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【关键词】卷接机组；PROTOS 90E；流化床；Siemens S7-400；原理；结构；特点
【摘要】简要地介绍和分析了PROTOS 90E卷接机组的技术特点、结构组成、基本原理和产品特点。PROTOS 90E卷接机组采用流化床供丝系统，配最优化成型水冷烟枪、微波重量控制系统、光学松头缺嘴检测系统。驱动系统采用免维护交流电机，控制部件为西门子公司生产的Simodrive。电气部件通过总线连到Siemens S7-400控制系统中。各种信息以图形和文字的形式在12吋TFT触摸屏上显示出来，操作者可轻松掌握各种监测数据。对用户来讲，PROTOS 90E卷接机组停机时间更少、更易于操作维护、驱动与控制部件更先进。
PROTOS 90E Filter Cigarette Maker
LUO JIBING
Assembly Workshop of Changde Tobacco Machinery Co.，Ltd.，Changde 415000，Hunan，China
Keywords：Filter cigarette maker；PROTOS 90E；Fluidized bed；Siemens S7-400；Principle；Structure；Feature
Abstract：The technical characteristics，structure，general principles and features of PROTOS 90E filter cigarette maker， were briefly described and analyzed. PROTOS 90E filter cigarette maker used fluidized bed principle on the feeder，water-cooled garniture with optimized shape to improve rod forming action， SRM rod weight control system with micowave system， optical densed-end and missing filter check modular.PROTOS 90E filter cigarette maker used maintenance-free a.c. drives，control system with Simodrive produced by Siemens. Each of the electrical components was linked via bus systems to a Siemens S7-400 control system. Information of the machine was shown as text and graphics on a flat 12” TFT touch screen， giving the operator a overview of all monitored functions in ease. PROTOS 90E filter cigarette maker had benefits to the user： less downtime，easy operation and maintenance，modern control and drive technology.
1.前言
1987年，HAUNI公司开始生产PROTOS 90型卷接机组，随后又推出了PROTOS 90S型卷接机组（以下简称90S），做为10000支/分钟的高速卷接机组，90S是非常成功的卷接设备。1997年，HAUNI公司对电气进行改进，并推出了PROTOS 90E型卷接设备（以下简称90E）。2002年，中烟机械集团公司通过技贸合作的方式引进了90E；中烟机械技术中心有限责任公司负责进行技术转化；常德烟草机械有限责任公司负责生产。做为PROTOS 70型卷接机组的换代产品，90E在我国烟草行业内将会逐渐普及。
2.特点
