概述：
原機系統(tǒng)主要存在安全性差、維護不方便、備件昂貴、線路板控制老化易出故障等各種問題。為此，我們推出了在線微波煙支重量控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用了微波掃描探頭取代原機放射源或紅外線掃描頭、采用新型煙支重量控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)取代原機MAID-N控制系統(tǒng)、以及采用了15寸彩色摸屏工控機取代原機顯示器。我們的煙支平均重量控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由微波探頭、重量控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及人機界面顯示等部分組成，完全可以取代原機MAID-N系統(tǒng)各項全部功能，系統(tǒng)具有運行可靠性高、容易操作、維護簡便等優(yōu)點。
一、重量控制系統(tǒng)技術(shù)特點
我們可將原重量控制系統(tǒng)進行升級，無論其原控制為MWC、MAID-N或SRM型式，在原控制基礎(chǔ)上 都可達到如下提升：
1、 實現(xiàn)精確控制。
2、 可靠性大大提高。
3、 操作直觀、方便。
4、 提供通訊接口。
煙支重量控制系統(tǒng)技術(shù)性能對比（以MOLINS設(shè)備為例）：
原機MWC或MAID—N系統(tǒng)：
1、 煙支采樣點數(shù)極少，無法精確測出煙支密度，比如MWC以每支煙的重量為基本單位，再算得一批煙的平均重量，MAID—N將每支煙分為三段，根據(jù)三段密度求得每支煙的重量，再算得一批煙的平均重量。
2、 煙支重量控制調(diào)整精度低，調(diào)整以旋鈕式進行，在對煙支進行小偏差調(diào)整時，無法直接實現(xiàn)，需要反復(fù)稱重調(diào)整。
3、 煙支重量控制執(zhí)行精度低，僅僅根據(jù)所生產(chǎn)的煙條平均重量值來控制執(zhí)行劈刀盤向上或向下運動。
4、 MWC由于其硬件運算速度限制，不具備判斷每單支煙是否超重或超輕煙，是否軟點或硬點煙，更不能將上述缺陷煙支剔除。
5、 不具備與重量相關(guān)聯(lián)的各種數(shù)據(jù)采集以及與局域網(wǎng)相聯(lián)的接口。
我公司研制的重量控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：
1、 煙支采樣點為每支煙50等分點，能精確地測出煙支的密度和重量，從而實現(xiàn)一批煙支平均重量值計算較為精確。
2、 煙支重量控制調(diào)整精度高，系統(tǒng)提供15英寸彩色觸摸屏人機接口，可以對重量設(shè)定值實現(xiàn)全數(shù)字化操作，也可以通過上位機將數(shù)字化設(shè)定值經(jīng)網(wǎng)絡(luò)下達至機臺重量控制系統(tǒng)。另外，根據(jù)機臺當前煙支重量實測值，還可通過觸摸屏將煙支重量一步精確調(diào)為預(yù)定值，不必反復(fù)測量和調(diào)整。
3、 煙支重量控制執(zhí)行精度高，劈刀盤上下運動的范圍和間隔時間，是利用生產(chǎn)的一批煙條平均重量值和當前剛生產(chǎn)的8支煙條平均重量值的計算，根據(jù)優(yōu)化控制理論來確定的。
4、 劈刀盤重量控制執(zhí)行機構(gòu)處增加位置傳感器，用于實現(xiàn)劈刀盤上、下運動位置閉環(huán)控制，有利于提高煙支重量控制精度，同時還可起到煙機在停機和剛開機時，劈刀盤始終控制在正確位置以及劈刀盤上、下運動限位控制和報警。
5、 利用CPU具有高速數(shù)據(jù)處理的特點，可以判斷每單支煙是否超重或超輕、是否軟點或硬點煙，并可以選擇是否將上述缺陷煙進行剔除。
6、 增加了目標重量等取樣功能，可用于對系統(tǒng)進行測試。
7、 連續(xù)出現(xiàn)重量缺陷煙支時，可選擇控制原機停機。
8、 增加了配方管理功能，事先將各種煙支品牌參數(shù)設(shè)定好，生產(chǎn)換牌時只須選擇品牌名稱，所有參數(shù)全部自動生成。
9、 停機時，系統(tǒng)計算停機前劈刀盤平均位置，自動控制停機時劈刀盤處于平均位置，從而有利于保證再開機時煙支重量的正確。
10、具備與重量相關(guān)聯(lián)的各種數(shù)據(jù)采集功能以及與局域網(wǎng)相聯(lián)的接口。
二、緊頭位置自動跟蹤系統(tǒng)技術(shù)特點
卷煙機組在煙條進行切割時，為了不使煙支空頭，設(shè)計要求切口處的煙絲密度要大于煙條的平均密度，也就是切口要處于煙桿的緊頭中央。這一要求要依靠兩個方面保證：其一，使用帶凹槽的平準盤，以產(chǎn)生緊頭。這一要求所有設(shè)備均已保證。其二，準確地將切口設(shè)計于緊頭的中央，后者在許多設(shè)備上沒有得到很好的保證。比如MK9-5機組、長城機組、PASSIM 7K機組和老式PASSIM 8K機組。
在這些設(shè)備上，緊頭位置是單靠機械同步來保證的，但在機器高速運轉(zhuǎn)時煙絲、尼龍帶（或鋼帶）、布帶等元件會出現(xiàn)隨機的打滑現(xiàn)象，再加上機械傳動的間隙及熱變形，會使緊頭位置產(chǎn)生隨機漂移。因此單靠靜態(tài)下的機械同步是無法精確地保證緊頭位置在機器高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下始終處于切口位置的，必須進行動態(tài)隨機的調(diào)整。在一些新型高速設(shè)備上這一要求已得到了滿足。
為此，我們開發(fā)了緊頭位置自動跟蹤，可以使用曲線將緊頭煙絲的密度和位置準確的檢測和顯示出來，并根據(jù)其位置要求，自動隨機進行跟蹤與調(diào)整。
使用該系統(tǒng)有如下優(yōu)點：
1、 對PASSIM 7K和老式PASSIM 8K而言。其設(shè)計已考慮到了緊頭位置的調(diào)整，但還遠不到位，不足之處為：
? 無法實現(xiàn)自動調(diào)整，只能依靠操作工手動進行調(diào)整，這樣既增加了操作難度，又降低了系統(tǒng)的可靠性，容易產(chǎn)生疏漏，而運用該系統(tǒng)可實現(xiàn)自動調(diào)整。
? 顯示不精確、不全面。設(shè)計利用一個表頭上的指針顯示緊頭的偏移。利用曲線顯示可以準確地顯示緊頭煙絲的密度，緊頭偏移標準切口的距離等，同時利用曲線的波形還可以顯示出供絲情況和打滑情況等。比如：曲線波峰達不到預(yù)定高度（緊頭煙絲密度不足）說明供絲量不夠；如波形比較光滑則說明各部位打滑較??；如波形為鋸齒形，說明布帶或尼龍帶打滑現(xiàn)象明顯?？傊?，通過對波形的分析可以分析供絲情況，而用表頭指針顯示不具備這些功能。
