項目背景：江西中煙南昌卷煙廠現(xiàn)有22組包裝機組，均配套ZN318型條透明紙外觀檢測器，對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的煙條無透明紙、透明紙跑偏及散條缺陷進行在線檢測。實際生產(chǎn)過程中，該檢測器故障頻次高、部分關(guān)鍵功能缺失、故障和報警信息不直觀且有漏檢、漏剔導(dǎo)致缺陷煙條進入裝箱工序的現(xiàn)象，存在很大的質(zhì)量隱患。

要杜絕質(zhì)量隱患，需設(shè)計和安裝適合細(xì)支型機組的在線剔除機構(gòu)、重新設(shè)計檢測功能、升級電控系統(tǒng)、重新設(shè)計線路安裝和連接方式。

設(shè)計方案

研制集CV外包材料檢測、輔助檢測、在線剔除等功能于一體的新型檢測系統(tǒng)。

首先是在線剔除設(shè)計。剔除方式采用通過控制提升機緊急出口擋板開閉，使缺陷煙條慣性滑出的創(chuàng)新方案。擋板開閉的執(zhí)行元件選用旋轉(zhuǎn)氣缸；擋板開閉的控制邏輯選用“分時占用”方案，只在剔除開始和結(jié)束時段占用擋板0.2秒左右，與設(shè)備功能無沖突且無質(zhì)量安全隱患；驅(qū)動旋轉(zhuǎn)氣缸的電磁閥選用勵磁時間最短的快速型。

檢測功能的實現(xiàn)，包含同步信號、缺陷檢測、輔助檢測的方案選擇。同步信號，選擇精度更高的編碼器方案?；谛阅?、成本考量，缺陷檢測傳感器沿用原ZN318傳感器。通過模擬實驗，傳感器自檢邏輯采用“連續(xù)出現(xiàn)三條則報警并停機”方案，該方案的準(zhǔn)確率和誤檢率均符合研制要求。移位抗干擾的物理信號，使用更穩(wěn)定準(zhǔn)確的CT剔除使能信號；剔除失敗檢測的物理信號，使用檢測范圍更廣的提升機擋板位置信號。

控制系統(tǒng)為整個系統(tǒng)的核心，硬件主要包含主控制器和人機界面。通過調(diào)查實驗，主控制器選擇通用性和擴展性更佳的S7-200系列PLC；人機界面擔(dān)負(fù)人機交互和數(shù)據(jù)記錄、采集功能，選用西門子TP700，其記錄可查詢追溯并且支持標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。

針對線路連接、傳感器、PLC、HMI的安裝方案選擇系統(tǒng)安裝方式。線路連接，采用更改線路敷設(shè)路徑及端子排接線方案，更安全、可靠、可直接測量；傳感器安裝，采用將傳感器外置安裝到接線盒端蓋的方案，靜止工位安裝無安全隱患，更便于觀察調(diào)整；PLC和人機界面安裝選擇獨立電柜方案，更利于查看信息和操作。

使用效果

效果跟蹤期內(nèi)，新系統(tǒng)運行穩(wěn)定，輔助檢測功能正常，無缺陷煙條進入下游工序現(xiàn)象，未發(fā)生由于新系統(tǒng)運行引發(fā)的設(shè)備故障、產(chǎn)品質(zhì)量缺陷以及人員和設(shè)備安全事故。

改造費用合計6070元，對照外協(xié)改造報價節(jié)約6.6萬元，按22組設(shè)備計算可節(jié)約成本145.2萬元。除經(jīng)濟效益外，活動后單機組單月減少了21分鐘維修時間，有效提高了設(shè)備效率。

活動過程中的創(chuàng)新點申報了發(fā)明專利和實用新型專利，其中發(fā)明專利已受理，實用新型專利已通過審核。項目實施完成后，設(shè)備科批準(zhǔn)在車間推廣應(yīng)用。此外，還在省外煙廠進行推廣，收到了良好反響。