CN205176622U - 一种烟支供料稳定与重量优化控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种烟支供料稳定与重量优化控制系统，其包括：控制模块、风室负压监控模块、回丝量监控模块、烟支密度检测模块和劈刀监控模块；其中，控制模块通过控制风室负压监控模块，调节风室负压处于稳定状态，通过控制回丝量监控模块，调节回丝量；劈刀监控模块与控制模块连接，并且控制模块通过控制劈刀监控模块，调节烟支重量；控制模块通过烟支密度检测模块获取烟支密度数据后，判断当前烟支的填充特性和重量分布特性是否正常，从而控制风室负压监控模块、回丝量监控模块和劈刀位置监控模块。本实用新型能够实现烟支重量控制、有效的减小烟支的标准偏差以及降低平均重量的波动范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟支生产自动控制技术领域，特别涉及一种烟支供料稳定与重量优化控制系统。
背景技术
ZJ17卷接机组是目前国内烟草企业主力卷烟机型，然而目前ZJ17的重量控制功能简单，性能较差，它仅有平均重量控制功能，本身没有紧头跟踪功能，从而造成内外排烟支的重量偏差较大。
同时，现有的ZJ17机组均并未对供料稳定、风室负压稳定以及回丝量大小进行综合的改造，由于供料不平稳会导致烟支重量较大幅度波动，标准偏差变大。风室负压稳定性，会造成回丝量大小的波动，也是造成重量波动的主要因素之一。回丝量大小，可改变烟丝结构，影响烟丝填充特性，它的稳定对重量波动也有明显影响。所以，现有的ZJ17机组没有挖掘供料稳定性控制对重量波动的影响，即便进行独立驱动改造也与重量控制脱节，无法建立良好的预测反馈协调的关联。因此，现有的ZJ17机组已经不能满足企业对烟支质量日益提高的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种烟支供料稳定与重量优化控制系统。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种烟支供料稳定与重量优化控制系统，其包括：控制模块、风室负压监控模块、回丝量监控模块、烟支密度检测模块和劈刀监控模块；其中，
风室负压监控模块和回丝量监控模块分别与控制模块连接，并且所述控制模块通过控制所述风室负压监控模块，调节风室负压，使风室负压处于稳定状态，通过控制回丝量监控模块，调节回丝量；所述劈刀监控模块与所述控制模块连接，并且所述控制模块通过控制所述劈刀监控模块，调节烟支重量；
所述烟支密度检测模块与所述控制模块连接，并且所述控制模块通过所述烟支密度检测模块获取烟支密度数据后，判断当前烟支的填充特性和重量分布特性是否正常，从而控制所述风室负压监控模块、所述回丝量监控模块和所述劈刀位置监控模块。
根据一种具体的实施方式，所述风室负压监控模块包括：压力传感器、风室负压控制单元和压力数据转换单元；其中，
所述压力传感器根据风室负压的大小，产生相应的压力信号，所述压力数据转换单元将所述压力信号转换压力数据，并传输至所述控制模块；所述控制模块控制所述风室负压控制模块，调节风室负压。
根据一种具体的实施方式，所述回丝量监控模块包括：回丝量检测单元、陡角提丝带伺服驱动单元、针鼓伺服驱动单元；
所述回丝量监测单元根据回丝量的大小，产生相应的回丝量数据，并将所述回丝量数据传输至所述控制模块；所述控制模块控制所述陡角提丝带伺服驱动单元和所述针鼓伺服驱动单元，调节回丝量。
根据一种具体的实施方式，所述劈刀监控模块包括劈刀位置传感器、劈刀位置控制单元、位置数据转换单元和紧头伺服驱动单元；
所述劈刀位置传感器根据劈刀的位置，产生相应的位置信号，所述位置数据转换单元将所述位置信号转换为位置数据，并传输至所述控制模块；所述控制模块控制所述劈刀位置控制单元，以调节烟支重量，控制所述紧头伺服驱动单元，以降低内外排烟支的重量偏差。
根据一种具体的实施方式，所述烟支密度采样模块包括：烟支密度检测单元和烟支密度数据转换单元；所述烟支密度检测单元对烟支的密度进行检测并生成烟支密度信号，所述烟支密度数据转换单元将所述烟支密度信号转换为烟支密度数据。
