CN204116372U - 一种滚筒筒体转速测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚筒筒体转速测量装置，包括四个反射板，所述四个反射板均匀安装在滚筒的同一圆周上，在相对四个反射板所在圆周的立体圆空间上对应设置有反射式光电管，所述反射式光电管的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端连接中控数据管理***和显示装置的的输入端。本实用新型利用反射式光电管和固定在滚筒筒体上同一圆周上的反射板组成检测元件，在筒体转动过程中利用光电管的特点光电转换原理进行信号采集。根据采集到的信号在主控***PLC内建立滚筒筒体转速处理转换的数学模型，进而达到滚筒筒体转速的精确检测、快速计算和实时显示的目的。

Description

一种滚筒筒体转速测量装置

技术领域

    本实用新型涉及卷烟机械领域，尤其涉及一种滚筒筒体转速测量装置。

背景技术

在卷烟机械领域中，涉及制丝生产滚筒类设备（如松散回潮筒、加料机滚筒、热风润叶机滚筒、加香机滚筒、烘丝机滚筒）的筒体转速的检测计算和显示功能，整个***由检测器件、数据采集和计算部分及转速显示部分共同构成一种滚筒筒体转速测量装置。

制丝生产加工工艺中，滚筒类设备的使用是非常多的例如对烟片进行松散增温加水的松散回潮机，制丝加工过程的加香加料机多数采用滚筒类设备作为加香加料机主要设备，实现烟丝干燥脱水定型的薄板烘丝机叶丝采用的大型滚筒类设备，由此可见滚筒类设备在制丝生产线中的多种应用，进一步也体现滚筒类设备在制丝生产过程中的重要性。

现有的滚筒类设备的筒体传动方式大多采用电动机通过链条带动呢绒齿轮，呢绒齿轮带动固定在滚筒筒体上的大齿圈进行驱动的。整个传动的过程设计的环节较多，就容易出现传动过程的变化和偏移产生滚筒筒体的转速的变化。滚筒的筒体未设计筒体转速的检测计量装置，不能直接观察到筒体的转速变化，但是筒体转速的变化直接影响到物料在筒体内的存留时间，以及工序加工的强度，通过操作员人工计数进行经验比较，不仅误差大，而且直接影响相应工序的加工能力和产品的内在质量，并且加工过程不能满足现在制丝工艺“精益生产精准控制”的要求，随着新技术的应用和工艺技术的不断发展，现在要求对滚筒类设备的筒体转速要具有更高的控制精度，实现实时检测精确计算并进行数据监控，以保证各个工艺加工环节的最佳控制使用效果和对设备运行状况的实时监控提供数据支持，现有的人工计数显然不能满足需求。

实用新型内容

 本实用新型的目的是提供一种滚筒筒体转速测量装置，能够快速、准确的监测滚筒筒体转速大小，保证各个工艺加工环节的最佳控制使用效果。为适应国内烟草加工精准检测、精细控制的工艺要求，提高设备的工艺保障能力。

 本实用新型采用下述技术方案：

一种滚筒筒体转速测量装置，包括四个反射板，所述四个反射板均匀安装在滚筒的同一圆周上，在相对四个反射板所在圆周的立体圆空间上对应设置有反射式光电管，所述反射式光电管的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端连接中控数据管理***和显示装置的输入端。

所述的PLC内集成设置有计数器和定时器，用于对接收到的反射式光电管信号进行计算处理，直接输出转速值。

所述的PLC为 SIMATIC S7-400或者  SIMATIC S7-300。

所述的反射式光电管为E3JM-R4M4T-G 。

本实用新型利用反射式光电管和固定在滚筒筒体上同一圆周上的反射板组成检测元件，在筒体转动过程中利用光电管的特点光电转换原理进行信号采集。根据采集到的信号在主控***PLC内建立滚筒筒体转速处理转换的数学模型,通过数学模型对滚筒筒体的转速进行快速计算处理。数据结果由主控***PLC与中控数据管理***进行数据通讯和交换，最终在控制终端画面上时时显示滚筒筒体转速,进而达到滚筒筒体转速的精确检测、快速计算和实时显示的目的。滚筒筒体的转速的精准检测和实时显示可对生产和维修过程进行指导，保证生产质量和维修质量，提高设备的工艺保障能力。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型所述烘丝机滚筒的筒体的安装结构示意图；

