卷煙切絲設備中的SIMOTION電氣控制技術

桂騰躍+葉志暉

摘 要：煙草行業的競爭力度隨著經濟的發展日漸激烈，卷煙廠為了提高企業的競爭力度，謀求更加廣闊的發展空間，需要不斷加大對卷煙切絲設備的研究力度，通過性能更加優良的設備來提高煙絲質量。電氣控制是卷煙切絲設備運行的重要環節，當前卷煙切絲設備電力控制技術還有很多不足之處需要完善。據此，對SIMOTION運動控制系統進行了簡要介紹，分析了卷煙切絲設備的工作原理，并對卷煙切絲設備中的SIMOTION電氣控制技術進行了討論。

關鍵詞：卷煙切絲設備；SIMOTION電氣控制技術；運動控制

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.23.129

傳統卷煙切絲設備的電氣控制技術比較落后，設備工作效率較低，容易出現傳送誤差現象，且維修難度較大，嚴重影響了煙絲質量，制約了卷煙廠的發展。如何應用先進技術對卷煙切絲設備系統進行完善、對其工作性能進行改良，是卷煙廠在發展過程中必須解決的問題。大量實踐表明SIMOTION運動控制系統在提高卷煙切絲設備的精準性和工作效率方面具有明顯優勢，已經得到了廣泛的應用。

1 SIMOTION運動控制系統介紹

SIMOTION是一項具有綜合性控制功能的西門子運行控制系統，該系統是由不同控制模塊組成的，可以根據生產需要自由選擇控制模塊，完成對多個機械運動的同步控制。利用SIMOTION運動控制系統可以對生產設備、生產流程以及生產工藝進行控制，貫穿整個生產過程，為生產機械提供了完整的解決方案?？萍嫉倪M步使得生產活動越來越復雜，這就對機械運動的高效性及準確性提出了更高的要求，利用SIMOTION運動控制系統可以實現對復雜機械的有效控制，在提高機械運動效率以及精準性方面起到了重要作用，已被廣泛應用與多個領域中去。

2 卷煙切絲設備工作原理分析

以SQ37X系類卷煙切絲機為例，對其工作原理進行分析。切絲機的主要組成包括出料斗、磨刀器、刀輥體、刀門、壓實器、排鏈以及進料裝置等部件，在切絲機在通電之后，會驅動刀輥體進行運轉，將進行切絲的煙葉會均勻分布進給；磨刀石在刀門控制作用下做旋轉運動對切絲刀片進行打磨；煙葉通過進料裝置進入到切絲機中，當煙葉量達到切絲標準時，便會在上下鏈條的帶動下進入到壓實器進行壓實形成煙餅；然后煙餅在通過刀門之后便會被切絲刀片切割成煙絲，并從出料斗中輸出，煙絲的寬度與預先設定的切絲刀片切割速度有關。

3 卷煙切絲設備中的SIMOTION電氣控制技術

3.1 電氣控制技術

將SIMOTION電氣控制技術應用于卷煙切絲設備中，在提高切絲機工作效率的同時也提高了切絲的精準度，在保證切絲質量方面具有重要作用。傳統電氣控制系統的工作方式是PLC和變頻器的聯合工作，這種控制方法存在較大的弊端，無法對排鏈運轉速度進行更加科學的控制，導致排鏈速度不符合切絲寬度要求，造成煙絲過窄現象，降低了煙絲質量。SIMOTION電子控制系統是在運動控制器和多軸伺服驅動器的共同作用下完成運轉的，包括軟件模塊、電源模塊、電機模塊以及中央處理器等多個部分，利用軟件模塊能夠對系統功能進行評估，并根據實際需求選擇更加合適的設備類型，電機模塊分為雙軸電機和單軸電機兩種。利用運動控制器可以完成對刀輥、上下排鏈伺服電機的同步控制，同時切絲機中的其他電機也可以通過運動控制器來進行控制；伺服驅動器可以完成對切絲設備、切絲流程以及切絲工藝不同控制環節的連接，驅動模塊是以計算機平臺為技術支持的，具有數字化和智能化特點，能夠提高切絲效率和精準性。

3.2 電氣控制技術要點

電氣控制的主要目的是保證切絲的精準性，而影響切絲精準性的因素主要有刀輥和排鏈的運動速度，所以保證刀輥和排鏈運行速度的科學性及合理性是電氣控制技術的重點。因為排鏈是在刀輥的驅動下進行運動的，兩者是同步進行運動的，即刀輥停止運轉時，上下排鏈也不會繼續運動，所以在同等時間內，刀輥所切割的煙絲總長度與上下排鏈所經過的長度是相同的，為了保證切絲的精準度，就需要對兩者之間存在的轉速關系進行分析。如果卷煙切絲機刀輥每分鐘可以轉動450r，將切絲寬度設為最大值，利用相關計算公式對排鏈運轉速度進行計算，當切絲刀片數量不變時，在設定好切絲寬度之后，可以發現排鏈的運轉速度與刀輥運轉速度之間存在恒定的比例關系，當刀輥運轉速度發生變化時，排鏈運轉速度也會發生相應的變化。

3.3 切絲結果對比和分析

在將SIMOTION電氣控制技術應用到卷煙切絲設備中之后，可以發現切絲寬度得到了有效控制，切絲質量得到了明顯提高。為了更加明顯的將該項技術的優點體現出來，對傳統卷煙切絲設備切成的煙絲與該種技術下切成的煙絲進行抽樣調查，對比兩種設備下煙絲寬度情況，可以發現傳統切絲機所制成的煙絲雖然也到達了煙絲標準，但是煙絲寬度變化較大，穩定性和連續性較差；而新型切絲機制成的煙絲寬度更加穩定、均勻，煙絲質量及合格性更高。

4 結束語

卷煙切絲設備是煙草制造的關鍵設備，其技術水平將直接影響切絲質量，進而對卷煙廠經濟效益造成影響。通過將SIMOTION電氣控制技術應用于設備中去，對設備運行控制進行改善，能夠提高切絲穩定性和切絲質量，為卷煙廠帶來更加豐厚的經濟效益。

參考文獻

[1]張磊，孫凱，姜志科.SIMOTION運動控制系統在煙草切絲機中的應用[J].自動化博覽，2014，（6）：60-61.

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