根据一种具体的实施方式，所述烟支密度检测单元为微波检测器或核监测器。
根据一种具体的实施方式，还包括废烟剔除模块、烟支取样模块和故障报警与显示模块；
所述废烟剔除模块与所述控制模块连接，所述控制模块控制所述废烟剔除单元剔除不合格的烟支；
所述烟支取样模块与所述控制模块连接，所述控制模块控制所述烟支取样模块按一定频率对烟支进行取样；
所述故障报警与显示模块与所述控制模块连接，所述控制模块将故障信息传输至所述故障报警与显示模块，使所述故障报警与显示模块显示故障信息和产生相应的报警。
根据一种具体的实施方式，所述控制模块分别通过EtherCAT总线与所述风室负压监控模块、所述回丝量监控模块、所述烟支密度检测模块和所述劈刀监控模块连接。
根据一种具体的实施方式，所述控制模块分别通过EtherCAT总线与所述废烟剔除模块和所述烟支取样模块连接。
根据一种具体的实施方式，所述控制模块通过RS-232接口与所述故障报警与显示模块连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型控制模块通过烟支密度检测模块获取烟支密度数据后，判断当前烟支的填充特性和重量分布特性是否正常，从而控制风室负压监控模块、回丝量监控模块和劈刀位置监控模块，实现对烟丝供给的稳定控制和烟支重量的优化，从而减小烟丝供给对烟支重量的影响，进一步实现烟支重量控制，并且有效地减小烟支的标准偏差以及降低平均重量的波动范围。
附图说明
图1是本实用新型系统的结构示意图；
图2是本实用新型系统的风室负压监控模块的结构示意图；
图3是本实用新型系统的回丝量监控模块的结构示意图；
图4是本实用新型系统的劈刀监控模块的结构示意图；
图5是本实用新型系统的烟支密度检测模块的结构示意图；
图6是本实用新型的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
如图1所示的本实用新型的结构示意图，其中，本实用新型包括：一种烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，包括：控制模块、风室负压监控模块、回丝量监控模块、烟支密度检测模块和劈刀监控模块。
其中，风室负压监控模块和回丝量监控模块分别与控制模块连接，并且控制模块通过控制风室负压监控模块，调节风室负压，使风室负压处于稳定状态，通过控制回丝量监控模块，调节回丝量；劈刀监控模块与控制模块连接，并且控制模块通过控制劈刀监控模块，调节烟支重量。
烟支密度检测模块与控制模块连接，并且控制模块通过烟支密度检测模块获取烟支密度数据后，判断当前烟支的填充特性和重量分布特性是否正常，从而控制风室负压监控模块、回丝量监控模块和劈刀位置监控模块。
结合图2所示的本实用新型系统的风室负压监控模块的结构示意图；其中，风室负压监控模块包括：压力传感器、风室负压控制单元和压力数据转换单元。
压力传感器根据风室负压的大小，产生相应的压力信号，压力数据转换单元将压力信号转换压力数据，并传输至控制模块；控制模块控制风室负压控制模块，调节风室负压。
具体的，控制模块实时接收压力数据，并验证该压力数据是否处于的正常压力数据范围内，若不在正常压力数据范围内，控制模块发送控制信号至风室负压控制单元，根据该控制信号，风室负压控制单元控制风室负压执行装置，调整风室负压，使风室负压保持在正常负压范围内。当风室负压保持稳定，可减小回丝量的波动，从而减轻烟支重量的波动。
结合图3所示的本实用新型系统的回丝量监控模块的结构示意图；其中，回丝量监控模块包括：回丝量检测单元、陡角提丝带伺服驱动单元、针鼓伺服驱动单元。
回丝量监测单元根据回丝量的大小，产生相应的回丝量数据，并将回丝量数据传输至控制模块；控制模块控制陡角提丝带伺服驱动单元和针鼓伺服驱动单元，调节回丝量。