90E由3部分组成：VE100E喂丝机、SE90E卷烟机、MAX90E接嘴机。由于技术上的改进，90E可在比90S更高的速率下运行，最高可达11000cpm。90E供丝部分采用了当前世界上最先进的供丝技术----流化床供丝系统，极大地减少了机组堵丝、跑条等故障。据统计，全世界现有600多套卷接设备采用流化床供丝系统。另外，烟支成形部分的改进，解决了长期以来困扰广大烟厂用户的布带纹问题，使烟支质量大为改观。驱动系统采用免维护交流电机，控制部件为西门子公司（驱动与控制部）生产的Simodrive，机器速度可控制在非常准确的范围内，机组主电机、陡角提丝带电机、供丝针辊电机、卷烟供胶电机、卷烟供墨电机等都实现了柔性可调。各个电气部件通过CAN总线或PROFIBUS总线连到Siemens S7-400控制系统中，并可实现电气部件的轻松加减。中央控制单元将各种故障内容、报告及设定帮助菜单形成可视化的信息，并在工业PC中显示出来，通过触摸屏可非常方便地进行操作。在单烟枪卷接机组中，90E是卷接速度最高的设备。
3.简介
3.1 VE100E喂丝机
在喂丝机中，烟丝通过流化床均匀轻柔地传送到抽吸式烟条输送机，形成非常均匀的烟条后喂给SE90E。流化床的应用是卷烟机械领域的重大变革，它解决了卷烟机械领域长期存在的供丝造碎过多、机械供丝速度有限、供丝颊板间烟丝容易堵塞的问题。VE100E喂丝机的工作流程大致如下：烟丝喂入，烟丝分配，烟丝供给计量，梗丝分离，烟丝条成形，回丝等[1]。
VE100E具有以下优点：
·烟丝损伤小，烟丝分布均匀，烟条成形柔和，可有效减少烟支空头。
·风室体使用硬质合金和陶瓷部件，更加耐磨。
·一体化电控柜使机器更加紧凑，占地面积更小。
·机械结构与VE100S/VE100基本相同。
·提丝机构可轻松转入/出工作位置，提丝带可单独运转以利于维修。
VE100E标准配置：
·带混合烟丝摊铺辊的振动式填充槽。
·一体式的气闸填充装置，方便提丝机构自由转入/出工作位置。
·烟丝喂丝速度显示系统。
·耐磨损、长寿命主风机。
·烟丝中异物监测系统。
·可剔除烟丝中铁质金属颗粒的磁轨装置。
·流化床气动装置。
·3级烟梗分离装置。
·抽吸式烟条输送机配有小压板和改进型烟枪舌头、铲刀组合件。
·平整盘机构可选择压实端和不带压实端两种类型。
·微波SRM烟条重量控制系统，更加环保。
·免维护交流驱动系统。
3.2 SE90E卷烟机
SE90E接受VE100E送来的烟条，用印好钢印的烟纸将其包卷，再涂上卷烟胶水，用铬铁加热后形成连续烟条并进行检验，将烟条切成双支长烟条后传送给MAX90E接嘴机。SE90E卷烟机的工作流程大致如下：烟纸供应，烟纸传送，烟纸印刷，烟纸上胶，烟支成型，烟支切割，烟支传送等[2]。
SE90E优点：
·中央控制面板配有彩色触摸屏，参数设置更加简便。
·水冷式烟枪具备最优成形特点，使得烟支外型质量大为改观。
·机械结构与SE90/SE90S基本相同。
·主变压器箱可轻松转入/出，维护更加方便。
·Siemens S7-400控制系统，控制稳定可靠。
SE90E标准配置：
·卷烟纸盘架自动转换系统。
·卷烟纸接头监测系统。
·单色油墨印刷控制系统，可在触摸屏上实时调整油墨供给量。
·烟纸张力控制系统。
·最优化成形烟枪。
·胶枪供胶程序控制系统，可在触摸屏上实时调整胶水供给量。
·烟枪水冷系统，纵列式陶瓷铬铁配有灵敏的防护罩。
·烟支偏移自动控制系统。
·烟支双刀切割系统。
·双支长烟条传送系统。
·铬铁上配噪音防护罩，纸盘转换架配噪音防护罩。
·免维护交流驱动系统。
3.3 MAX90E接嘴机
滤嘴烟用常规的成熟的MAX方式进行接装。其步骤为：将双倍长烟条进行分切并分离开，在两单支长烟条中加入双倍长度滤嘴，用上过胶的水松纸将其包好，将双倍长度滤嘴烟分切成单支长滤嘴烟，经检验合格后送入下游机器。MAX90E接嘴机的工作流程大致如下：烟支喂入，滤嘴喂入，滤嘴传送，水松纸喂入，水松纸传送，烟支接嘴，滤嘴烟检测，滤嘴烟取样，滤嘴烟传送等[3]。
MAX90E优点：
·光学松头检测系统作为标准配置，以确保剔废的准确性和低废品率。
·CIS新型易维护烟支检测系统。
·机械结构与MAX90/MAX90S基本相同。
·胶缸自动升降系统，使上胶装置更加清洁。
MAX90E标准配置：
·滤嘴传送系统。
·带气动夹紧装置的水松纸转换自动控制系统。
·水松纸接头监测系统。
·水松纸碎片抽取系统。
·硅树脂掉头鼓挡板。
·电磁感应离合式纸盘加速系统。
