YJ29B接装机DEC鼓轮升降控制系统的优化改进

王盛茂 李萌辉

河南中烟工业有限责任公司，中国·河南 漯河 462000

鼓轮升降；气控逻辑阀；西门子S7-200；人机界面

1 引言

ZJ19 卷烟机组是漯河卷烟厂卷烟设备的主力机型，生产速度达8000 支/分，而YJ29B 接装机又是ZJ19 卷烟机组的重要组成部分。在生产过程中会经常出现烟支搓接时搓板阻塞的现象，这时操作工需要打开防护罩，按下气路转换按钮将DEC 鼓轮（靠拢鼓轮）降下才能清理搓板，清理完毕后再关闭防护罩，DEC 鼓轮自动上升到原位。但随着设备长期运行的自然老化，YJ29 接装机开始出现DEC 鼓轮降不下来或升不上去的故障，并且故障发生频次越来越多，处理时间也越来越长，严重影响了设备有效作业率的完成。为此，通过对每次DEC 鼓轮升降故障产生的各种原因进行跟踪采集和研究分析，采用预防维修的方法提出了一套优化改进方案，以期解决DEC 鼓轮升降故障频繁和维修耗时长的问题。

2 现状

当前烟草行业YJ29B 接装机DEC 鼓轮升降皆采用气控逻辑阀控制，见图1，但逻辑气路对环境要求较高，要求气路清洁，含油量适中，故障频次较高；其次逻辑气路输出点多，结构复杂，出现故障不易排除，见图1和图2[1]。

图1 逻辑气路实物图

图2 DEC 鼓轮升降逻辑控制气路示意图

3 改进方法

3.1 编写西门子S7-200 控制程序

如图3和图4所示，运用PLC 模块分别控制两个两位五通双控电磁阀和一个两位三通电磁阀，驱动鼓轮升降、搓板锁紧释放和搓板吹气清理。鉴于DEC 鼓轮升降逻辑控制中需要3 个输入点、5 个输出点，见表1，我们采用型号为212-1AB23-OXBB 的西门子200PLC，该型号PLC 有8 点输入、6 点输出，符合要求。同时，为了安全起见，选用具有记忆功能的SMC 双线圈双控电磁阀。

图4 鼓轮升降控制PLC 梯形图

表1 I/O 分配

根据上述电路设计要求，如图5和图6所示，改进后的电路原理为设备出现搓板堵塞故障停机，拉开接装机防护门，防护开关连锁断开，按下DEC 鼓轮升降按钮，PLC 输出端Q0.1 输出，电磁阀K1 端带电，DEC 鼓轮落下，同时Q0.3 输出，电磁阀K3 端带电，搓板锁紧气缸放松，然后拉出搓板进行清理；搓板清理后，合上防护门，防护连锁开关触点闭合，PLC 输出Q0.0 输出，电磁阀K2 端带电，DEC 鼓轮上升，同时，Q0.2 输出，电磁阀K4 端带电，搓板锁紧气缸锁紧，整个搓板清理程序完成[2]。

图5 PLC 接线示意图

图6 电磁阀工作气路示意图

3.2 安装PLC 监控系统，实现人机交互

安装触摸屏与PLC 建立通讯，通过人机界面实现全过程监控。布科触摸屏属国产品牌，质优价廉，功能强大，程序编制简单易学，能够很好地实现人机对话。根据控制要求，我们采用型号为MT4300C 的布科触摸屏，详见图7。

图7 PLC 与触摸屏连接示意图

西门子200PLC、布科触摸屏、SMC 双线圈双控电磁阀都需要直流24V 电源，我们采用电流为5A 的开关电源。

推开滤棒防护连锁和前门防护连锁，按下鼓轮落下按钮，先清理、搓板再释放、然后DEC 鼓轮落下；将搓板拉出清理后关闭滤棒防护连锁和前门防护连锁，DEC 鼓轮升起、搓板锁紧，完成一个流程。操作过程可通过触摸屏监控（见图8），故障点一目了然，排除故障轻松快捷。

图8 触摸屏安装图

4 改进效果

YJ29B 接装机DEC 鼓轮升降控制系统优化改进后，先后应用于7 台ZJ19 卷烟机组中，DEC 鼓轮升降故障出现的频次由原来的每月28 次下降为7 次，处理的时间由14.7 分钟/次缩短到9.3 分钟/次，降低了维修时间和维修频次，提高了运行效率。另外，由于系统所用备件使用寿命长，维护方便，不仅降低了操作工的劳动强度，还节约了生产费用，为企业可持续发展提供了有力支持。