卷烟机烟支重量控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种卷烟机烟支重量控制系统，包括烟支密度检测器、信号处理模块、工业控制计算机、主控制器、伺服电机、平准器，烟支密度检测器的信号输出端通过信号处理模块与工业控制计算机的信号输入端连接，工业控制计算机的信号输出端通过主控制器与伺服电机的信号控制端连接，伺服电机的信号输出端通过联轴器与平准器连接，还包括有伺服控制器和信号转换控制器，伺服电机的信号输入端与伺服控制器的信号输出端连接，伺服控制器的信号输入端与信号转换控制器的正反转信号输出端连接，信号转换控制器的正反转信号输入端与主控制器的正反转信号输出端连接。本实用新型专利技术能够提高系统的反应速度、延长使用寿命，维修方便，节约费用，提高生产效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及卷烟机，尤其涉及卷烟机的烟支重量控制系统。
技术介绍
目前，烟支重量控制系统主要是由烟支密度检测器，信号处理模块、工业控制计算 机、平准器、平准器高度调整电机及其它传动、调整机构等部分组成，其中，平准器为重量控 制的执行部分，烟支重量的控制就是通过控制平准器的升降来实现的当烟丝从检测器经 过时，烟丝密度的变化被采集，进入工控计算机处理后得出烟丝的密度及分布数据，继而得 出烟支的平均重量和重量分布情况，与设定烟支重量进行比较，得出重量偏移信号，由工业 控制计算机输出控制脉冲，驱动平准器高度调整电机带动平准器的升降。目前卷烟机组采用的平准器高度调整电机是单相交流电机，由于单相电机转速 高，扭矩小，转动惯量大，不能直接驱动相对沉重的平准器，所以制造厂家又叠加了一组齿 轮箱等传动、调整机构以增加输出扭矩。但是在使用中发现，单相电机的天生缺陷，不可频 繁正反转，在控制上必须拉开工业控制计算机输出动作信号的时间间隔，造成降低了系统 的反应速度；使用齿轮箱增大电机扭矩的同时，由于多个齿轮工作间隙的存在而放大了传 动误差，输入与输出无论是在时间上还是在位移上都存在滞后现象，而且齿轮箱内的尼龙 齿轮组，在电机的频繁正反转运动中磨损较快，产生机械旷量，使得传动精度进一步下降， 使控制精度越来越低，直至传动部分出现较大响应死区时，烟支重量变异系数随之增大，从 而使电机不能满足生产工艺要求。不得不更换的周期一般是10个月。08年后，国家局和省 公司对烟支重量标准偏差指标提出了更高要求，为保证重量控制精度，该电机总成的换件 周期缩短为6个月。但是进口电机总成价格每台两万6千余元，每年车间至少需要更换14 台，造成维修费用非常高昂。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种卷烟机的烟支重量控制系统，控制精度高，使用寿 命长，节约费用。本技术采用下述技术方案一种卷烟机烟支重量控制系统，包括烟支密度检 测器、信号处理模块、工业控制计算机、主控制器、平准器调整电机、平准器，烟支密度检测 器的信号输出端通过信号处理模块与工业控制计算机的信号输入端连接，工业控制计算机 的信号输出端通过主控制器与平准器调整电机的信号控制端连接，平准器调整电机的信号 输出端通过联轴器与平准器连接，所述的平准器调整电机为伺服电机；还包括有伺服控制 器和信号转换控制器，伺服电机的信号输入端与伺服控制器的信号输出端连接，伺服控制 器的信号输入端与信号转换控制器的正反转信号输出端连接，信号转换控制器的正反转信 号输入端与主控制器的正反转信号输出端连接。所述系统中还包括有大风机，大风机的接触器与所述伺服控制器的信号输入端连接。3本技术卷烟机烟支重量控制系统，利用伺服电机和伺服控制器方便地控制平 准器的升降，伺服电机具有很强的扭矩和低速响应特性，可以做频繁的正反向运动，调速范 围宽，带负荷能力强，不需要减速机构，能够直接驱动重负载灵活的进行正反转，提高了系 统的反应速度；不需要齿轮等传动调整结构，使系统的控制精度提高，伺服系统性能稳定可 靠，伺服电机免维护，从而延长了使用寿命，维修方便，节约了费用，提高了生产效率。附图说明图1为本技术的电路原理框图；图2为本技术中伺服控制器与信号转换控制器的接线图。具体实施方式如图1所示，本技术包括烟支密度检测器、信号处理模块、工业控制计算机、 主控制器、信号转换控制器、伺服控制器、伺服电机、平准器，烟支密度检测器的信号输出端 通过信号处理模块与工业控制计算机的信号输入端连接，工业控制计算机的信号输出端通 过主控制器与信号转换控制器的正反转信号输入端连接，信号转换控制器的正反转信号输 出端与伺服控制器的信号输入端连接，伺服控制器的信号输出端与伺服电机的信号控制端 连接，伺服电机通过联轴器与平准器连接。