2、 對于長城機和MK9-5而言，由于該兩種設(shè)備設(shè)計局限，緊頭位置無法在動態(tài)下進行調(diào)整，更無緊頭的位置和密度顯示，采用本系統(tǒng)可以實現(xiàn)煙支密度分布曲線和緊頭位置的檢測、顯示。
3、 由于緊頭位置產(chǎn)生偏移，常使得內(nèi)排及外排煙支煙絲分布不對稱，內(nèi)排及外排煙支重量不一致，差別大，當使用三個槽劈刀盤時尤為嚴重，采用緊頭位置自動跟蹤時則能很好解決此類問題。
由于以上三點的不同，該系統(tǒng)可以更好地保證煙支的重量并減少煙支的空頭。
煙支緊頭自動檢測調(diào)整系統(tǒng)原理說明
將單支煙分成50等分，雙倍長煙條則分成100等分，當煙條經(jīng)過掃描頭時，每過去一等分，檢測系統(tǒng)發(fā)出對應(yīng)的密度信號，當過去一支煙時，信號處理系統(tǒng)則采集到對應(yīng)50等分點的密度信號，過去雙倍長煙條時，采集到對應(yīng)100等分點的密度信號，從而可以計算并顯示出煙支密度曲線，緊頭位置、緊頭百分比等數(shù)據(jù)，并判斷煙支緊頭位置的偏移量是否在正常范圍內(nèi)，如果超出，則輸出控制信號，經(jīng)功率放大器放大后，帶動步進電機對劈刀盤調(diào)整機構(gòu)進行調(diào)整。緊頭控制模塊和控制計算機之間的通訊方式為RS422，使用COM2口，模塊數(shù)據(jù)地址編號為40H。
機械執(zhí)行部分
三、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)特點
Passim機組原機MAID-N系統(tǒng)除了擔負煙支平均重量控制功能外，還具有單機數(shù)據(jù)采集、管理功能。但原機數(shù)據(jù)采集用單板機控制、封閉式通訊協(xié)議，難于實現(xiàn)同上位機進行網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接和軟件升級。另外，該系統(tǒng)元件不穩(wěn)定，一旦失效，不利于維護，從而造成整個系統(tǒng)不能工作，而且有些數(shù)據(jù)不準確。為此，我們研究開發(fā)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，我們所開發(fā)的該系統(tǒng)具有如下特點：
1、 采用工控機進行數(shù)據(jù)管理和控制以及開放式的通訊協(xié)議，從而可方便實現(xiàn)同上位機及下位機的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接和軟件升級。
2、 系統(tǒng)所用軟、硬件穩(wěn)定、可靠。
3、 除了保留原機MAID-N所具備的數(shù)據(jù)采集和顯示功能外，還增加了盤紙的消耗、水松紙的消耗及過濾嘴的消耗等數(shù)據(jù)的采集和顯示。
4、 顯示屏采用15寸彩色液晶觸摸顯示屏，全漢字畫面，從而畫面更友好，參數(shù)設(shè)置操作更方便。
5、 可以按照煙廠的要求，修改和增加畫面顯示，比如可以將煙支重量，各缺陷煙的剔除率，生產(chǎn)速率等指標作成歷史曲線或柱狀圖進行顯示。
6、 班次報告可以多達3個以上班次的記錄。
PASSIM采集數(shù)據(jù)詳細列表
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序號 |
名稱 |
類型 |
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1 |
工作班次 |
基本數(shù)據(jù) |
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2 |
機器編號 |
基本數(shù)據(jù) |
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3 |
生產(chǎn)牌號 |
基本數(shù)據(jù) |
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4 |
煙段重量 |
基本數(shù)據(jù) |
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5 |
煙段長度 |
基本數(shù)據(jù) |
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6 |
濾嘴重量 |
基本數(shù)據(jù) |
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7 |
好煙計數(shù) |
生產(chǎn)數(shù)據(jù) |
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8 |
廢煙計數(shù) |
生產(chǎn)數(shù)據(jù) |
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9 |
總煙計數(shù) |
生產(chǎn)數(shù)據(jù) |
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10 |
實際生產(chǎn)速度 |
生產(chǎn)數(shù)據(jù) |
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11 |
理論生產(chǎn)速度 |
生產(chǎn)數(shù)據(jù) |
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12 |
生產(chǎn)有效率 |
生產(chǎn)數(shù)據(jù) |
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13 |
盤紙消耗 |
消耗數(shù)據(jù) |
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14 |
水松紙消耗 |
消耗數(shù)據(jù) |
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15 |
濾嘴棒消耗 |
