一種瓦楞紙生產過程熱缸加熱自動控制裝置及控制方法
2023-12-11 21:26:27 1
專利名稱：一種瓦楞紙生產過程熱缸加熱自動控制裝置及控制方法
技術領域：
本發明涉及一種瓦楞紙生產設備，尤其涉及一種瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置及控制方法。
背景技術：
瓦楞紙箱具有質輕、抗壓、耐戳穿、抗撕裂和緩衝、防震、易加工成型等性能，而且能夠循環再利用、對環境無汙染、經濟輕便、容易堆放，這些優點使得其使用範圍越來越廣，發展速度越來越快。瓦楞紙生產過程中原紙供送系統供送的原紙需要先經過熱缸進行烘乾後進入後續工序，目前國內共有約一千多條各式生產線在生產多種規格的瓦楞紙板及瓦楞紙箱，而這些生產線大多採用手工的方式開閉供送蒸汽的開關閥以及調節蒸汽閥門的大小來調整熱缸的蒸汽量以保證原紙的溫度，由於這種手工操作方式需要依賴於經驗，而且調整不能隨時進行調整，使得原紙溫度波動範圍較大，影響瓦楞紙板的質量。
發明內容
本發明解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能自動調節熱缸蒸汽量以精確控制原紙溫度的瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置及控制方法。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下
一種瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置，包括總蒸汽管道和連通總蒸汽管道和各個熱缸的分支蒸汽管道，總蒸汽管道和分支蒸汽管道上均設有流量調節閥，分支蒸汽管道上還設有開關閥，還包括從每個熱缸加熱後輸出的原紙處的至少一個溫度傳感器和與溫度傳感器連接的用於調節開關閥和流量調節閥的控制系統。本發明通過溫度傳感器採集溫度信息，並通過控制系統進行收集和處理，然後利用控制系統控制開關閥的開閉和流量調節閥的流量大小。實現了自動調節熱缸加熱溫度的目的，相比於現有的手動調節方式，提高了工作效率，並且保證了溫度控制的精確度，最終提高了瓦楞紙板的質量。進一步的，為了保證測得的原紙溫度更加準確，所述溫度傳感器優選為多個，多個溫度傳感器將採集到的溫度值轉換為電壓信號並取平均值後輸入到數據採集模塊。另外，所述溫度傳感器為紅外溫度傳感器。進一步的，所述控制系統包括數據採集模塊、數據處理模塊、D/A轉換模塊和驅動模塊，所述數據採集模塊一端與溫度傳感器連接，所述數據採集模塊另一端與數據處理模塊一端連接，所述數據處理模塊另一端與D/A轉換模塊一端連接，所述D/A轉換模塊另一端和驅動模塊一端連接，所述驅動模塊另一端與開關閥和流量調節閥連接。其中，所述數據處理模塊為DSP運算處理模塊。進一步的，所述控制系統還包括連接至DSP運算處理模塊的上位機，上位機用於設定原紙所需溫度，並實時顯示各個溫度傳感器所測得的溫度值。進一步的，所述開關閥和流量調節閥為電磁閥。一種瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制方法，包括以下步驟步驟一，至少一個溫度傳感器檢測經熱缸加熱後的原紙的溫度信號輸入到控制系統進行處理；
步驟二，控制系統將接收的溫度數據與預設的溫度進行比較，得出調節量，並根據調節量輸出控制量的信號以控制熱缸蒸汽管道的開關閥的開閉和流量調節閥的蒸汽流量大小，返回至步驟一，如此循環。所述控制系統包括數據採集模塊、數據處理模塊、D/A轉換模塊和驅動模塊，控制系統對數據的接收、處理和輸出包括以下步驟
a.溫度傳感器檢測經熱缸加熱後的原紙的溫度信號並轉化為電壓信號後輸入到數據採集模塊進行處理；
b.數據採集模塊將處理後的溫度信息輸入到數據處理模塊，數據處理模塊根據控制系統預設的溫度值，得出調節量，並利用控制算法調節輸出控制量；
