河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心 河南郑州 450016
摘要：随着社会经济的发挥以及现代化科学技术的进步，在物料分拣作业中，为了提高作业效率，采用PLC自动分拣系统是当前的主要趋势。在烟箱自动分拣中应用PLC控制技术能够实现分拣系统准确的位移控制，提高分拣效率。因此本文主要通过分析基于PLC技术的烟箱自动分拣系统运行方案，探讨其系统功能，最后阐述操作过程，旨在为更好的应用PLC烟箱自动分拣系统提供参考和借鉴。
关键词：PLC；烟箱；自动分拣系统
前言
现代PLC的发展促使自动分拣系统得到了极大程度的优化和改善，在我国烟草行业中，实现了卷烟分拣配送的自动化。其在分拣的过程中替代了传统分拣系统中的继电器逻辑控制，转而由计算机软件编程进行精准控制，具有较好的安全性和稳定性。而在烟箱自动分拣系统中应用PLC则能够组合成为具有高效、精准特征的自动分拣系统，进一步提高作业效率。
1 PLC烟箱自动分拣系统作业方案
在卷烟厂的分拣配送活动中，传统的人工分拣作业效率十分低下，而且极容易出现作业错误。同时为了降低能耗、提高分拣效率，则可以结合PLC与读码器开发组成烟箱自动分拣系统。其主要做作业方案是在输送带的入口处增加一支光电传感器以及高品质视觉系统。工作原理是通过光电传感器的动作启动视觉系统，然后再将烟箱中的识别信息尽快传递给PLC编程控制系统。这一过程主要是在主输送机入口位置和每一处分拣口进行烟箱状态的检测和判定。并通过编码器装置对脉冲计数进行位置的判断，实现烟箱在系统中的精确定位。而PLC控制系统的人机界面中，包含有两个重要作用。其一是更换烟箱时能够重新设置视觉系统，其二是对系统运行状态进行实时监控。所以基于PLC的烟箱自动分拣系统能够有效的提高分拣效率[1]。
2 PLC烟箱自动分拣系统功能
基于PLC烟箱自动分拣系统的功能主要有上料、皮带输送以及分类仓储、启动、停止、复位和警示功能。其具体如下：
（1）上料功能。PLC烟箱自动分拣系统的上料功能即是将待分拣的烟箱，集中放置在待分拣区域，然后当光电传感器检测到有烟料需要分拣时，则会启动视觉雄，将烟箱推至到皮带输送带上，这一过程即是上料。而自动分拣系统的功能是在系统启动后，上料光电传感器会检测到烟箱，延时大概2s后，则会促使上料气缸将烟料推送到传送带中，气缸快速缩回，则烟箱下落，完成一次分拣任务。
（2）皮带输送功能。烟箱在分拣工序中，被气缸推送至皮带输送带中进行传送，通过各类光电传感器进行自动检测，并将具有符合系统设置的烟箱属性信号传递到PLC控制系统，实现对烟箱的自动分拣。而且主输送带均为楔带滚筒式，还要为移栽机预留位置，分拣工作的过程是主输送机每传动一定长度就会产生一个同步信号，并对烟箱进行编号，即是烟箱到达特定分拣口的脉冲信号[2]。
（3）分类仓储功能。基于PLC烟箱自动分拣系统可以根据烟箱的编号在分拣口进行分拣，然后运输到指定的仓储位置，能够有效的实现分类仓储。当前在自动分拣系统中主要是应用挡板式或者是倾斜式、浮出式以及推盘式、滑块式等方法，将烟箱进行准确分类分拣。其系统功能设计是通过皮带输送机将分拣的烟箱落入到运料小车内，此时PLC控制系统则能够启动步进电机带动小车，根据传感器传递的信息运输到指定的仓储位置，运料小车在回到分拣口，重复上一工序。
（4）启动、停止、复位、警示功能。在烟箱自动分拣系统通电后，则需要进行复位，通过控制按钮则能够对料台和皮带输送机上的烟箱进行清空，自动分拣系统则需要设置警示灯来显示系统工作状态，以警示相关工作人员。
