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

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

設計方案

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。

首先是在線剔除設計。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新方案。擋板開閉的執行元件選用旋轉氣缸；擋板開閉的控制邏輯選用“分時占用”方案，只在剔除開始和結束時段占用擋板0.2秒左右，與設備功能無沖突且無質量安全隱患；驅動旋轉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，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。基于性能、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“連續出現三條則報警并停機”方案，該方案的準確率和誤檢率均符合研制要求。移位抗干擾的物理信號，使用更穩定準確的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。

控制系統為整個系統的核心，硬件主要包含主控制器和人機界面。通過調查實驗，主控制器選擇通用性和擴展性更佳的S7-200系列PLC；人機界面擔負人機交互和數據記錄、采集功能，選用西門子TP700，其記錄可查詢追溯并且支持標準通信協議。

針對線路連接、傳感器、PLC、HMI的安裝方案選擇系統安裝方式。線路連接，采用更改線路敷設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，新系統運行穩定，輔助檢測功能正常，無缺陷煙條進入下游工序現象，未發生由于新系統運行引發的設備故障、產品質量缺陷以及人員和設備安全事故。

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

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