卷烟包装企业智能条烟缺包检测系统

赵晓芳 陈迎春

摘 要：随着我国科学技术的不断发展，卷烟包装企业在技术上也进行了比较大的改革，特别在出现了工业物联网技术之后，让企业逐渐引进智能条烟缺包检测系统，进而大大提高了卷烟包装企业生产的基本效率。因此，本文深入研究了当前工业物联网在烟草行业中的问题与对策、条烟缺包检测系统对于产品质量监控的重要性以及智能条烟缺包检测系统工作原理及特点等方面，力求进一步促进卷烟包装企业持续健康的发展。

关键词：卷烟包装企业;智能条烟缺包检测;现状;原理

在当今社会发展越来越快的背景下，物联网作为一个新兴产业是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。就物联网在烟草行业的应用而言，主要涉及现代物流、安全监控、质量和资产管理等四个主要领域。目前，物联网在行业物流领域的应用较为广泛和成熟，其他领域的应用还处在探索期和萌芽期，需要进一步探讨和挖掘，因此，物联网在烟草行业还有很大的应用空间和发展前景。生产数据通过最底层的感知层获得，经过中间网络层进行传输，最后由应用层对数据进行分析、发出执行指令，实现由生产现场-厂级管理-在途管理-高层指导等整套流程的闭环控制，提高管理效率，减少管理漏洞[1]。因此，本文深入研究了当前工业物联网在烟草行业中的问题与对策，条烟缺包检测系统对于产品质量监控的重要性，智能条烟缺包检测系統工作原理及特点等方面，力求进一步促进卷烟包装企业持续健康的发展。

1 工业物联网在烟草行业中的问题与对策

1.1 缺乏数据采集与分析应用能力成行业核心痛点，归类为以下几点

第一，数据管理覆盖一个或几个生产环节，缺少对全流程的统一管理。第二，数据采集方式没有实现自动化。第三，缺乏数据分析应用能力，许多生产企业还是由人工和分析软件来分析数据，并依靠有经验的工程人员花费大量时间和精力来提出改进建议，有时甚至无法分析出有效的结论。企业依然缺乏对于大数据的清洗、建模、分析和应用能力，造成数据使用效率低，难以挖掘数据的真正价值[2]。

1.2 针对以上问题我们提出以下应对策略

第一，智能设计。借助物联网技术能够在产品设计阶段，通过获取反馈数据，改进现有产品或者设计新产品，提高产品质量和创新能力。第二，智能生产。借助物联网技术能够实时获取产品生产过程中产品、机械和设备间的状态，实时准确掌握设备最新工作动态。第三，智能使用。利用云端数据平台智能分析各类型数据，匹配数据之间相互关联，并发出控制指令协调现场生产状态。同量也可以通过APP可视化掌控智能设备运行状况进行自动化控制等。第四，智能维护。借助物联网技术能够实时掌控设备运行状态，对产品进行预测性维护分析，提升故障处理相应速率，优化备件库管理[3]。

2 条烟缺包检测系统对于产品质量监控的重要性

一条烟包装完成后出现缺一包或多包现象是属于严重质量事故，不仅损害消费者利益，而且对企业及产品形象损害极大，因此，需杜绝此类事件发生。目前行业内解决此类问题的主要方法有静态称重式缺包检测器、负压式缺包检测器、光子式缺包检测器等。然而各种方法均有其不足之处，例如静态称重式缺包检测器存在检测速度偏低、需烟条在静止工位进行检测;负压式缺包检测器存在非产线终端检测以及维护量大的问题;光子式缺包检测器存在射线泄漏风险，需专人维护且器件易老化等问题。

新的动态称重式缺包检测器不仅大大提高检测吞吐量，而且继承了称重式检测方式的高精度、免维护等优点，是目前最优烟条缺包检测方案。该设备在研发初期已融入智能设备的设计思想，具备设备联网、数据分析、数据上传、工作稳态自校准等智能功能，弥补了传统检测设备缺乏智能设备框架及实际落实的短板。

3 智能条烟缺包检测系统工作原理及特点

智能条烟缺包检测系统采用微电脑控制（内置多重软件及电气滤波算法）、负荷传感器作为采样传感器，可根据生产现场布局采用静态称重、皮带式称重等不同方式工作，具有准确率高、免维护等特点，适用于多种包装机型。

本系统采用德国HBM公司传感器作为重量传感器，该公司产品在工业称重领域有着广泛的应用，如实验室高精度天平，计价秤，人体秤，邮包秤和医学天平等。

公司单点传感器具有众多优点：第一，出厂时已经进行了偏心负载补偿，因此安装方便快。第二，极高的负载频率，更高的称重速率（动态称重）。第三，提供多种测试认证。第四，多种材料和保护等级可选。第五，EMC认证（EN45501）。

该设计方案的主要思想是烟条经输入段皮带（含烟条分离装置，以保证烟条与烟条之间保证有足够间距，避免称重时其它烟条对待检烟条重量的影响），进入称重段皮带，烟条在通过称重段皮带过程中，称重传感器会将重量变化曲线以电信号方式传至分析仪表，分析仪表根据特定算法运算得出最终烟条重量值，并判断当前重量是否超差进行相应处理;最后烟条经由输出段皮带离开检测器。

智能条烟缺包检测系统由输入段、称重段、输出段三段组成，其中称重段为必备段，输入段和输出段为非必备段。例如，如果该系统安装于GD包装机出口与提升机之间时，则仅需安装称重段即可满足检测要求。在软件算法上，智能条烟缺包检测系统实时处于采样状态，当重量值超过预设阈值时，即认为有烟条进入，将重量数据持续写入缓冲区内，待重量数据低于阈值时，即认为烟条已离开称重段，软件再将缓冲区中重量数据通过定制滤波算法进行处理最终得到烟条实际重量值。

4 智能条烟缺包检测系统与工业物联网的关系

智能条烟缺包检测系统具有精确的检测稳定性，并将检测数据汇总统计，通过以太网接口通过标准协议上传到厂级服务器，与已有MIS系统进行对接，将数据上传，并提供相就分析功能，以便于管理层根据烟条重量数据的长期变化，分析整条原辅料供应线是否存在问题，如发现问题可及早采取相应措施及时纠正，避免出现重大生产质量问题，减少消耗和浪费，对现代科学、快速、准确管理生产现场提供重要支撑。

5 结束语

经过上述分析我们可以看出，目前，物联网在行业物流领域的应用较为广泛和成熟，其他领域的应用还处在探索和萌芽期，需要进一步探讨和挖掘，因此，物联网在烟草行业还有很大的应用空间和发展前景。生产数据通过最底层的感知层获得，经过中间网络层进行传输，最后由应用层对数据进行分析、发出执行指令，实现由生产现场-厂级管理-在途管理-高层指导等整套流程的闭环控制，提高管理效率，减少管理漏洞。

参考文献

[1]乔建军，刘畅，王鹏.条装缺包动态检测的研究与应用[J].自动化博览，2012（10）.

[2]邱崇发.基于可编程序控制器的烟条缺包检测系统改造[J].工业控制计算机，2018（10）.

[3]秦晓敏.基于X射线的烟条缺包检测系统[J].烟草科技，2018（10）.