薄板烘絲機控制系統的製作方法
2023-04-28 17:43:26
薄板烘絲機控制系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了薄板烘絲機控制系統，包括現有的薄板烘絲機控制系統，還設置有負壓檢測裝置，所述的負壓檢測裝置包括負壓計，所述負壓計的負壓管的檢測端設置在排潮管道與烘絲機筒體連接處側邊開設的負壓檢測孔處，所述負壓計的輸出端連接PLC的輸入端，PLC的輸出端通過網絡總線控制系統連接到中控監控計算機，還設置有LED顯示面板。本實用新型在排潮管道與薄板烘絲機筒體連接處側邊安裝負壓檢測管，檢測筒體內壓力的變化；負壓檢測儀將檢測到的壓力信號通過D/A轉換器輸出到LED顯示面板上，便於現場觀察，穩定控制烘絲機生產過程中的排潮負壓，提高生產效率，降低生產成本。
【專利說明】薄板烘絲機控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及菸絲生產領域，尤其涉及薄板烘絲機控制系統。
【背景技術】
[0002]薄板烘絲機是制絲生產線上的關鍵設備之一，其工序的主要任務是去除菸絲中的部分水份，提高菸絲的膨脹效果，使其含水率達到卷制工藝要求，保持穩定，並減少菸絲在烘絲機中的造碎，滿足後續菸絲貯存、卷制等要求，同時改善其感官質量和物理特性。
[0003]目前薄板烘絲機設備的控制提升到智能化控制層次，由控制結果向控制過程轉變，能針對不同品種菸絲的加工需求調用對應的控制參數配方表，改變控制參數配方表可自動設定設備工況點；自適應多品種菸絲加工需求。薄板烘絲機設備的控制能根據用戶的特色工藝加工要求，具有兩種控制模式可選:過程控制新方法等方面進行了改進，從提高熱交換板工作可靠性，提高產品維修保養、操作性能、優化產品結構等方面進行了改進創新；其次，將主機管路採用管櫃式結構，最多不超過兩層，方便觀察維修。成熟的烘絲機控制系統配有專用精細化電控系統，對不同的菸絲都可依據最佳工藝參數對過程參數和結果參數進行精確控制。
[0004]目前薄板烘絲機控制方式是通過對來料菸絲流量、含水率以及烘絲機筒壁溫度、熱風溫度、滾筒轉速和排潮系統各參數之間相互耦合，穩定控制保持菸絲感官質量和出口含水率的穩定，但是在實際生產過程中，由於菸絲乾燥過程中排出的氣體含有大量的粉塵、蒸汽等，不能直接向外排放，需要經過排潮系統淨化後再排出。因此，排潮系統一旦出現問題，水分控制系統不能在優化的參數條件下進行菸絲加工，必然造成出口含水率波動，菸絲感官質量達不到預期要求。
[0005]我廠制絲車間使用的薄板烘絲機為SH624型烘絲機，該烘絲機以蒸汽為熱源，力口熱烘筒內的異形薄板熱交換器和烘筒外的散熱器，用加熱後的薄板對菸絲進行傳導加熱，同時用熱風風機將散熱器加熱後的空氣通過熱風管吹入筒內形成熱風，對烘筒內菸絲進行加熱。通過烘筒的轉動和熱風吹揚，使菸絲懸浮翻騰、受熱均勻。通過薄板和熱風對菸絲的加熱升溫，使菸絲不斷揮發水份，熱交換後產生的水氣混合物需快速通過排潮系統排出筒體。
[0006]排潮系統由排潮管道、排潮風門、排潮風機和扁帶式除塵器等組成，排潮系統中旋轉溏網和除塵濾袋由壓縮空氣反吹裝置保持其清潔，由於排出的氣體中含有煙塵、煙沫等小顆粒，具有很強的吸附作用，隨著排潮系統的長期運行，吸附物質的增加，就有可能造成堵塞現象，因此，反吹裝置並不能有效解決排潮不暢的問題，同時也會增加成本和能耗。而且在實際運行中，排潮風門開度為固定值(排潮風門開度設定值為40%)，一旦除塵系統、旋轉濾網堵塞、排潮風門出現異常等情況出現，排潮管道內的負壓就會發生變化，從而影響筒體內溫溼度平衡。
[0007]上述問題，現有的烘絲機水分自動調節控制系統並不能識別這種變化並保證排潮負壓的穩定性，進而導致出口含水率波動大，影響烘後菸絲的內在質量，同時其不能及時發出警報，指導維修工發現問題，延遲故障排除時間，影響烘絲效果。現有控制技術中，隨著烘絲機排潮能力的降低，筒體內水蒸汽含量升高，烘絲機PID控制器調節筒壁溫度逐漸升高，以保證出口含水率指標，當筒壁溫度過高時，菸絲可然性、吸阻、填充值、吸味必然發生變化，將無法滿足菸絲感官特性的要求。
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的是提供薄板烘絲機控制系統，可以穩定控制烘絲機生產過程中的排潮負壓，實現烘絲機在優化參數條件下穩定運行，從而保證出口菸絲含水率達到要求的前提下，烘絲機筒體溫度，感官質量也保持穩定，同時也會延長除塵器的布袋的使用時間,提高生產效率,降低生產成本。
