基于像传感器设计烟库乱烟报警装置-百度贴吧 二胡的声音总是能扣人心弦.
刘开合+刘凯+王中亚
摘 要：GD型包装机组是国内卷烟工业企业的主力机型，但烟库并没有相关报警装置检测背面的乱烟，操作人员若不能及时发现乱烟则导致停机，降低设备的有效作业率和增大原材料的浪费。基于图像传感技术捕捉到像素点输出电信号的原理，设计烟库的乱烟报警装置，提醒操作人员及时处理乱烟。
关键词：烟库乱烟；图像传感器；报警
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.156
1 报警装置设计原理
卷接机组和包装机组采用高架加长连接线连接，烟支经过翻盘、布带和塑料排链的传输，到达烟库时经常会有横乱的烟支，阻碍了烟支的正常下落导致设备停机。正常工作时，烟库背面主要黄褐色的烟丝，很少出现白色的盘纸；出现乱烟时，白色盘纸增多。利用图像传感器对烟库背面的像素进行整体评估并设置临界值，捕捉的白色像素点作为是否出现乱烟的判断条件。
通过网上查阅资料，根据精度、稳定性和价格进行综合对比，最终选择了德国SICK CVS-1图像传感器。利用该图像传感器只需要进行几个参数设置，当检测范围内的白色像素点超过设定值时触发输入信号，数字式转换输出，声光报警器进行声光报警。GD型包装机组全速运行可达到400包/分钟，烟支下降速度也较快，为了避免报警信号一闪而过，还需要设计延时功能。
如图1所示，图像传感器的输出端连接延时继电器，由常开触点控制报警器线路的通断。当图像传感器检测到乱烟，输出电信号，延时继电器得电使常开触点闭合，声光报警器工作，常开触点持续一段时间后自动断开，达到延时报警的目的。在该装置中的延时时间设置为3秒，可以提醒操作人员注意烟库乱烟并采取措施。
2 报警装置的安装调试
GD包装机组的烟库呈等腰梯形状，面积比较大，若让图像传感器检测整个烟库，拍摄界面比较模糊，造成报警装置的准确率较低。同时，烟库不具有乱烟剔除功能，只能依靠人工观察打开烟库背面的门将乱烟取出，报警装置的安装还不能影响正常操作。如图2所示，支架安装在烟库正上方，图像传感器镜头距离烟库在220mm ～ 240mm检测效果最好，这样既不影响操作人员操作设备，而且方便摄像头的调整，保证乱烟一到达烟库就能被捕捉到。安装的电路元件可以就近封装在机组配电盒内，节省空间、装置美观。
在安装试验阶段，初步判断图像传感器参数设置在600F至800F范围内，报警装置能够正常工作。为提高该装置的准确率，进行了梯度试验，研究参数设置对准确率的影响进行记录，如表1所示。试验结果表明参数在700F，时报警装置的准确率最高达到92.1%，这一试验也充分证明了设计该报警装置的实用性和有效性。
3 总结
在设计安装烟库乱烟报警装置前后，研究人员收集了烟库乱烟引起的停机次数的多组数据。从统计的数据分析来看，安装前因烟库乱烟引起的设备停机平均每班17.6次，安装后降低到每班3.2次，而准确率也可达到92.1%。此外，在后续的数据跟踪分析中，该报警装置的稳定性和准确率都较好。
成功设计包装机组烟库乱烟报警装置，弥补了当前烟库乱烟无报警装置的缺陷，减少设备停机次数和烟支剔除数量，提高了设备有效作业率，降低了原料的消耗浪费，每年可以为企业带来近百万的经济效益。
參考文献：
[1]王庆有.图像传感器应用技术[M].电子工业出版社，2000.
[2]何建军，黄启明.视觉传感技术在卷接包设备上的有效运用[J].2008.
作者简介：刘开合（1992-），男，山东滕州人，本科，从事烟机设备电气维修工作。endprint