c.上述控制量經D/A轉換模塊傳送至驅動模塊；
d.驅動模塊根據D/A轉換模塊傳送的信號控制熱缸蒸汽管道的開關閥的開閉和流量調節閥的蒸汽流量大小的步驟，返回至步驟a，如此循環。上述控制方法中的溫度傳感器優選為多個，這樣，多個溫度傳感器將採集到的溫度值轉換為電壓信號並取平均值後輸入到數據採集模塊，以提高溫度測量的精確度。所述數據處理模塊為DSP運算處理模塊。所述步驟一之前還包括用上位機設定原紙加熱溫度的步驟。與現有技術相比，本發明技術方案的有益效果是本發明的瓦楞紙生產過程熱缸加熱自動控制裝置及控制方法通過實時採集原紙溫度，並根據採集的溫度實時調節蒸汽通道開關閥和調節閥，將原紙溫度控制在設定範圍內，實現了熱缸加熱溫度的自動精確控制過程，保證原紙在經熱缸加熱後具有合適的溫度，為後續工序提供高質量的原紙。
圖1為本發明的瓦楞紙生產過程熱缸加熱自動控制裝置結構示意圖；圖2為圖1的局部結構框圖3為本發明的瓦楞紙生產過程熱缸加熱自動控制方法示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明的技術方案做進一步的說明。實施例1
如圖1所示為本發明的瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置結構示意圖，包括總蒸汽管道1和連通總蒸汽管道1和各個熱缸4的分支蒸汽管道，總蒸汽管道和分支蒸汽管道上均設有流量調節閥2，分支蒸汽管道上還設有開關閥3，本發明的裝置還包括設於從每個熱缸4加熱後輸出的原紙5處的多個溫度傳感器7和與溫度傳感器7連接的控制系統8。從熱缸加熱後的原紙通過導向軸6輸出至下一工序。溫度傳感器採用紅外溫度傳感器。控制系統8具體結構如圖2所示，包括數據採集模塊82、DSP運算處理模塊83、D/A轉換模塊84和驅動模塊85，所述數據採集模塊82 —端與溫度傳感器7連接，數據採集模塊82另一端與DSP運算處理模塊83 —端連接，DSP運算處理模塊83另一端和D/A轉換模塊84 —端連接，D/A轉換模塊84另一端和驅動模塊85 —端連接，驅動模塊85另一端與開關閥3和流量調節閥2連接，DSP運算處理模塊83上連接有上位機81。上述裝置的控制方法如圖3所示，包括以下步驟步驟一，上位機81設定原紙加熱的最佳溫度值；
步驟二，溫度傳感器7檢測經熱缸4加熱後的原紙的溫度信號並轉化為電壓信號後輸入到數據採集模塊82進行處理的步驟；
步驟三，數據採集模塊82將處理後的溫度信息輸入到DSP運算處理模塊83，DSP處理單模塊83根據預設的溫度值，得出調節量，利用控制算法調節輸出控制量的步驟；步驟四，上述控制量經D/A轉換模塊84傳送至驅動模塊85的步驟；步驟五，驅動模塊根據D/A轉換模塊傳送的信號控制熱缸蒸汽管道的開關閥3的開閉和流量調節閥2的蒸汽流量大小的步驟，返回至步驟二，如此循環。當溫度傳感器7檢測的溫度與設定的最佳溫度值之間存在偏差時則開始自動調節，如果溫度值小於設定值，則將開關閥3打開同時調大流量調節閥2的流量，使得溫度升高；如果溫度值大於設定值，則將開關閥3關閉同時調小流量調節閥2的流量，使得溫度下降。這樣實時的調節溫度值使得溫度值穩定在設定值周圍的很小範圍內，克服了手工調節的的隨意性和不確定性的弊端。
權利要求
1.一種瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置，包括總蒸汽管道(1)和連通總蒸汽管道(1)和各個熱缸(4)的分支蒸汽管道，總蒸汽管道和分支蒸汽管道上均設有流量調節閥，分支蒸汽管道上還設有開關閥，其特徵在於，還包括設於從每個熱缸加熱後輸出的原紙處的至少一個溫度傳感器(7)和與溫度傳感器連接的用於調節流量調節閥(2)和開關閥(3)的控制系統(8)。