[0009]本實用新型採用下述技術方案:
[0010]薄板烘絲機控制系統，包括，還設置有負壓檢測裝置，所述的負壓檢測裝置包括負壓計，所述負壓計的負壓管的檢測端設置在排潮管道與烘絲機筒體連接處側邊開設的負壓檢測孔處，所述負壓計的輸出端連接PLC的輸入端，PLC的輸出端通過網絡總線控制系統連接到中控監控計算機，還設置有LED顯示面板，所述PLC的輸出端通過D/A轉換模塊連接LED顯示面板的輸入端。
[0011]所述的薄板烘絲機進料口處還設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端連接PLC的輸入端。
[0012]所述的負壓計的負壓檢測端還設置有防止堵塞、避免檢測誤差的過濾裝置。
[0013]所述的模擬量功能模塊型號為歐姆龍cplh Xa0
[0014]還包括有儲氣罐，所述的儲氣罐設置在原壓縮空氣管道中，且儲氣罐的出氣口通過電動閥門連接原壓縮空氣管道，所述電動閥門的輸入端連接PLC的輸出端，便於PLC直接控制電動閥門的開度大小。
[0015]本實用新型在排潮管道與薄板烘絲機筒體連接處側邊安裝負壓檢測管，檢測筒體內壓力的變化；負壓檢測儀將檢測到的壓力信號通過D/A轉換器輸出到顯示面板上，負壓檢測儀顯示面板安裝在烘絲機上方，便於現場觀察。進一步的將負壓檢測儀模擬量信號通過信號線接入到現場總線Siemens ET200S子站箱，與模擬量輸入模塊相連，通過STEP-7軟體組態，負壓值通過程序可讀取，並參與自動控制，穩定控制烘絲機生產過程中的排潮負壓，實現烘絲機在優化參數條件下穩定運行，從而保證出口菸絲含水率達到要求的前提下，穩定烘絲機筒體溫度，感官質量也保持穩定，同時也會延長除塵器的布袋的使用時間，提高生產效率，降低生產成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，薄板烘絲機控制系統，包括，還設置有負壓檢測裝置，所述的負壓檢測裝置包括負壓計，所述負壓計的負壓管的檢測端設置在排潮管道與烘絲機筒體連接處側邊開設的負壓檢測孔處，所述負壓計的輸出端連接PLC的輸入端，PLC的輸出端通過網絡總線控制系統連接到中控監控計算機，還設置有LED顯示面板，所述PLC的輸出端通過D/A轉換轉換模塊連接LED顯示面板的輸入端。本實用新型在排潮管道與薄板烘絲機筒體連接處側邊開一個孔徑為12mm的負壓檢測孔，將孔徑為1mm的負壓管一端插入到負壓檢測孔，負壓管末端連接過濾裝置，從而可以防止堵塞，影響顯示數據的真實性；所述負壓管另一端接到負壓計負壓輸入口，負壓計通過內部控制元件D/A轉換在現場LED顯示面板上輸出負壓大小，便於巡檢人員查看數據變化。同時，負壓計將排潮管道內部的負壓信號轉化(4一20)mA模擬量信號送入模擬量輸入模塊，可編程控制器(PLC)通過調用功能塊對數據進行轉換和讀取，實現負壓值的數位化傳送。
[0018]本實用新型將烘絲機所在子站箱增加一塊模擬量輸入模塊(Siemens 2AI 4WIREST)和配套底座，敷設負壓計到ET200S模擬量輸入模塊帶屏蔽層信號線，利用STEP-7編程軟體對其進組態並下載，從而使負壓檢測裝置能夠直接發送負壓信號到PLC，方便PLC對負壓值進行後續的調節控制。
[0019]所述的薄板烘絲機進料口處還設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端連接PLC的輸入端。負壓檢測裝置及溫度傳感控制數據都能通過PLC控制系統與中控控制系統通信，監測數據以可視化方式在控畫面上顯示，並與正常數據相比對，固化參數範圍，超出範圍時在中控畫面上出現紅色閃爍報警，提醒操作人員做出判斷，通知現場巡視人員現場確認，並通知維修人員對異常信息進行確認，達到指導維修的目的。本實用性首次採用閉環控制調節裝置，將模擬量信號轉化成數字量信號以便更準確的參與PID控制，通過將負壓信號與系統PLC程序關聯，將負壓信號及入口溫度傳感器集成到薄板烘絲機控制系統中，保證來料溫度穩定在85±3°C範圍內，精確控制薄板的預熱溫度走勢，達到精度調節準確，提高了烘絲機的自動控制水平，提高了烘絲質量，適應制絲車間的自控要求。