·烟支旋转手掉头鼓。
·CIS烟支检测系统，带密封帽凹槽位置监测功能。
·光学松头（点燃端监测）和缺嘴监测系统。
·对下游机器可选择不同类型的传送方式。
·水松纸转换装置配有噪音吸收罩壳。
3.4 硬件及软件
所有控制系统和质量检测系统都由标准模块组成，通过总线将它们和Siemens S7-400 PLC控制系统连接起来。标准模块的体积更小，更易于安装在电气柜中。系统的可视化功能通过Pentium处理器和MS Windows实现。很多事情可以由用户自己决定，比如：信息需求的深度、数据采集的范围、使用TCP/IP协议通过以太网向上一级处理器传送什么数据等等。机组的各种信息以文字和图像的形式在12吋TFT触摸屏上显示出来，停机故障使用红色显示，报警故障使用黄色显示，参数设定和功能监测及内部信息等使用绿色显示，从而使操作者对各种监测数据有清晰的认识。
硬件及软件优点：
·主显示页显示各种当前值。
·故障分析菜单显示各个功能组中检测开关的状态。
·实际值偏出预先设定范围会产生停机或报警信息。
·故障诊断远程通讯系统（通过电话线即可实现）。
3.5 控制原理、驱动系统和可视化
影响机器使用效率的因素很多，比如操作者的水平，所用卷烟原辅材料的质量，保养工作的频率及持续时间的长短，机器的可靠性等。通过分析停机报告可以发现，许多停机原因都是次要的，但它们产生的结果值得设计者考虑。设计者的目标是通过改进新的驱动系统，完善控制原理和可视化系统来降低停机时间。
控制原理、驱动系统和可视化主要特点：
·免维护交流电机。
·Siemens S7-400控制系统。
·基于PC的传感器系统。
·使用文本和图像的可视化系统。
4. 90E技术参数
最高生产速度：10000cpm
最高烟条速度：700m/min
噪音：≤85db
卷烟长度：65—100mm
烟支长度：47—90mm
烟支直径：7—9mm
水松纸宽度（单支烟）：14—45mm
水松纸与烟纸的最小重叠长度：4mm
滤嘴长度：15—35mm（4分切）
10—25mm（6分切）
对中央除尘系统的排气量：
生产过程中无轴流除尘：约2700m3/h
生产过程中有轴流除尘：约1620m3/h
附加烟梗抽取系统：约180m3/h
压缩空气需求（在0.5×106 Pa操作压力下）：约50m3/h
压缩空气接入要求：≥0.6×106 Pa
总功率：44KW
电源频率：50HZ
安装区域：4m×6m区域
操作区域：6m×8m区域
5.选件
·第二油墨印刷系统、金粉印刷系统。
·油墨印刷压力辊自动升降系统（由弹簧和气缸实现）。
·烟支直径显示系统。
·ORIS烟支表面质量光学检测系统。
·METIS金属颗粒检测剔除系统。
·滤嘴接收站，可选择FT-E2、FT-S2等多种型号。
·LASER卷烟在线打孔系统，可选择LASER 300、LASER 500、LASER 600等型号。
·CIS烟支通风度检测模块。
·CIS烟支吸阻检测模块。
·OTIS水松纸光学检测系统（即不规则搓接检测剔除系统）。
·废品烟支收集输送系统。
·SAM选择性质量检测取样单元。
·一体化以太网接口（TCP/IP协议）。
·外置空调冷却开关柜。
·BOB-M卷烟纸及水松纸供纸系统，1组90E最多可选择3个BOB-M单元。
6.下游机器
90E下游可配如下机器：
·HAUNI公司生产的HCF系列装盘机，如HCF-ML等。
·G.D公司生产的S90。
·其它兼容的连接装置。
【参考文献】
[1] Bressau. Operating manual VE 100E [M]. HAUNI， 10/2002： 2.4
[2] Wolfgang Neumann. Operating manual SE 90E [M]. HAUNI， 11/2002： 2.3
[3] Pietzsch. Operating manual MAX 90E [M]. HAUNI， 07/2002： 2.3
作者简介
姓名：罗吉斌
性别：男
出生年月：1973年12月
职称：电气助理工程师
学历：大专
主要研究方向：高速卷接机组电气工艺
工作单位：常德烟草机械有限责任公司装配车间
通讯地址：湖南省常德市武陵区常庚路常德烟草机械有限责任公司装配车间
邮编：415000
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