本实施例中采用安川S⑶H-04AE伺服控制器和 SGMAH-04AAA61伺服电机，伺服电机自带轴编码器，准确输出自身角度参数和速度参数，定 位精度可以达到圆周的1024分之一，被誉为电子齿轮，与伺服控制器一道组成闭环控制电 路，对旋转装置的角度跟踪能力达到目前的技术巅峰，且伺服电机输出扭矩够用，体积大小 适中，便于安装；能够满足平准器升降动作对速度、功率、扭矩等各方面的要求。由于伺服电 机轴直径和安装尺寸与原电机的轴直径和安装尺寸不同，需要重新制作联轴器，增加原联 轴节的长度和减少内径尺寸，使其适应伺服电机的要求，根据伺服电机的安装尺寸，重新打 孔固定。信号转换控制器选用体积小、价格低、工作可靠的SIMENS LOGO ！微型PLC(可编 程控制器)。为了便于调整和维修，将伺服控制器安装在操作面板后面的电柜，把信号转 换控制器安装在卷烟机主电柜中。其中本实施例中所述伺服控制器、伺服电机和信号转换 控制器也可根据生产需要选用其它厂家生产的产品。本技术的工作原理如图1、图2所示，伺服控制器U2的端子L1、L2、L1C、L2C 是220VAC电源输入端，与220VAC电源连接，端子U、V、W是伺服控制器U2的信号输出端， 与伺服电机M3的信号输入端连接；端子47是伺服控制器U2的24V电源输入端，端子45和 41是伺服控制器U2的正反转信号输入端，与信号转换控制器Ul的正反转信号输出端Q1、 Q2连接；端子40是伺服控制器U2的使能信号端，当大风机接触器Kl接通，大风机电机启 动，设备准备运行时，大风机接触器Kl的辅助触点闭合，使能信号端40加上OV电压，即有 使能信号，伺服控制器处于准备运行状态，当系统运行时，大风机为系统提供负压风。信号 转换控制器Ul的正反转信号输入端11、12与主控制器的正反转信号输出端连接，将主控制 器的24V正反转输出信号进行转换处理，从Ql、Q2输出，输入伺服控制器U2的正反转信号 输入端45、41。端子L+是信号转换控制器Ul的24V电源输入端，端子M是信号转换控制器 Ul的OV电源输入端。当烟丝从烟支密度检测器经过时，烟丝密度的变化被采集，经过信号 处理模块进入工业控制计算机处理后得出烟丝的密度及分布数据，继而得出烟支的平均重量和重量分布情况，与设定的烟支重量进行比较，得出重量偏移信号，由工业控制计算机输 出控制脉冲给主控制器。当主控制器输出24V的正转电压信号时，信号转换控制器Ul的正 转信号输入端Il输入高电位，正转信号输出端Ql输出OV加到伺服控制器U2的正转信号 输入端45，伺服控制器U2驱动伺服电机M3正转；当主控制器输出24V的反转电压信号时， 信号转换控制器Ul的反转信号输入端12输入高电位，正反转信号输出端Ql、Q2同时输出 0V，加到伺服控制器U2的正反转信号输入端45和41，驱动伺服电机反转，从而带动平准器 进行升降运动，完成对烟支重量的控制。权利要求一种卷烟机烟支重量控制系统，包括烟支密度检测器、信号处理模块、工业控制计算机、主控制器、平准器调整电机、平准器，烟支密度检测器的信号输出端通过信号处理模块与工业控制计算机的信号输入端连接，工业控制计算机的信号输出端通过主控制器与平准器调整电机的信号控制端连接，平准器调整电机的信号输出端通过联轴器与平准器连接，其特征在于所述的平准器调整电机为伺服电机；还包括有伺服控制器和信号转换控制器，伺服本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷烟机烟支重量控制系统，包括烟支密度检测器、信号处理模块、工业控制计算机、主控制器、平准器调整电机、平准器，烟支密度检测器的信号输出端通过信号处理模块与工业控制计算机的信号输入端连接，工业控制计算机的信号输出端通过主控制器与平准器调整电机的信号控制端连接，平准器调整电机的信号输出端通过联轴器与平准器连接，其特征在于：所述的平准器调整电机为伺服电机；还包括有伺服控制器和信号转换控制器，伺服电机的信号输入端与伺服控制器的信号输出端连接，伺服控制器的信号输入端与信号转换控制器的正反转信号输出端连接，信号转换控制器的正反转信号输入端与主控制器的正反转信号输出端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建勋，乔敬，李勇，何全力，姜均停，邝自仲，郑玉忠，刘超，王彦力，
申请(专利权)人：河南中烟工业有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：41[]