具体的，控制模块实时接收回丝量数据，并验证该回丝量数据是否处于正常的回丝量数据范围内，若不在正常的回丝量数据范围内，控制模块分别发送相应的控制信号至陡角提丝带伺服驱动单元和针鼓伺服驱动单元，使陡角提丝带的角度相应地增加或减少，以及使针鼓得抛丝速度相应地增加或减少，从而控制烟丝供给量的大小。由于陡角提丝带伺服驱动单元和针鼓伺服驱动单元相互独立工作，从而使控制模块更灵活地控制烟丝供给量量的大小。
结合图4所示的本实用新型系统的劈刀监控模块的结构示意图；其中，劈刀监控模块包括劈刀位置传感器、劈刀位置控制单元、位置数据转换单元和紧头伺服驱动单元。
劈刀位置传感器根据劈刀的位置，产生相应的位置信号，位置数据转换单元将位置信号转换为位置数据，并传输至控制模块；控制模块控制劈刀位置控制单元，以调节烟支重量，控制紧头伺服驱动单元，以降低内外排烟支的重量偏差。
具体的，控制模块实时接收位置数据，以获取劈刀的位置。当控制模块通过烟支密度检测模块获取烟支密度数据并判断当前烟支填充特性和重量分布特性是否正常后，若烟支出现超轻或超重，控制模块发送控制信号至劈刀控制单元，使劈刀位置执行装置控制劈刀向上位移或向下位移，以减少或增加劈刀的切削程度。而且通过紧头伺服驱动单元实时地校准紧头位置，以降低内外排烟支的重量偏差。
结合图5所示的本实用新型系统的烟支密度检测模块的结构示意图；其中，烟支密度采样模块包括：烟支密度检测单元和烟支密度数据转换单元；烟支密度检测单元对烟支的密度进行检测并生成烟支密度信号，烟支密度数据转换单元将烟支密度信号转换为烟支密度数据。
具体的，控制模块实时接收烟支密度数据，对单个的烟支密度数据进行分析，判断当前烟支是否有超轻、超重、竹节(硬点)、空松(软点)缺陷，对连续的烟支密度数据进行分析，判断当前烟支填充特性和重量分布特性是否正常，从而得到烟支重量趋势，并通过控制劈刀监控模块，调节烟支重量。
本实用新型中的烟支密度检测单元为微波检测器或核监测器。
结合图6所示的本实用新型的一种实施例的结构示意图。本实用新型的烟支供料稳定与重量优化控制系统还包括废烟剔除模块、烟支取样模块和故障报警与显示模块。
其中，废烟剔除模块与控制模块连接，控制模块控制废烟剔除单元剔除不合格的烟支。烟支取样模块与控制模块连接，控制模块控制烟支取样模块按一定频率对烟支进行取样。
故障报警与显示模块与控制模块连接，控制模块将故障信息传输至故障报警与显示模块，使故障报警与显示模块显示故障信息和产生相应的报警。
本实用新型中，控制模块分别通过EtherCAT总线与风室负压监控模块、回丝量监控模块、烟支密度检测模块和劈刀监控模块连接。
控制模块分别通过EtherCAT总线与废烟剔除模块和烟支取样模块连接。控制模块通过RS-232接口与故障报警与显示模块连接。
而且，本实用新型中的控制模块采用IPC控制器，IPC控制器为集PLC与工控机为一体，不仅能够完成PLC控制功能，而且具有更强的运算和处理能力。其采用的软件为倍福的TwinCAT2/TwinCAT3。本实用新型采用的EtherCAT总线是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，由德国倍福自动化有限公司研发，其不仅降低了现场总线的使用成本，还具有高可用性和精确同步性。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细说明，但本实用新型并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。
Claims (10)
1.一种烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，包括：控制模块、风室负压监控模块、回丝量监控模块、烟支密度检测模块和劈刀监控模块；其中，
风室负压监控模块和回丝量监控模块分别与控制模块连接，并且所述控制模块通过控制所述风室负压监控模块，调节风室负压，使风室负压处于稳定状态，通过控制回丝量监控模块，调节回丝量；所述劈刀监控模块与所述控制模块连接，并且所述控制模块通过控制所述劈刀监控模块，调节烟支重量；