消耗數(shù)據(jù) |
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16 |
標準偏差 |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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17 |
煙支重量 |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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18 |
緊頭位置 |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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19 |
空頭煙剔除數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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20 |
端頭煙剔除數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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21 |
氣阻塞煙剔除數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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22 |
漏氣煙剔除數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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23 |
超重煙剔除數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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24 |
超輕煙剔除數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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25 |
軟點煙剔除數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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26 |
硬點煙剔除數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
|
27 |
開裂廢煙計數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
|
28 |
長支廢煙計數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
|
29 |
短支廢煙計數(shù) |
質(zhì)量數(shù)據(jù) |
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30 |
故障停機原因 |
停機原因 |
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31 |
非故障停機原因 |
停機原因 |
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32 |
當前運行時間 |
工作班時間 |
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33 |
總運行時間 |
工作班時間 |
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34 |
總停機時間 |
工作班時間 |
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35 |
各分項停機時間 |
工作班時間 |
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36 |
平均重量 |
工作班次報告 |
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37 |
標準偏差 |
工作班次報告 |
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38 |
好煙計數(shù) |
工作班次報告 |
|
39 |
總剔除數(shù) |
工作班次報告 |
|
40 |
各分項剔除數(shù) |
工作班次報告 |
|
41 |
總運行時間 |
工作班次報告 |
|
42 |
總停機數(shù) |
工作班次報告 |
|
43 |
總停機時間 |
工作班次報告 |
|
44 |
各分項停機時間 |
工作班次報告 |
|
45 |
平均實際生產(chǎn)速度 |
工作班次報告 |
|
46 |
盤紙消耗 |
工作班次報告 |
|
47 |
水松紙消耗 |
工作班次報告 |
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48 |
濾嘴棒消耗 |
工作班次報告 |
|
49 |
工作模式 |
參數(shù)設(shè)置 |
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50 |
緊頭調(diào)整參數(shù) |
參數(shù)設(shè)置 |
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51 |
重量控制參數(shù) |
參數(shù)設(shè)置 |
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52 |
報警臨界值 |
參數(shù)設(shè)置 |
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53 |
工作班時間 |
參數(shù)設(shè)置 |
|
54 |
系統(tǒng)密碼 |
參數(shù)設(shè)置 |
四、部分觸摸屏畫面:
