ZJ19機組的設計改進分兩階段進行：第一階段為升速改進（ZJ19A），于1999年完成：對卷煙機刀頭進行重大設計改進，采用切口好、噪聲低、振動小的雙刀雙切虎克式刀盤、旋轉式喇叭嘴；對接裝機進行適應性改進；電氣主控制由S5-PLC改進為S7-300PLC。改進后生產速度提高到8000支/分。第二階段為提高穩定性和卷煙質量改進（ZJ19E），在2003年完成：對機組電控系統進行全面升級改進；機械方面對卷煙機落料器、換紙器、電烙鐵、打條器、緊頭位置調整、制動負壓管、后身獨立驅動等進行了改進，對接裝機水松紙供紙系統、壓刀氣缸、推拉門、濾棒阻擋輥、氣動系統等進行了改進。 新型全自動電烙鐵采用電氣程序邏輯控制，由電磁閥和氣閥控制氣缸的動作和升降速度。工作時，電烙鐵的升降動作既可以由主機程序控制，又可以采用手動方式。兩個電烙鐵可以分別單獨拆卸維護和調整。烙鐵罩殼采用折疊式原理，不易變形和損壞。新設計的打條器，采用旋轉氣缸帶動，打條后對煙條起很好的輔助支撐作用。 改進后的卷煙機換紙器采用多桿氣缸直接帶動接紙輥輪，簡化機械結構和調整方法，提高可靠性，降低制造和使用維護成本。墨盒式牌子箱，減少操作工每班的加墨次數，減少油墨的飛濺污染，新的箱體結構能夠有效地防止滲漏油現象的發生。 新設計的緊頭位置自動調整機構，利用重量控制探測到的緊頭位置信號，通過電控系統控制伺服電機調整劈刀凹槽相對刀頭的同步位置，自動消除煙支緊頭位置的漂移，減少空頭煙支，保證煙支的卷接質量。 新設計的后身獨立傳動裝置，采用交流伺服電機帶動粗、細鉤子輥，在程序控制下，伺服電機跟隨主機速度及回絲量的變化而改變供絲速度，供料控制精度高，煙絲分布均勻，變化幅度小，有利于煙支成型和重量控制。 為了適應高檔香煙的卷制要求，我們對接裝機完成了兩種動態換紙系統的設計。其一，采用旋轉式紙盤架、動態換紙裝置；其二，采用固定式紙盤架、動態換紙裝置。新供紙系統呈模塊化設計，有較好的互換性；兩種供紙系統可以選用。 接裝機的前罩殼改進為推拉門式，結構簡單、外觀整潔、操作方便。推拉門配備有安全開關、防撞機構并具有完善的密封措施，可以有效地防塵和防噪。 改進后的濾棒阻擋輥徹底解決濾嘴在此處的阻塞和擠濾嘴現象。采用免維護的標準型長壽命氣缸代替原設計的組合式氣缸，壓刀力量均衡穩定，切紙效果較好，使用用用可靠，維護方便。新設計的氣動系統，采用總線閥島技術，減少接線，降低故障率，提高穩定性和可靠性。 在ZJ19卷接機組電氣控制系統設計改進方面，重新設計了電控柜，采用密封性較好的進口威圖電控柜，并安裝冷卻空調。將機組中的大部分元器件遠離機身安裝，減少因機器高溫、振動、粉塵對電器元件使用壽命影響。電控柜中強、弱電相互分離，屏蔽良好，避免信號相互干擾。所有的控制元器件采用國際或國內知名品牌，質量穩定可靠。 ZJ19E卷接機組控制電路分別采用PROFIBUS工業現場總線、MPI總線、工業計算機、PLC、新型DSP系統等。以PLC為局域控制器，以工業計算機為上位機，實現全線生產自動控制和管理。整個機組控制系統由4臺S7-300PLC和工業計算機組成。其中1臺PLC為主PLC，通過MPI網對其余3臺子SPLC進行管理，3臺子PLC分別控制卷煙機、接裝機、后身。 改造后的接裝機采用S7-300PLC，主要完成下列功能：⑴水松紙供給、拼接；⑵搓板堵塞檢測和清理；⑶濾棒供給；⑷水松紙切刀控制；⑸干燥鼓輪剔除閥開啟；⑹接裝機啟動和停機計數；⑺捕煙輪和大流量控制。供料系統（后身）采用西門子公司的S7-300PLC，控制供料系統的煙絲定量傳動。 采用工業計算機驅動兩個觸摸屏顯示器，對整個機組運行狀況進行監測、故障診斷、信息顯示，并能修改、調整ZJ19E卷接機組的參數。雙觸摸屏實現人機交流，符合人性化設計。 選用自帶報警輸出新型傳感器、緊湊型電機保護器，報警信號由PLC通過總線傳輸到工業計算機上，在觸摸屏顯示器上顯示傳感器、電機運行情況，調試和維修更加方便、直觀，提高了整個機組有效作業率。 卷煙機單獨采用一臺DSP單片機系統對單支煙進行重量計算和緊頭偏移量分析；接裝機單獨采用一臺DSP單片機系統，完成缺嘴、空頭、稀釋度檢測和剔除。兩臺DSP單片機通過PROFIBUS總線與工控機進行通訊，且在觸摸屏顯示器上顯示煙支重量、緊頭位置、質量檢測和剔除量，并能實現參數調整。與原設計相比，運算速度快、穩定性高，對單支煙計算更加精確，控制更加靈敏、可靠，并增加了煙支緊頭偏移量自動調整功能。 新開發了的應用于ZJ19機組的三核源煙支重量控制裝置。重量控制和位置控制采用高速單片機和工控機，觸摸屏人機對話，并增加了煙支緊頭位置跟蹤與自動調整功能。 新開發了微波煙支重量控制裝置，控制精度可以達到單核源煙支重量控制裝置的精度，其綠色環保性能是核放射源煙支重量控制裝置無法比擬的優勢。