项目背景：江西中烟南昌卷烟厂现有22组包装机组，均配套ZN318型条透明纸外观检测器，对生产过程中出现的烟条无透明纸、透明纸跑偏及散条缺陷进行在线检测。实际生产过程中，该检测器故障频次高、部分关键功能缺失、故障和报警信息不直观且有漏检、漏剔导致缺陷烟条进入装箱工序的现象，存在很大的质量隐患。

要杜绝质量隐患，需设计和安装适合细支型机组的在线剔除机构、重新设计检测功能、升级电控系统、重新设计线路安装和连接方式。

设计方案

研制集CV外包材料检测、辅助检测、在线剔除等功能于一体的新型检测系统。

首先是在线剔除设计。剔除方式采用通过控制提升机紧急出口挡板开闭，使缺陷烟条惯性滑出的创新方案。挡板开闭的执行元件选用旋转气缸；挡板开闭的控制逻辑选用“分时占用”方案，只在剔除开始和结束时段占用挡板0.2秒左右，与设备功能无冲突且无质量安全隐患；驱动旋转气缸的电磁阀选用励磁时间最短的快速型。

检测功能的实现，包含同步信号、缺陷检测、辅助检测的方案选择。同步信号，选择精度更高的编码器方案。基于性能、成本考量，缺陷检测传感器沿用原ZN318传感器。通过模拟实验，传感器自检逻辑采用“连续出现三条则报警并停机”方案，该方案的准确率和误检率均符合研制要求。移位抗干扰的物理信号，使用更稳定准确的CT剔除使能信号；剔除失败检测的物理信号，使用检测范围更广的提升机挡板位置信号。

控制系统为整个系统的核心，硬件主要包含主控制器和人机界面。通过调查实验，主控制器选择通用性和扩展性更佳的S7-200系列PLC；人机界面担负人机交互和数据记录、采集功能，选用西门子TP700，其记录可查询追溯并且支持标准通信协议。

针对线路连接、传感器、PLC、HMI的安装方案选择系统安装方式。线路连接，采用更改线路敷设路径及端子排接线方案，更安全、可靠、可直接测量；传感器安装，采用将传感器外置安装到接线盒端盖的方案，静止工位安装无安全隐患，更便于观察调整；PLC和人机界面安装选择独立电柜方案，更利于查看信息和操作。

使用效果

效果跟踪期内，新系统运行稳定，辅助检测功能正常，无缺陷烟条进入下游工序现象，未发生由于新系统运行引发的设备故障、产品质量缺陷以及人员和设备安全事故。

改造费用合计6070元，对照外协改造报价节约6.6万元，按22组设备计算可节约成本145.2万元。除经济效益外，活动后单机组单月减少了21分钟维修时间，有效提高了设备效率。

活动过程中的创新点申报了发明专利和实用新型专利，其中发明专利已受理，实用新型专利已通过审核。项目实施完成后，设备科批准在车间推广应用。此外，还在省外烟厂进行推广，收到了良好反响。