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1、国家职业资格全国统一鉴定 维修电工 论文（国家职业资格 级）论文题目：PASSIM卷烟机烙铁自动 压下与抬起的控制 姓 名： * 身份证号： * 准考证号： 所在省市： * 所在单位： * passim卷烟机烙铁自动压下与抬起的控制*摘要：passim卷烟机是引进英国MOLINS公司的具有国际先进水平的高速卷烟机组。其生产能力是每分钟8000支，由于速度较快，经过白乳胶封口的烟条必须再由烙铁熨烫才能保证卷好的烟条不爆口。对烟条熨烫的烙铁我们采用高、低速各一根，希望低速启动时低速烙铁压下，等机器速度到高速以后再压下高速烙铁。因机器的速度高，我们对烙铁温度的设置在300度左右，为了防止操作时的高温
2、伤害，我们希望烙铁在启动时自动压下，停机时自动抬起。关键词： PASSIM 高、低速烙铁 PLC一、PASSIM卷接机烟条烙铁工作简介PASSIM卷接机是由英国MOLINS公司在上世纪90年代设计的一种高速卷烟机。其将烟丝、滤嘴以及一些卷烟辅材如盘纸、水松纸、乳胶等，通过一系列复杂的控制流程，生产出合格烟支的先进机械设备。由于机器生产速度很快，要想在很短时间内将烟支粘牢，因此其在烟条生产过程中，采用烙铁使粘合乳胶快速烘干，烟条盘纸搭口粘牢，封口不易爆口，使烟支物理指标达到各项标准。该机有两个烟条烙铁，其作用是在机器低速运行时，放下烙铁1，机器高速运行时，烙铁1烙铁2均放下，以给快速通过的烟条均
3、匀熨烫。但此过程没有实现自动控制功能，均为操作工手动操作，存在不少缺陷：1、烙铁不能及时放下，导致烟条粘合不牢，烟支暴口，造成严重质量缺陷。2、烙铁放下过程中，夹到异物无法自动抬起，轻则造成烟条熨烫不均匀，严重时甚至会造成人身伤害。3、当机器速度较慢时，将高速烙铁过早放下，会将烟条烫焦、烫黄，严重影响烟支质量。4、当机器停机时，烙铁不能及时抬起，会长时间熨烫同一段烟条，可能会烫坏烟条布带，如长时间没有抬起，甚至会造成火灾。针对以上种种缺陷，我们将采用小型PLC控制的模式，通电磁阀来控制气缸实现烙铁自动抬起放下。二、PLC控制的特点及电磁阀分类1、PLC及可编程逻辑控制器，一开始它主要用来代替继
4、电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经远远超过了逻辑控制的范围,同时还能进行顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分。它具有如下特点：（1）实时性由于PLC设计是基于控制为前提，信号处理时间短，速度快。基于信号处理和程序运行的速度，PLC经常用于处理工业控制装置的安全联锁保护。更能满足各个领域工业控制项目。（2）高可靠性所有的I/O输入输出信号均采用光电隔离，使工业现场的外电路与控制器内部电路之间电气上隔离。各模块均采用屏蔽措施，以防止噪声干扰。良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情
5、况，CPU立即采取有效措施，以防止故障扩大。（3）系统配置简单灵活控制器 产品种类繁多，规模可分大、中、小等。I/O卡件种类丰富，可根据自控工程实现功能要求不同，而进行不同的配置。满足控制工程需要前提下，I/O卡件可灵活组合。（4）丰富的I/O卡件控制器针对不同的工业自控工程的现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位； 强电或弱电等,有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等直接连接。（5）控制系统采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型控制器以外，绝大多数控制器均采用模块化结构。控制器的各
6、个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。（6）安装简单，维修方便可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。2、电磁阀是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀是用电磁的效应进行控制，主要的控制方式由继电器控制。这样，电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控
7、制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等，按其工作原理可以分为如下3类：（1）直动式电磁阀： 原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。 特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。 （2）分步直动式电磁阀： 原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔
8、压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。 特点： 在零压差或真空、高压时亦能可*动作，但功率较大，要求必须水平安装。 （3）先导式电磁阀： 原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。 特点： 流体压力范围上限较高，可任意安装（需定制）但必须满足流体压差条件。 2.电磁阀从阀结构和材料上的不同与原理上的区别，分为六
9、个分支小类： 直动膜片结构、分步直动膜片结构、先导膜片结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构。 三、烙铁自动控制系统工作流程及设计高、低速烙铁的控制可分为两个阶段：首先是启动阶段，这一阶段机器速度大约在4000支/分，由于速度不高，不需要两组烙铁同时动作，只需低速烙铁动作即可。二是高速阶段，这一阶段机器速度达到8000支/分，这也是机器的正常运行速度，这时候高速烙铁应随之动作，才能满足生产工艺的要求。如果在生产中遇到停机信号，在停止机器的同时高、低速烙铁也应立即抬起，否则高、低速烙铁约300度高温会烧着烟丝、烟纸，引起不必要的安全事故。机器启动时要求低速烙铁放下，延时2S后机器加速
10、至高速时，高速烙铁放下；机器停止时，高、低速烙同时抬起。如图1所示：开始机器启动低速烙铁放下延时2秒高速烙铁放下机器停止高、低速烙铁抬起图1 烙铁自动控制流程由以上分析，我们用一个三菱PLC来实现控制要求。PLC的选择：因为该系统是高速机组上运用，机器正常运行速度为8000支/分，因此对PLC处理速度有一定的要求，由于该系统电路所需输入输出点不多，再结合到价格因素和设计使用习惯，因此我们选择了三菱FX1S-14MR，它不仅体积较小便于安装，并且处理信号速度较快，输入输出点数量适中，输入输出电路简单，可使用手式编程器，方便编辑程序等优点。下面我们 先画出梯形图：X0X1Y0Y0T0T0 Y1 Y
11、1 1其对应语句表，如下： LD X0 OR Y0 ANI X1 OUT Y0 OUT T0 K 20 LD T0 OUT Y12 PLC的外部接线：PLC的内部点与外部开关、继电器的对应关系。SB1X0用来表示机器的起动信号SB2X1用来表示机器的停车信号Y0YC0驱动低速烙铁的电磁阀Y1YC1驱动高速烙铁的电磁阀说明：高、低速烙铁体受两个气缸牵引，而气动元件气缸则有两个电磁阀控制。电磁阀我们选用24VDC控制的单线圈二位三通阀。3 PLC的外部接线图：四、结束语改造前，高、低速烙铁由操作工用手动操作会导致高、低速烙铁下压和抬起不到位，烟支跑条停机，造成原辅材料的浪费，同时也存在一定的安全隐患，比如，会使操作工的手受到高温的伤害。改造后，由PLC自动控制，电磁阀控制气缸自动地压下、抬起，解决了手动操作的不确定性因素，彻底隔离了人与高温体的直接接触，减轻了操作工劳动强度，提高了产品质量控制水平，因此深受广大操作工的欢迎，现在，车间的PASSIM已全部改造安装完毕，使用效果良好。参考文献：(1) 李新光.YJ19-YJ29 卷接机组培训教材G.许昌烟草工业机械厂，1997.(2) 三菱FX1S系列微型可编程控制器使用手册(3) 杨长能,张兴毅.可编程序控制器（PC）基础及应用 .重庆大学出版社，1999
