带现场总线的阀岛，每一个阀岛都有一个独立的总线输人口和总线输出口，相比之前接线任务量减少，大大缩减了接线时间，也使设备占用体积减小，维护起来更容易。随着阀岛技术的不断研发，出现了程序化阀岛，即将程序化控制器安置于阀岛上；模块式阀岛，它十分便捷的对机器的性能和规模进行扩展；紧密型阀岛（CP阀岛），它使设备的整体布局美观、清晰明了。卷烟机是机械行业中比较特殊的一种机器。它是由滤嘴、卷烟、包装、装盘、输出设备等组成的，同时涉及到机、电、气、液、光、核等专业，机器本身构造比较繁琐，而且操作系统步骤多，对系统的协调组织能力要求高。二是对卷烟的品质要求越来越高。这就要求卷烟设备要用新技术不断改进完善。

二、阀岛在卷烟储存输送设备中的应用

1.系统选择可带扩展模块的阀岛CPV10-GE—D101——8。CPV型阀岛体积小，但性能却十分强大，它可在同一个位置上紧挨着安置两个阀的功用，进一步提升了它的性能，所有阀均使用先导入式管控，在调试时也能够手动操控，所有的功用均可互相叠加。该元件采用模块化设计理念，可与西门子等公司生产的PLC连接。当感应信号输入时，而转变化电信号输出，此种特性均可集成于阀岛内，同一阀岛可同时拥有几种不同压力，性能优良，结构紧密。连接方法采用总线连接，可缩短气动系统安装时间，其电源工作电压为DC24V。阀岛上的2组DIP拨码开关。阀岛通过PROFIBUS—DP总线与作为主站的PLC连接。接收来自主站的命令控制气路的通断。对PLC体系来说，它大体上可看成一个分散式数字输出模块，每一个阀片控制2个电磁阀的关闭，等同于2个数字量输出创建一个带有总线型阀岛的PROFIBUS—DP网络主要分以下几步骤：（1）首先将所需的阀岛电子设备数据库文件（GSD）复铝0到＼SIMENs＼sTEEP7＼s7DATA＼GSD文件夹下。类似位图文件的相关象形图文件复制到＼SIEMENS＼STEP7＼S7DATA＼Nsbmp文件夹中。（2）打开S1MATICManager软件，创建一个新项目。在相应的对话框中选择带有PROFIBUS-DP网的CPU，用鼠标右键点击右半窗口插2LPROFIBUS网。（3）双击Hardware，打开“HWConfig”窗口，组态S7-300模块。（4）组态DP主站系统。选择DP主站，并插入DPMastersystem。在硬件目录中查找到阀岛模块FESTOCPVD101，将该模块连接到系统主机。在“Properties”对话框的“NetworkConnection”标签中修改已插入的模块的站地址。用同样的方法组态其它DP从站，如本项目中图尔克总线模块。

三、阀岛技术在卷接设备上的应用

1.阀岛中对信号源和能量流都可以做到极致，极少的信号传输线，极少的输送气管，从而在很大程度上减少了渗漏、拥塞、假接或线路短路的现象频繁发生，在70卷烟机中应用了阀岛之后，可少用十几根气管和控制线。

2.在新型的70机气动体系中所采用的阀岛是FESTO公司生产的带可扩展模块的阀岛CPV10—GE-D1-8B-14—R—A-8C。CPV型阀岛结构尺寸小（其体积为15CM*12CM*IOCM），性能优异，可在一个位置上紧凑地安装两组阀的功用，从而提升了它的性能，所有阀都采用了先导入式操控，在调试时也可以人工操控.所有的功用均可各自相互组合。其使用了模块化的设计，可与西门子等公司生产的PLC连接。阀岛通过PROFIBUS—DP总线与作为主站的PLC连接，接收来自主站的命令控制气路的通断。对于PLC系统来说，它相当于是一个分布式数字输出模块

四、阀岛技术的进一步发展分析

1.模块式阀岛

模块式阀岛的核心技术是阀岛全部由各个模块组成，并且互相之间可以转换。操控模块：操控模块有三种基本样式：多孔接口型、现场总线型和可程序化型。电磁阀模块：两种不同规格的电磁阀分别安装在带有统一气路及电路的底座上，两种底座可以自由排列组合，其数量也可以自由增减。并且在底座之间可以创建不同的压力分区。短时间查找问题功能：每个阀上都带有LED指示灯，可通过现场总线来确诊信息来源。这样当仪器出现问题时，可以通过指示灯查找出哪个模块出现问题，这样大大缩短了停机维修时间。

2.紧凑型阀岛

CP阀岛安装系统能够同时满足两种完全不同的指示并解决分散化模块系统与电路安装之间的存在的矛盾。高速化机械要求动作元件具有较短的循环周期以及较短的气管长度。阀必须安装于执行机构附近，CP阀岛基于这些要求而研发的，而且不需要对每个阀进行接线。CP阀岛安装系统以一种单一的安装模式将模块化的CP阀岛以及各种输入，输出模块集成在一个总线网络中。所有CP阀岛和CP模块都通过预制的CP电缆连接到CP现场总线节点上。每个CP阀岛和CP输入模块都可以形成一条安装分支，并以CP现场总线节点为终点。安装系统最多可支持4条直接与现场总线节点连接的分支。每条分支的最大扩展长度为10m。无论对于现场总线还是对于阀的驱动或CP阀岛有CPv和CPA两种。CPA阀岛采用的模块结构可进行扩展，带ASI接口.内置式SPS，用于阀岛自控。CPV阀岛的种类有带独立插座、带多针插头、带ASI接口及带现场总线接口。

五、结语

综上所述，对阀门技术在卷烟相关设备上的应用进行分析，相信能提高机械设备的使用效率，进而促进卷烟企业的发展。