卷烟切丝设备中的SIMOTION电气控制技术

桂腾跃+叶志晖

摘 要：烟草行业的竞争力度随着经济的发展日渐激烈，卷烟厂为了提高企业的竞争力度，谋求更加广阔的发展空间，需要不断加大对卷烟切丝设备的研究力度，通过性能更加优良的设备来提高烟丝质量。电气控制是卷烟切丝设备运行的重要环节，当前卷烟切丝设备电力控制技术还有很多不足之处需要完善。据此，对SIMOTION运动控制系统进行了简要介绍，分析了卷烟切丝设备的工作原理，并对卷烟切丝设备中的SIMOTION电气控制技术进行了讨论。

关键词：卷烟切丝设备；SIMOTION电气控制技术；运动控制

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.23.129

传统卷烟切丝设备的电气控制技术比较落后，设备工作效率较低，容易出现传送误差现象，且维修难度较大，严重影响了烟丝质量，制约了卷烟厂的发展。如何应用先进技术对卷烟切丝设备系统进行完善、对其工作性能进行改良，是卷烟厂在发展过程中必须解决的问题。大量实践表明SIMOTION运动控制系统在提高卷烟切丝设备的精准性和工作效率方面具有明显优势，已经得到了广泛的应用。

1 SIMOTION运动控制系统介绍

SIMOTION是一项具有综合性控制功能的西门子运行控制系统，该系统是由不同控制模块组成的，可以根据生产需要自由选择控制模块，完成对多个机械运动的同步控制。利用SIMOTION运动控制系统可以对生产设备、生产流程以及生产工艺进行控制，贯穿整个生产过程，为生产机械提供了完整的解决方案。科技的进步使得生产活动越来越复杂，这就对机械运动的高效性及准确性提出了更高的要求，利用SIMOTION运动控制系统可以实现对复杂机械的有效控制，在提高机械运动效率以及精准性方面起到了重要作用，已被广泛应用与多个领域中去。

2 卷烟切丝设备工作原理分析

以SQ37X系类卷烟切丝机为例，对其工作原理进行分析。切丝机的主要组成包括出料斗、磨刀器、刀辊体、刀门、压实器、排链以及进料装置等部件，在切丝机在通电之后，会驱动刀辊体进行运转，将进行切丝的烟叶会均匀分布进给；磨刀石在刀门控制作用下做旋转运动对切丝刀片进行打磨；烟叶通过进料装置进入到切丝机中，当烟叶量达到切丝标准时，便会在上下链条的带动下进入到压实器进行压实形成烟饼；然后烟饼在通过刀门之后便会被切丝刀片切割成烟丝，并从出料斗中输出，烟丝的宽度与预先设定的切丝刀片切割速度有关。

3 卷烟切丝设备中的SIMOTION电气控制技术

3.1 电气控制技术

将SIMOTION电气控制技术应用于卷烟切丝设备中，在提高切丝机工作效率的同时也提高了切丝的精准度，在保证切丝质量方面具有重要作用。传统电气控制系统的工作方式是PLC和变频器的联合工作，这种控制方法存在较大的弊端，无法对排链运转速度进行更加科学的控制，导致排链速度不符合切丝宽度要求，造成烟丝过窄现象，降低了烟丝质量。SIMOTION电子控制系统是在运动控制器和多轴伺服驱动器的共同作用下完成运转的，包括软件模块、电源模块、电机模块以及中央处理器等多个部分，利用软件模块能够对系统功能进行评估，并根据实际需求选择更加合适的设备类型，电机模块分为双轴电机和单轴电机两种。利用运动控制器可以完成对刀辊、上下排链伺服电机的同步控制，同时切丝机中的其他电机也可以通过运动控制器来进行控制；伺服驱动器可以完成对切丝设备、切丝流程以及切丝工艺不同控制环节的连接，驱动模块是以计算机平台为技术支持的，具有数字化和智能化特点，能够提高切丝效率和精准性。

3.2 电气控制技术要点

电气控制的主要目的是保证切丝的精准性，而影响切丝精准性的因素主要有刀辊和排链的运动速度，所以保证刀辊和排链运行速度的科学性及合理性是电气控制技术的重点。因为排链是在刀辊的驱动下进行运动的，两者是同步进行运动的，即刀辊停止运转时，上下排链也不会继续运动，所以在同等时间内，刀辊所切割的烟丝总长度与上下排链所经过的长度是相同的，为了保证切丝的精准度，就需要对两者之间存在的转速关系进行分析。如果卷烟切丝机刀辊每分钟可以转动450r，将切丝宽度设为最大值，利用相关计算公式对排链运转速度进行计算，当切丝刀片数量不变时，在设定好切丝宽度之后，可以发现排链的运转速度与刀辊运转速度之间存在恒定的比例关系，当刀辊运转速度发生变化时，排链运转速度也会发生相应的变化。

3.3 切丝结果对比和分析

在将SIMOTION电气控制技术应用到卷烟切丝设备中之后，可以发现切丝宽度得到了有效控制，切丝质量得到了明显提高。为了更加明显的将该项技术的优点体现出来，对传统卷烟切丝设备切成的烟丝与该种技术下切成的烟丝进行抽样调查，对比两种设备下烟丝宽度情况，可以发现传统切丝机所制成的烟丝虽然也到达了烟丝标准，但是烟丝宽度变化较大，稳定性和连续性较差；而新型切丝机制成的烟丝宽度更加稳定、均匀，烟丝质量及合格性更高。

4 结束语

卷烟切丝设备是烟草制造的关键设备，其技术水平将直接影响切丝质量，进而对卷烟厂经济效益造成影响。通过将SIMOTION电气控制技术应用于设备中去，对设备运行控制进行改善，能够提高切丝稳定性和切丝质量，为卷烟厂带来更加丰厚的经济效益。

参考文献

[1]张磊，孙凯，姜志科.SIMOTION运动控制系统在烟草切丝机中的应用[J].自动化博览，2014，（6）：60-61.

[2]刘威，阮三星.基于SIMOTION的多轴同步控制技术在卷烟机组中的应用[J].湖南文理学院学报：自然科学版，2016，（2）：87-90.