我國煙草包裝機械技術(shù)現(xiàn)狀

我國的煙草包裝機械主要是上海煙機公司生產(chǎn)制造。自1988年以來引進、消化、吸收了意大利GD和德國FOCKE等公司的包裝機組技術(shù)，縮短了與國外先進水平的差距，總體技術(shù)水平進步很快，現(xiàn)在能夠為各卷煙廠提供400包/分的ZB45硬盒包裝機組和ZB25軟盒包裝機組。以上兩種機型基本是引進GDX2/X1技術(shù)進行生產(chǎn)的，控制核心為MICROⅡ系統(tǒng)。它與較早的FZ控制系統(tǒng)比較，具有以下優(yōu)點：具有高可靠性;配套齊全，通用性強;功能完善、實時性好，友好的人機界面;系統(tǒng)智能化;控制軟件功能強。從而提高了模塊和硬件靈活配置的可能性，增加了設(shè)備的自診斷功能，加快了控制器運行速度。但隨著工藝的提升，速度的提高以及信息化發(fā)展的需求，機器可靠性方面和控制系統(tǒng)顯得相對落后，因此又引進生產(chǎn)了ZB47和ZB48兩種機型。其中ZB47型硬盒包裝機組是引進意大利GD公司XC/C600/PACK-OW包裝機組技術(shù)生產(chǎn)的，機組額定產(chǎn)量為550包/分，2006年5月通過國家煙草專賣局技術(shù)鑒定。ZB47采用了交、直流伺服技術(shù)去掉了大部分的齒輪機構(gòu)，簡化了機械結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的技術(shù)性能、功能和水平都有很大升級。機組電氣的核心-MICROⅡ系統(tǒng)與PROFIBUS、PROFINET總線技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，并對人機界面提升優(yōu)化，滿足高效、多功能、可靠、智能等要求。ZB48型硬盒硬條包裝機組是2009年9月引進德國FOCKE公司的FC800包裝機組技術(shù)生產(chǎn)，額定包裝速度800包/分。國內(nèi)對于超高速包裝機組的研制剛剛起步，與國外存在一定的差距。ZB48包裝機額定生產(chǎn)能力為800包/分，控制核心為德國倍福的IPC技術(shù)即嵌入式工業(yè)控制計算機技術(shù)，通過工業(yè)以太網(wǎng)控制整個機組，大量采用Elau伺服電機簡化了機械結(jié)構(gòu)，物料的檢測普遍廣泛采用視覺檢測裝置。IPC控制具有計算速度快、控制精度高、靈活多變、易于維護等優(yōu)勢。

綜上所述，ZB45、ZB25在整機電控系統(tǒng)方面，仍然以GD公司早期自行開發(fā)的專用MICROII平臺，以及專用電路板組成，相對于傳統(tǒng)PLC具有較強可靠性，智能性。隨著微電子技術(shù)發(fā)展，高性能PLC和IPC的出現(xiàn)，MICRO-II顯得通用性差，技術(shù)水平相對落后。ZB45、ZB25系統(tǒng)采用專有的總線結(jié)構(gòu)，不利于系統(tǒng)擴展和數(shù)據(jù)采集，不符合各煙廠信息化建設(shè)的要求。在傳動系統(tǒng)方面，還有很多采用直流變頻和直流伺服技術(shù)，由于直流變頻和直流伺服技術(shù)難度大、使用維護成本高昂，逐漸失去應(yīng)用市場。取而代之的是采用交流變頻技術(shù)、交流伺服技術(shù)來控制電機運轉(zhuǎn)。自上世紀末以來，國內(nèi)開始有廠家在卷煙廠進行GD系列的包裝機電控系統(tǒng)技術(shù)改造，主要采用了西門子PLC。2009年以來少數(shù)廠家采用倍福公司的IPC技術(shù)進行了主控系統(tǒng)的改造。在局部或?qū)ｍ椄脑旆矫?，國?nèi)不少廠家開發(fā)了包裝質(zhì)量在線檢測裝置如小包成像檢測、條包成像檢測、缺盒檢測等。這些改進對提高卷煙包裝質(zhì)量起到了積極的推進作用。但以上裝置均采用外掛形式，與主控系統(tǒng)不能有機地融合為一體，不利于檢測與維修和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和統(tǒng)計。

我國煙草包裝機械行業(yè)與自動化技術(shù)應(yīng)用

目前國外主要煙草包裝機械廠家在機組電控系統(tǒng)方面，已經(jīng)選用德國倍福公司的IPC技術(shù)，如德國的FOCKEFX系列包裝機。同我國普遍使用的FZ、MICRO-II、PLC技術(shù)相比，IPC系統(tǒng)的平臺更開放，處理速度更快(最快處理周期可以達到50微秒)。應(yīng)用IPC技術(shù)，在一個處理周期內(nèi)就能將任務(wù)處理完，不需使用中斷處理，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

另外，國外最新推出的包裝設(shè)備，已經(jīng)將在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)融入了設(shè)備總體設(shè)計中，與主機機械結(jié)構(gòu)和主電控系統(tǒng)渾然一體，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護性。

總之，國內(nèi)煙草包裝機械無論在包裝速度、主控系統(tǒng)平臺、各專項系統(tǒng)與主控系統(tǒng)融合上，均存在較大的差距。

節(jié)能、環(huán)保、安全是煙草包裝機械行業(yè)發(fā)展重點

節(jié)能主要是從工業(yè)活動前端提升能源和資源的有效利用率，從源頭減少能源的消耗;環(huán)保更多是后端處理，對工業(yè)活動日常產(chǎn)生的污染物進行處理后，然后排放到自然環(huán)境中。

在包裝機械節(jié)能方面，隨著電子齒輪伺服系統(tǒng)、能源綜合管理等新技術(shù)的出現(xiàn)與成熟，在機械傳動能量損失、加熱器等大功率器件無用功率的降低上，將是包裝機械節(jié)能的首要突破發(fā)展重點。

v環(huán)保方面，大范圍采用電子齒輪伺服傳動技術(shù)，減少以往因齒輪咬合傳動產(chǎn)生的噪音、減少粉塵、降低能耗。

安全方面，提高設(shè)備自動化、智能化和信息化程度，盡可能的減少操作人員干預(yù)、嚴格執(zhí)行操作規(guī)范等都是安全生產(chǎn)的發(fā)展方向和必要手段。