主要的功能设计是烟箱自动分拣系统通电后，先按复位按钮，将料台和皮带清空，再进行连续的10s井式烟箱库内无烟箱，警示灯闪烁黄灯，放入沿向后，警示灯熄灭；而启动则是将系统运行开关打开，警示灯闪烁绿灯，在设备运行时不得出现人为干预，防止影响设备的正常稳定运行；而当开关处于停止时，则所有设备停止运行，警示灯闪烁红灯。
3 PLC烟箱自动分拣系统的操作运行过程及效果
基于PLC控制的烟箱自动分拣系统的操作运行流程一般包括对烟箱进行码值设置、合理设置分拣道口、传感器读码以及编码识别、箱体标记定位和启动分拣等步骤。
首先要对烟箱的码值进行科学设置，并将码值输入到PLC控制端，以便于能够有效的识别烟箱的码值[3]。
其次是要设置合理的烟箱分拣道口，则是针对每一种烟箱的分类进行分拣口设置，也可以对一个烟箱多个分拣口进行轮流分拣等，此时烟箱码值应与PLC系统的码值识别信号相对应。
三是读码以及烟箱码值识别，在分拣口设置完毕后，自动分拣系统则可以启动运行，其中要保障读码器能够准确对烟箱的码值进行读取，PLC在接收到读码器的码值后进行分析处理，可以识别分拣。
四是对烟箱箱体标记和定位。通过自动分拣系统的计算，从读码设备到皮带输送机结束的位置上，不能够超过16个烟箱，即能够相对有效的识别和区别箱体，并进行标号定位。
五是启动自动分拣装置。当某一品牌的烟箱经皮带输送机达到系统设置的分拣口时，分拣装置将能够准确进行分拣。而系统判断烟箱是否到达分拣口的方法和原则是根据烟箱的脉冲数以及该分拣口的光电开关信号。如果烟箱的理论脉冲信号与实际脉冲信号相等，同时光电开关检测到烟箱，则就会自动启动分拣装置，对该箱体进行分拣。
应用PLC烟箱自动分拣系统则能够充分实现现代化的自动分拣，改善了传统继电器逻辑控制分拣的弊端，极大的提高了分拣效率和准确率，避免出现分拣失误和操作误差。同时PLC烟箱自动分拣系统的结构相对简单，操作便利，能够减少工作人员的体力消耗，尽可能的减少烟箱的分拣时间，在一定程度上加快了烟箱配送及仓储效率。
4 PLC烟箱自动分拣系统设计研究
PLC实质上是一种通用的工业控制计算机，由于其具有较高的可靠性和抗干扰能力，而且系统功能较为齐全，适应性较好，所以在当前的烟草企业分拣配送环节中而被广泛应用。其主要的设计思路是保障PLC处理器的性能，即是要确保其能够充分的满足烟箱分拣需求，同时能够便于检查和维修，使其性价比最高。另外是对输入和输出模块的选择，一般在整个烟箱自动分拣系统中，都涉及16个输入信号和12个输出信号。所以基于PLC控制自动分拣系统要合理选择电平转换器，保障信号输入或输出的准确性。然后则是需要将PLC与相应变频器进行连接，带动皮带输送机将烟箱运输到分拣口，而变频器则是通过控制电机的加速或者减速时间来保障皮带输送机的速度平稳，确保读码器能够准确识别烟箱码值。最后是要对PLC程序进行合理规划，主要是对系统的编写模块以及进行模块进行衔接。
结束语
综上所述，基于PLC控制的烟箱自动分拣系统是烟草行业生产配送高效物流化的重要体现，也是继卷烟生产自动化的又一创新，即是烟箱分拣自动化。因此在烟草分拣配送环节中，通过PLC软件编程控制可以实现烟箱分拣的高效率和高准确率，降低了分拣周期，有利于提高烟草的配送效率和效益。因此相关工作人员需要根据实际工作现状，进一步完善烟箱的编码及码值识别技术，积极改进自动分拣系统的运行状况，尽量减少故障发生，提高烟箱分拣的经济性和便捷性。
参考文献：
[1]杜恒，阮永成，刘凯.成品烟箱外形检测剔除装置的设计与应用[J].技术与市场，2019，26（08）：156.
[2]肖晨.烟草机器人的运作机制及操作优化[D].上海交通大学，2018.
[3]李超.基于PLC和Profibus-DP总线的烟箱物流分拣系统设计[J].数字技术与应用，2017（03）：5-6+10.