所述烟支密度检测模块与所述控制模块连接，并且所述控制模块通过所述烟支密度检测模块获取烟支密度数据后，判断当前烟支的填充特性和重量分布特性是否正常，从而控制所述风室负压监控模块、所述回丝量监控模块和所述劈刀位置监控模块。
2.如权利要求1所述的烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，所述风室负压监控模块包括：压力传感器、风室负压控制单元和压力数据转换单元；其中，
所述压力传感器根据风室负压的大小，产生相应的压力信号，所述压力数据转换单元将所述压力信号转换压力数据，并传输至所述控制模块；所述控制模块控制所述风室负压控制模块，调节风室负压。
3.如权利要求1所述的烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，所述回丝量监控模块包括：回丝量检测单元、陡角提丝带伺服驱动单元、针鼓伺服驱动单元；
所述回丝量监测单元根据回丝量的大小，产生相应的回丝量数据，并将所述回丝量数据传输至所述控制模块；所述控制模块控制所述陡角提丝带伺服驱动单元和所述针鼓伺服驱动单元，调节回丝量。
4.如权利要求1所述的烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，所述劈刀监控模块包括劈刀位置传感器、劈刀位置控制单元、位置数据转换单元和紧头伺服驱动单元；
所述劈刀位置传感器根据劈刀的位置，产生相应的位置信号，所述位置数据转换单元将所述位置信号转换为位置数据，并传输至所述控制模块；所述控制模块控制所述劈刀位置控制单元，以调节烟支重量，控制所述紧头伺服驱动单元，以降低内外排烟支的重量偏差。
5.如权利要求1所述的烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，所述烟支密度采样模块包括：烟支密度检测单元和烟支密度数据转换单元；所述烟支密度检测单元对烟支的密度进行检测并生成烟支密度信号，所述烟支密度数据转换单元将所述烟支密度信号转换为烟支密度数据。
6.如权利要求5所述的烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，所述烟支密度检测单元为微波检测器或核监测器。
7.如权利要求1所述的烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，还包括废烟剔除模块、烟支取样模块和故障报警与显示模块；
所述废烟剔除模块与所述控制模块连接，所述控制模块控制所述废烟剔除单元剔除不合格的烟支；
所述烟支取样模块与所述控制模块连接，所述控制模块控制所述烟支取样模块按一定频率对烟支进行取样；
所述故障报警与显示模块与所述控制模块连接，所述控制模块将故障信息传输至所述故障报警与显示模块，使所述故障报警与显示模块显示故障信息和产生相应的报警。
8.如权利要求1所述的烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，所述控制模块分别通过EtherCAT总线与所述风室负压监控模块、所述回丝量监控模块、所述烟支密度检测模块和所述劈刀监控模块连接。
9.如权利要求7所述的烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，所述控制模块分别通过EtherCAT总线与所述废烟剔除模块和所述烟支取样模块连接。
10.如权利要求7所述的烟支供料稳定与重量优化控制系统，其特征在于，所述控制模块通过RS-232接口与所述故障报警与显示模块连接。
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| CN201521034355.9U CN205176622U (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 一种烟支供料稳定与重量优化控制系统 |
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