卷接机组光电式直径检测系统

卷接机组光电式直径检测系统

李建军 ,胡忠鸿 ,刘会杰, 王贺伟

广西中烟工业有限责任公司  广西省南宁市   530001

摘要：当前ZJ17卷接机烟条直径检测采用的是气压检测方式，该检测方式的检测精度低、只有圆周没有圆度数据，其检测结果依赖于检测腔体的气压的稳定性，当机器运行速度、气流温度改变后其检测结果将产生变化，另外，检测头磨损、胶垢、烟纸透气度也对检测结果产生影响。针对该产品现状，借鉴高速机（ODM）的原理，经过近两年的研发，成功开发出一种新型光电圆周在线检测系统。

关键词：卷烟机，直径检测，光电圆周

1概述

卷接机组光电式直径检测为最新研制成功的光电式圆周检测控制器，卷烟机组烟支圆周而设计的在线圆周质量检测控制系统，该检测器代表了当今最新测量技术水准，它完全摒弃了传统的气压检测方式或单纯的光电检测方式，而采用高精度CCD影像分析技术和激光光源的高频脉冲驱动技术，配合以高速DSP图像处理模块以及专业的图像处理软件，没有光学和机械运动等易损部件，检测精度高，不受滤棒或烟条在线抖动等环境干扰影响，使用寿命长，稳定性好。卷接机组光电式直径检测系统适用于常德烟机公司生产的 ZJ17(PROTOS70)，它使用光学方式测量 SE 上烟条的直径，测量结果由模块控制器进行加工处理，然后通 过 DP 总线将数据送至控制系统 (PLC)。

1.1主要性能指标

一、光学直径测量原理

光电圆周装置内的激光式传感器通过发射器发出激光光束，光束经过烟支后在接收器产生阴影， 传感器通过计算阴影长度便可得出烟支的直径， 从而得出烟支的圆周。依据激光传感器的特性， 光电 圆周检测装置通过步进电机带动激光传感器探头围绕烟支来回 90°转动， 实现对烟支多方位的直径检 测，每秒钟进行多达 1000 个测量值，每支烟条段至少测量 5 次，这些测量结果由电子元件进行加 工处理。总线系统将数据传送至控制系统 PLC， 其工作原理示意图如图 1-1 所示。

图1- 1  光电圆周检测装置工作原理示意图

二、安装位置

图 2- 1  安装位置

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三、电气接口说明、电气接线图

3.1 电气接口说明

图 3-1

X1：电源 (4 针插座)

1    ----------                         【蓝】

2    ----------  PWR+(接 24V 电源)      【黑】

3    ----------                         【白】

4    ----------   PWR- (接 24VGND)      【棕】

如图：X1

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X2：Profibus-DP总线接口 (5 针插座)

1    ----------   DPV+

2    ----------   DP A        【绿】

3    ----------   DP V-

4    ----------   DP B        【红】

5    ----------   DP RTS

如图：X2

3.2 电气接线图和气路图

请严格按照电气接线图 3-2 接线和气路图 3-3 接气， 其中，清洁气接入 4bar 的气源；

四、总结

新型光电圆周检测系统控制精度高、安装方便、使用简单、抗干扰能力强，能较好的满足现代工艺卷烟的质量要求，具有一定的推广意义，对提高设备的可维护性和降本增效具有重要的现实意义。

参考文献：

(1)陆延年 袁兴，基于光电图像处理的卷烟滤棒圆周在线自动控制系统的研究【M】电气技术，2014年11月

(2)张金忠,闫福玉,吴民选,马恩铭.GDX2包装机OPC操作系统国产化改造[J].烟草科技,2004年8月

(3)廖常初,  S7-300/400 PLC应用技术 第4版【M】机械工业出版社，2016年06月

(4)王建华，电气工程师手册(第3版) (6)【M】机械工业出版社，2020年12月

(5)刘长青，  西门子变频器技术入门及实践 【M】机械工业出版社，2016年05月

(6)崔坚，   SIMATIC S7-1500与TIA博途软件使用指南 第2版【M】机械工业出版社，2017年03月

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