2.根據權利要求1所述的瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置，其特徵在於，所述控制系統(8)包括數據採集模塊(82)、數據處理模塊、D/A轉換模塊(84)和驅動模塊(85)，所述數據採集模塊一端與溫度傳感器連接，所述數據採集模塊另一端與數據處理模塊一端連接，所述數據處理模塊另一端與D/A轉換模塊一端連接，所述D/A轉換模塊另一端和驅動模塊一端連接，所述驅動模塊另一端與開關閥和流量調節閥連接。
3.根據權利要求2所述的瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置，其特徵在於，所述數據處理模塊為DSP運算處理模塊(83)。
4.根據權利要求3所述的瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置，其特徵在於，所述控制系統還包括連接至DSP運算處理模塊的上位機(81)。
5.根據權利要求1所述的瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置，其特徵在於，所述溫度傳感器(7)為紅外溫度傳感器。
6.根據權利要求1所述的瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置，其特徵在於，所述開關閥和流量調節閥為電磁閥。
7.—種瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟一，至少一個溫度傳感器(7)檢測經熱缸(4)加熱後的原紙的溫度信號輸入到控制系統(8)進行處理；步驟二，控制系統(8)將接收的溫度數據與預設的溫度進行比較，得出調節量，並根據調節量輸出控制量的信號以控制熱缸蒸汽管道的開關閥的開閉和流量調節閥的蒸汽流量大小，返回至步驟一，如此循環。
8.根據權利要求7所述的瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制方法，其特徵在於，所述控制系統包括數據採集模塊(82)、數據處理模塊、D/A轉換模塊(84)和驅動模塊(85)，控制系統對數據的接收、處理和輸出包括以下步驟a.溫度傳感器(7)檢測經熱缸(4)加熱後的原紙的溫度信號並轉化為電壓信號後輸入到控制系統的數據採集模塊(82)進行處理；b.數據採集模塊(82)將處理後的溫度信息輸入到數據處理模塊，數據處理模塊根據控制系統預設的溫度值，得出調節量，並利用控制算法調節輸出控制量；c.上述控制量經D/A轉換模塊傳送至驅動模塊；d.驅動模塊根據D/A轉換模塊傳送的信號控制熱缸蒸汽管道的開關閥的開閉和流量調節閥的蒸汽流量大小的步驟，返回至步驟a，如此循環。
9.根據權利要求8所述的瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制方法，其特徵在於，所述數據處理模塊為DSP運算處理模塊(83)。
10.根據權利要求7所述的瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制方法，其特徵在於，所述步驟一之前還包括用上位機(81)設定原紙加熱溫度的步驟。
全文摘要
本發明涉及一種瓦楞紙生產設備，尤其涉及一種瓦楞紙板生產過程熱缸加熱自動控制裝置及控制方法。本發明的裝置包括總蒸汽管道和連通總蒸汽管道和各個熱缸的分支蒸汽管道，總蒸汽管道和分支蒸汽管道上均設有流量調節閥，分支蒸汽管道上還設有開關閥，還包括從熱缸加熱後輸出的原紙處的至少一個溫度傳感器和與溫度傳感器連接的用於調節開關閥和流量調節閥的控制裝置。本發明實現了熱缸加熱溫度的自動控制，能夠更加精確的控制原紙被加熱的溫度，為後續工序提供高質量的原紙。
文檔編號G05D23/30GK102561089SQ20111043729
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者張文武, 田剛, 程良倫, 黃加異, 黃曼 申請人:廣東工業大學