我國(guó)煙草包裝機(jī)械技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)的煙草包裝機(jī)械主要是上海煙機(jī)公司生產(chǎn)制造。自1988年以來引進(jìn)、消化、吸收了意大利GD和德國(guó)FOCKE等公司的包裝機(jī)組技術(shù)，縮短了與國(guó)外先進(jìn)水平的差距，總體技術(shù)水平進(jìn)步很快，現(xiàn)在能夠?yàn)楦骶頍煆S提供400包/分的ZB45硬盒包裝機(jī)組和ZB25軟盒包裝機(jī)組。以上兩種機(jī)型基本是引進(jìn)GDX2/X1技術(shù)進(jìn)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(diǎn)：具有高可靠性;配套齊全，通用性強(qiáng);功能完善、實(shí)時(shí)性好，友好的人機(jī)界面;系統(tǒng)智能化;控制軟件功能強(qiáng)。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(yùn)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(jī)器可靠性方面和控制系統(tǒng)顯得相對(duì)落后，因此又引進(jìn)生產(chǎn)了ZB47和ZB48兩種機(jī)型。其中ZB47型硬盒包裝機(jī)組是引進(jìn)意大利GD公司XC/C600/PACK-OW包裝機(jī)組技術(shù)生產(chǎn)的，機(jī)組額定產(chǎn)量為550包/分，2006年5月通過國(guó)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(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化了機(jī)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(jí)。機(jī)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(duì)人機(jī)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(jī)組是2009年9月引進(jìn)德國(guó)FOCKE公司的FC800包裝機(jī)組技術(shù)生產(chǎn)，額定包裝速度800包/分。國(guó)內(nèi)對(duì)于超高速包裝機(jī)組的研制剛剛起步，與國(guó)外存在一定的差距。ZB48包裝機(jī)額定生產(chǎn)能力為800包/分，控制核心為德國(guó)倍福的IPC技術(shù)即嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過工業(yè)以太網(wǎng)控制整個(gè)機(jī)組，大量采用Elau伺服電機(jī)簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，物料的檢測(cè)普遍廣泛采用視覺檢測(cè)裝置。IPC控制具有計(jì)算速度快、控制精度高、靈活多變、易于維護(hù)等優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，ZB45、ZB25在整機(jī)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(tái)，以及專用電路板組成，相對(duì)于傳統(tǒng)PLC具有較強(qiáng)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(duì)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(kuò)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(dòng)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(hù)成本高昂，逐漸失去應(yīng)用市場(chǎng)。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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。自上世紀(jì)末以來，國(guó)內(nèi)開始有廠家在卷煙廠進(jìn)行GD系列的包裝機(jī)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(jìn)行了主控系統(tǒng)的改造。在局部或?qū)ｍ?xiàng)改造方面，國(guó)內(nèi)不少廠家開發(fā)了包裝質(zhì)量在線檢測(cè)裝置如小包成像檢測(cè)、條包成像檢測(cè)、缺盒檢測(cè)等。這些改進(jìn)對(duì)提高卷煙包裝質(zhì)量起到了積極的推進(jìn)作用。但以上裝置均采用外掛形式，與主控系統(tǒng)不能有機(jī)地融合為一體，不利于檢測(cè)與維修和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和統(tǒng)計(jì)。

我國(guó)煙草包裝機(jī)械行業(yè)與自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

目前國(guó)外主要煙草包裝機(jī)械廠家在機(jī)組電控系統(tǒng)方面，已經(jīng)選用德國(guó)倍福公司的IPC技術(shù)，如德國(guó)的FOCKEFX系列包裝機(jī)。同我國(guó)普遍使用的FZ、MICRO-II、PLC技術(shù)相比，IPC系統(tǒng)的平臺(tái)更開放，處理速度更快(最快處理周期可以達(dá)到50微秒)。應(yīng)用IPC技術(shù)，在一個(gè)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(guó)外最新推出的包裝設(shè)備，已經(jīng)將在線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)融入了設(shè)備總體設(shè)計(jì)中，與主機(jī)機(jī)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(hù)性。

總之，國(guó)內(nèi)煙草包裝機(jī)械無論在包裝速度、主控系統(tǒng)平臺(tái)、各專項(xiàng)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(jī)械行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)

節(jié)能主要是從工業(yè)活動(dòng)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(duì)工業(yè)活動(dòng)日常產(chǎn)生的污染物進(jìn)行處理后，然后排放到自然環(huán)境中。

在包裝機(jī)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(jī)械傳動(dòng)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(jī)械節(jié)能的首要突破發(fā)展重點(diǎn)。

v環(huán)保方面，大范圍采用電子齒輪伺服傳動(dòng)技術(shù)，減少以往因齒輪咬合傳動(dòng)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(dòng)化、智能化和信息化程度，盡可能的減少操作人員干預(yù)、嚴(yán)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。