[0020]還包括有儲氣罐，所述的儲氣罐設置在原壓縮空氣管道中，且儲氣罐的出氣口通過電動閥門連接原壓縮空氣管道，所述電動閥門的輸入端連接PLC的輸出端，便於PLC直接控制電動閥門的開度大小。為保證排潮管路通暢，對壓縮空氣管路進行改進，在原管路中增加儲氣罐，為噴吹裝置提供充足氣源，改進傳統的排潮模式，充分利用氣源對旋轉網筒進行吹掃和清潔，達到全方位的排潮目的。所述的後置儲氣灌保證儲能、緩衝，保持壓力穩定；具體工作時，由PLC實現對氣動薄膜閥的控制，根據生產系統中的控制信號，自動調節電動閥門的開度，從而實現壓力調節，保證噴吹裝置的氣源壓力穩定、吹掃裝置的工作還；在生產過程中開啟所有閥門，氣源通過吹掃裝置均勻吹向旋轉網筒的金屬網，使金屬網表面保持清潔。PLC的控制動作為現有閥門、清掃、吹風等其它部件的啟、停控制，均為現有設備自動控制技術知識，並無涉及新的方法步驟。
[0021]通過對國內相關文獻報導查新顯示，尚無對排潮負壓檢測方面的研究，本項目通過負壓檢測，經信號轉化控制比例閥的開度，從而使原有的控制系統結合負壓參數一起控制薄板筒體溫度與溼度，達到工藝要求。對除塵系統、排潮系統出現的故障具有檢測預警功能，通過參數優化與正常運行狀態比較，對除塵系統、排潮系統檢測到的異常數據發出故障預警提示功能，及時在上位機上發出警告信息，避免質量事故和設備事故的發生。負壓檢測裝置在薄板烘絲機排潮系統的安裝及應用，有效解決薄板烘絲機烘後含水率波動大的問題，提高菸絲含水率的優質品率，同時穩定了薄板溫度，保證了菸絲的物理特性和感官質量，最終達到提高捲菸品質的目的。對排潮系統出現的故障如負壓非正常波動、風門明顯變化等狀態具有檢測預警功能，能夠及時指導維修技術人員進行分析處理，避免質量事故和設備事故的發生。
[0022]本實用新型將負壓檢測裝置應用在薄板烘絲機排潮系統上，使負壓信號參與自動控制，穩定排潮風門開度，確保排潮系統正常工作，從而達到穩定薄板溫度，提升產品內在質量。該項目能保持薄板烘絲機排潮負壓穩定，從而在保持出口菸絲含水率等物理質量滿足加工需求前提下，使得烘絲機能夠按照優化參數進行加工，穩定加工質量。由此可見，該項目能夠產生巨大的經濟效益和社會效益，具有較高的推廣應用價值。
[0023]本實用新型所述PLC程序數據通過中控I/O伺服器與中央控制室監控計算機和HMI通信，監控計算機安裝的IFIX監控畫面對生產線進物操作，在IFIX監控畫面上製做負壓PID控制器，對排潮系統運行狀態進行監控，並製做預警畫面，系統參數或運行狀態異常時，會在IFIX畫面上出現紅色閃爍的文本警告，恢復正常後閃爍文本自動消失，直到下一次觸發出現。所述的中控I/O伺服器與中央控制室監控計算機和HMI通信均為現有使用的部件產品，本實用新型通過其可以得到更好的顯示和自動控制。
【權利要求】
1.薄板烘絲機控制系統，其特徵在於:設置有負壓檢測裝置，所述的負壓檢測裝置包括負壓計，所述負壓計的負壓管的檢測端設置在排潮管道與烘絲機筒體連接處側邊開設的負壓檢測孔處，所述負壓計的輸出端連接PLC的輸入端，PLC的輸出端通過網絡總線控制系統連接到中控監控計算機，還設置有LED顯示面板，所述PLC的輸出端通過D/A轉換模塊連接LED顯示面板的輸入端。
2.根據權利要求1所述的薄板烘絲機控制系統，其特徵在於:所述的薄板烘絲機進料口處還設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端連接PLC的輸入端。
3.根據權利要求2所述的薄板烘絲機控制系統，其特徵在於:所述的負壓計的負壓檢測端設置有防止堵塞、避免檢測誤差的過濾裝置。
4.根據權利要求2所述的薄板烘絲機控制系統，其特徵在於:模擬量功能模塊型號為歐姆龍cplh xa。
5.根據權利要求3所述的薄板烘絲機控制系統，其特徵在於:還包括有儲氣罐，所述的儲氣罐設置在原壓縮空氣管道中，且儲氣罐的出氣口通過電動閥門連接原壓縮空氣管道，所述電動閥門的輸入端連接PLC的輸出端，便於PLC直接控制電動閥門的開度大小。
【文檔編號】G05B19/05GK204203707SQ201420493972
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】袁書豪, 鄧磊, 王運紅, 尹凱歌, 毋玉蓮 申請人:河南中煙工業有限責任公司