烟箱输送通道智能控制系统

郑珂

摘 要：简要回顾安阳卷烟厂烟箱输送通道目前的控制方式。说明目前的控制方式在设备故障、节约能源等方面存在的不同问题。着重阐述设计研发烟箱输送通道智能控制系统的方法来源，控制系统的介绍及其功能优势，并指出本输送通道控制系统在众多领域的技术推广。

关键词：烟箱输送；输送通道；智能控制；节能降耗

1 引言

烟箱输送通道位于卷烟生产车间与成品仓库之间，是烟箱从生产部门向仓储部门输送的通道。烟箱在封箱机装箱后通过烟箱输送通道输送到成品仓库。受生产工序要求，使得输送通道的运转情况必须与生产车间同步。我车间烟箱输送通道分为楼上楼下两部分，中间以垂直提升机连接。目前我厂封箱机出口烟箱输送通道的控制方式为手动控制，通过旋钮开关手动控制封箱机出口输送通道皮带电机实现输送通道的启停。该控制方式的实用性较为落后，且存在以下两个问题：一、垂直提升机报警停机时，输送线不能停止，在垂直提升机入口处容易发生挤烟，而影响产品质量。二、垂直提升机处于待料等待时，输送通道长时间空运转，不能自动停止，造成能源浪费。

2 垂直提升机与烟箱输送通道控制方式及目前存在问题

2.1 垂直提升机控制方式

烟箱从封箱机出口输送通道到达垂直提升机，通过垂直提升机，烟箱被从一楼送至二楼输送通道，再由二楼输送通道将烟箱输送至成品库。垂直提升机的控制方式为独立控制，其功能有烟箱堵塞停机、烟箱掉落停机、安全门连锁打开报警停机、急停、待料自动停机等。

2.2 烟箱输送通道控制方式

位于封箱机出口的烟箱输送通道分为五段、每段输送通道由位于该段前端的旋钮开关控制。当某段需要启动或停止时手动旋动旋钮开关，通过该段驱动接触器控制相应的皮带电机，以实现控制输送通道运行与停止。

2.3 目前存在问题

垂直提升机与封箱机出口输送通道分别独立控制。当垂直提升机发生故障停机时，输送通道缺少与提升机联机信号，烟箱不能停止输送，继续输送至提升机，在提升机入口处发生挤烟，损坏烟箱，造成资源浪费，甚至损坏设备。

3 烟箱输送通道智能控制系统

3.1 结构组成及工作原理

烟箱输送通道智能控制系统在结构上由数据采集单元、数据处理单元、执行单元三部分构成。（见结构图）

3.1.1数据采集单元

数据采集单元负责采集来自垂直提升机发出的报警信号。报警信号分为故障信号、急停、安全门连锁等。数据采集单元自动识别报警信号的种类，收集有效信号，为数据处理单元提供数据支持。

3.1.2数据处理单元

数据处理单元为本系统的核心部分，接收来自数据采集单元收集的输入信号，在控制程序中进行数据分析、处理，最终输出驱动信号给执行单元。数据处理单元由可编程序控制器（PLC）、中间继电器组成。

其中PLC选用德国西门子公司S7-200微型PLC（见图1）。具有以下优点：

一、可靠性高，抗干扰能力强

二、配套齐全，功能完善，实用性强

三、控制系统的设计、安装工作量小，维修方便，容易改造

四、体积小，重量轻，能耗低

3.1.3执行单元

执行单元由电磁阀（见图2）、提升气缸（见图3）、烟挡板（见图4）组成，控制信号由中间继电器输出给执行单元，电磁阀线圈闭合，气路导通，提升气缸工作将烟挡板升起。烟箱被烟挡板强行阻挡，停止输送，避免烟箱在垂直提升机入口发生挤烟现象。

3.2 烟箱输送通道智能控制系统的功能

一、当垂直提升机发生故障停机时本系统会自动识别停机原因，为PLC采集故障信号，PLC控制程序经过数据分析、处理后输出控制信号，中间继电器接收输出信号后驱动执行单元，实现控制烟箱停止输送的功能，从而达到垂直提升机发生故障停机时，烟箱及时停止输送，杜绝提升机入口挤烟现象发生，保护烟箱、保护设备。

二、当没有烟箱输送时，本系统通过采集封箱机出口烟箱存在传感器信号，PLC控制程序判断输送通道上烟箱存在与否情况，自动控制烟箱输送通道皮带电机停止运转，实现节能降耗的目的。同时，当有烟箱输送到垂直提升入口处时，垂直提升机将自动启动，保证生产的顺利进行。

4 结论

烟箱输送通道智能控制系统以PLC控制程序为功能核心，通过对采集信号的分析、处理，最终自动控制执行单元运行，实现当垂直提升机出现故障停机时，烟箱自动停止输送的目的。同时PLC控制程序智能识别输送通道上烟箱存在与否情况，自动控制输送通道的启动与停止。本智能控制系统有效保护了成品烟箱与输送设备及人员安全，并在节能降耗方面起到一定作用。

通过实际应用，本系统达到预期设计要求，在不影响正常工作的情况下，保留原有控制功能，实现封箱机出口烟箱输送通道智能控制的目的。本系统控制逻辑简洁、结构单元布置灵活，可广泛应用各种输送通道中，值得推广应用。

参考文献

[1]程周、常辉，《可编程序控制器技术与应用》，电子工业出版社

[2]孔凡才，《自动控制原理与系统》第3版，机械工业出版社

[3]YP11A 封箱機说明书

[4]烟箱输送电控制系统图纸