卷烟机PLC电气控制系统应用优势及工作流程分析

张洪武 张磊

【摘 要】随着烟草行业生产技术及工艺需求不断提升，涉及到卷烟机械设备的结构改造、自动化应用技术等的创新已经逐步展开，主要涉及到电子、机械、光电等多个热门专业，结构设计复杂程度加大，同时设计理念更新速度快，尤其是在卷烟机PLC电气控制系统应用中。在此背景下，本文以卷烟机PLC电气控制系统为研究对象，分别介绍了PLC电气控制系统在卷烟机中应用的优势、系统控制过程和对应模块设计思路，供相关领域专业人士参考。

【关键词】卷烟机；PLC电气控制；应用优势；工程流程

0引言

作为国内机械行业中较为特殊的设备类型之一，卷烟机整体构造包含接装机、供料成条机和卷制成型机等部分，涉及到众多专业领域，整体设备设计对于整体性、协调性要求较高。目前，由于卷烟行业发展迅速，且对于卷接和包装的速度要求加快，使得卷烟机自动化技术应用要求逐步提升。PLC电气控制系统在卷烟机生产中的应用，可高效提升卷烟速度，结合现场总线技术，对于提升卷烟机工作效率和产品生产质量的提升都具有重要作用。

1 PLC电气控制系统在卷烟机中应用的优势分析

1.1操作界面简洁方便

PLC电气系统中的操作界面为全汉化模式，能够适应不同文化层次技术人员的操作需求，可对系统运行中的各项参数进行准确阅读和记录，可根据生产工艺中原料的选择、消耗量等数据进行查询，可高效开展生产资料的调度等。可结合实时进行的工艺流程对于故障的发生进行准确判断，并将报警信息和数据以图表的形式展现，更具直观化。

1.2故障率低，维修方便

卷烟机作业过程中产生的振动动作较为强烈，且烟尘量较大，因此需要PLC控制系统具备良好的抗震和防尘等功能，而目前的PLC控制系统大都能够实现此功能，且在在运行过程中，无故障时间平均可小于10万个小时。一旦故障发生，PLC控制系统可根据故障位置进行自动定位，省去人为故障的查找，提升故障准确判断，节省故障维修时间。

1.3数据收集、传输和分析效率高

现场总线是当前卷烟机应用的主要方式，因此PLC控制系统可满足卷烟机运行过程中对数据收集、传输等的需求，可实现联网共享、在线设备的检测与数据采集，并对数据进行高效传输、分析和储存等。

2卷烟机中PLC控制系统的工作流程

2.1数据采集及传输

按照事先编辑好的指令信息，对所要输入的空间区域进行对准扫描，针对输入区域的运行状态进行数据分析，判断数据可传输性。

2.2特定程序控制

首先对用户的控制系统进行程序化指令，并进行预先设置，确保系统规定规则的全面性扫描及分析，另外在结合卷烟机现场运行过程中的相关理论内容，以逻辑性的运算为目的，实现基于逻辑性运算和分析为主的相关分析控制內容。

2.3运行过程中的控制响应

在PLC程序执行的过程中，以具体的使用情况为基准，对其进行分析，并以逻辑性的运算结果进行数据收集，并反馈到对应的控制系统上。经过与主机的对接，将所有的输出系统和输出响应信号进行高效处理，确保信号的指令与实际的操作情况相一致。此外，结合生产现场的实际状态，对指令信息和数据进行分析，结合逻辑性运算的方式，对卷烟机的运行过程进行实时控制。

3PLC电气控制系统模块设计

3.1主电机启停

主电机启动前阶段，主离合器处于拉开状态，实现轻载启动，当PLC控制条件及状态都符合需求时，启动按钮按下后就可实现轻载启动，当烙铁设备垂直状态放下时就会使得整个的信号运行，此时的设备运行速度会根据整体系统的进展进行自动切换，而当机器发生故障的过程中，会导致信号与电源之间的状态为切断，并实行机械制动，以此确保机器运行的安全性。

3.2变频调速控制

卷烟机系统速度设定中，包含1/6全速共有点动速度、1/3全速的低速和全速三种运行速度，其次PLC控制系统能够针对当前卷烟机运行状态中所产生的信号进行控制，对交流变频进行高效的速度设定，确保机器运行速度能够达到和满足合适的卷烟机运行状态。

3.3烟丝料斗控制系统

当卷烟机中的主电机在运行状态时，启动运行的过程中，烟丝会随着料斗电机的运行自动进行提供，卷烟机中PLC系统对烟丝原料的料位高低和烟丝提升的速度进行监测和控制，从而确保烟丝能够均匀的供给卷烟机中。实现PLC控制系统对于烟丝供应及其速率的实时监测及控制。

4卷烟机PLC电气控制系统设计及改造分析

针对卷烟机PLC电气控制系统来说，其设计流程一般包括有PLC电气控制系统的选型（主要包括主PLC控制系统的硬件选型与配置、料斗控制系统PLC电气控制选型与硬件的配置）、软件的设计、系统调试运行三部分组成。在PLC电气控制选型的过程中，主要针对电源模块、CPU、接口模块、数字量输入模块、数字量输出模块进行选型，例如电源模块选择使用型号PS 60W120/230VAC/DC，品牌选择SIEMENS；再例如CPU选择型号CPU 1516-3 PN/DP；接口模块选择使用型号IM 155-5 PN ST等。在软件设计的过程中，应首先按照卷烟机控制系统的需求进行设计方案的分析，按照主电机的工作方式进行设计。对电机的速度、料斗提升高度等参数进行分析，并将作业过程中的相关故障进行反馈，并由PLC电气控制系统发出故障报警信号。

此外，针对卷烟机PLC电气控制系统的升级改造也成为该行业领域研究的重点，针对升级改造的效益应着重分析人员效益、项目整体效益和社会效益，大大提升电气自动化控制系统操作人员的专业技术水平，使得卷烟机作业流程更加简化、作业效率不断提升。

5结束语

综上所述，烟草生产行业机械化程度越来越高，逐步的满足消费者的需求，烟草生产质量及生产自动化越来越高，因此基于PLC电气控制系统技术应用及研究深入程度应与社会效益和人们需求相关联。鉴于此，本文首先介绍了PLC电气控制系统在卷烟机中应用的优势，然后分析了卷烟机中PLC控制系统的工作流程，最后结合PLC控制系统的设计模块，分析了卷烟机PLC电气控制系统设计及改造，期望能够为相关领域技术人员提供理论参考。

参考文献：

[1]贺晓龙.卷烟机PLC电气控制系统分析[J].科技传播，2014（16）.

[2]张明琰.基于IPC的Beckoff-CX1020 PLC在ZJ17卷烟机上的应用[J].工业控制计算机，2013，26（2）：107-108.

（作者单位：内蒙古昆明卷烟有限责任公司）