图3为本实用新型所述反射式光电开关安装位置示意图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，一种滚筒筒体转速测量装置，现有的烘丝机滚筒的筒体3设置在烘丝机滚筒支架1上，分别通过滚筒的前端托辊2和滚筒的后端托辊4进行固定在工作台面上，在烘丝机滚筒的筒体3的同一圆周上按照等距的分布原则加装四个反射板，所述四个反射板5均匀安装在丝机滚筒的筒体3的同一圆周上，在相对四个反射板5所在圆周的立体圆空间上对应设置有反射式光电管6，反射式光电管6通过支架7分别固定在烘丝机滚筒支架1上，组成滚筒筒体运行的检测原件，在滚筒筒体运行时进行筒体转动信号检测，所述反射式光电管的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端连接中控数据管理***和显示装置的输入端。所述的PLC为SIMATIC S7-400或者  SIMATIC S7-300，所述的PLC内集成设置有计数器和定时器，用于对接收到的反射式光电管信号进行计算处理，直接输出转速值。所述的反射式光电管为 E3JM-R4M4T-G。

烘丝机滚筒转动时反射式光电管和反光板对应时，光电开关产生动作产生一个电信号输入到主控***的PLC中，主控***的PLC通过建立的数学模型对采集到的滚筒筒体速度信号的换算和处理，由主控***的PLC传送给中控数据采集***,最终由中控数据管理***的控制终端电脑进行滚筒的筒体转速实时显示。根据实际工作情况，进行了滚筒筒体转速测量装置结构的整体设计，滚筒筒体转速测量装置具体结构、和安装位置示意图如下：是为卷烟生产加工过程中制丝生产线使用的滚筒类设备，进行单位时间内滚筒筒体转速精确测量并进行换算显示的装置，其原理利用反射式光电管的光电转换原理,在滚筒同一圆周安装四个反射板，在相对位置安装一个反射式光电管，当滚筒筒体转动过程中反射板转动到光电管对应位置时，会产生一个电信号输入到PLC中；在PLC内依据滚筒筒体运行速度建立数学模型,依据滚筒筒体运行时采集到的信号进行换算处理,处理后的数据由PLC与中控数据管理***进行通讯并把滚筒筒体转速显示到中控画面上去。其中计数原理中为现有技术知识，在轮胎测速测距等现实生活中随处可见，所以在此不再赘述数学模型的详细内容，为现有技术。 

具体的工作过程：反射式光电开关在滚筒运行中产生电信号输入主控***PLC中。当滚筒启动运行时光电开关检测到第一个反射板时，PLC***内部的计数器启动计数功能同时启动定时器，定时器一分钟时把计数器计数值送到数据模型中进行计算，同时对计数器计数值进行清零并重新计数。主控***的PLC通过建立的数学模型对采集到的滚筒筒体速度信号的换算和处理，此由时间差和筒径周长求得速度为现有技术，最后由主控***的PLC传送给中控数据采集***,最终由中控数据管理***的控制终端电脑进行滚筒的筒体转速实时显示。

本实用新型采用无接触式检测：烘丝机滚筒筒体的检测采用反射式光电开关，对等分分布在滚筒筒体上的反射板进行无接触式运行检测，避免由于筒体的圆周不规则造成的设备和器件的损坏。结构简单检测可靠，便于安装实施.***器件少，造价便宜，内部编程简单易懂，维修维护工作量小。本实用新型的可集成性强、实用性高，可以集成在不同的PLC控制***中使用，而且烘丝机滚筒筒体转速结果进行直观数据显示，数据采集，可以多点显示显示在相关生产现场的终端电脑屏幕上。

本实用新型在卷烟厂进行了生产试验，测试结果如下：测试环境为“黄金叶帝豪”生产加工环境，控制称设定流量4600Kg/h，应用效果检验结果对比如下：

改进前随机抽取20次人工检测测试滚筒筒体正常生产阶段转速（转/分钟）统计数据：                                                

 改进后采用本实用新型随机抽取20次正常生产阶段滚筒筒体转速测量装置自动检测测试滚筒筒体转速（转/分钟）统计数据：

由此可见，本实用新型有效弥补了原始设计不足，满足了滚筒筒体转速测量方式的自动检测计算和显示的功能使用需求，解决了长期以来滚筒筒体转速靠操作人员的人工计数和观察的统计方法,实现了***智能自动测速的功能。便于滚筒转速的直接观察和数据追溯，为工艺研究分析、充分发挥设备性能、持续提高产品质量精度打下了坚实基础。

Claims (4)

1.一种滚筒筒体转速测量装置，其特征在于：包括四个反射板，所述四个反射板均匀安装在滚筒的同一圆周上，在相对四个反射板所在圆周的立体圆空间上对应设置有反射式光电管，所述反射式光电管的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端连接中控数据管理***和显示装置的输入端。

2.根据权利要求1所述的滚筒筒体转速测量装置，其特征在于：所述的PLC内集成设置有计数器和定时器，用于对接收到的反射式光电管信号进行计算处理，直接输出转速值。

3.根据权利要求1所述的滚筒筒体转速测量装置，其特征在于：所述的PLC为 SIMATIC S7-400或者  SIMATIC S7-300。

4.根据权利要求1所述的滚筒筒体转速测量装置，其特征在于：所述的反射式光电管为E3JM-R4M4T-G 。