薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，包括現(xiàn)有的薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，還設(shè)置有負(fù)壓檢測(cè)裝置，所述的負(fù)壓檢測(cè)裝置包括負(fù)壓計(jì)，所述負(fù)壓計(jì)的負(fù)壓管的檢測(cè)端設(shè)置在排潮管道與烘絲機(jī)筒體連接處側(cè)邊開設(shè)的負(fù)壓檢測(cè)孔處，所述負(fù)壓計(jì)的輸出端連接PLC的輸入端，PLC的輸出端通過網(wǎng)絡(luò)總線控制系統(tǒng)連接到中控監(jiān)控計(jì)算機(jī)，還設(shè)置有LED顯示面板。本實(shí)用新型在排潮管道與薄板烘絲機(jī)筒體連接處側(cè)邊安裝負(fù)壓檢測(cè)管，檢測(cè)筒體內(nèi)壓力的變化；負(fù)壓檢測(cè)儀將檢測(cè)到的壓力信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換器輸出到LED顯示面板上，便于現(xiàn)場(chǎng)觀察，穩(wěn)定控制烘絲機(jī)生產(chǎn)過程中的排潮負(fù)壓，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煙絲生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]薄板烘絲機(jī)是制絲生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備之一，其工序的主要任務(wù)是去除煙絲中的部分水份，提高煙絲的膨脹效果，使其含水率達(dá)到卷制工藝要求，保持穩(wěn)定，并減少煙絲在烘絲機(jī)中的造碎，滿足后續(xù)煙絲貯存、卷制等要求，同時(shí)改善其感官質(zhì)量和物理特性。
[0003]目前薄板烘絲機(jī)設(shè)備的控制提升到智能化控制層次，由控制結(jié)果向控制過程轉(zhuǎn)變，能針對(duì)不同品種煙絲的加工需求調(diào)用對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)配方表，改變控制參數(shù)配方表可自動(dòng)設(shè)定設(shè)備工況點(diǎn)；自適應(yīng)多品種煙絲加工需求。薄板烘絲機(jī)設(shè)備的控制能根據(jù)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(jìn)行了改進(jìn)，從提高熱交換板工作可靠性，提高產(chǎn)品維修保養(yǎng)、操作性能、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了改進(jìn)創(chuàng)新；其次，將主機(jī)管路采用管柜式結(jié)構(gòu)，最多不超過兩層，方便觀察維修。成熟的烘絲機(jī)控制系統(tǒng)配有專用精細(xì)化電控系統(tǒng)，對(duì)不同的煙絲都可依據(jù)最佳工藝參數(shù)對(duì)過程參數(shù)和結(jié)果參數(shù)進(jìn)行精確控制。
[0004]目前薄板烘絲機(jī)控制方式是通過對(duì)來料煙絲流量、含水率以及烘絲機(jī)筒壁溫度、熱風(fēng)溫度、滾筒轉(zhuǎn)速和排潮系統(tǒng)各參數(shù)之間相互耦合，穩(wěn)定控制保持煙絲感官質(zhì)量和出口含水率的穩(wěn)定，但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于煙絲干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(jīng)過排潮系統(tǒng)凈化后再排出。因此，排潮系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，水分控制系統(tǒng)不能在優(yōu)化的參數(shù)條件下進(jìn)行煙絲加工，必然造成出口含水率波動(dòng)，煙絲感官質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期要求。
[0005]我廠制絲車間使用的薄板烘絲機(jī)為SH624型烘絲機(jī)，該烘絲機(jī)以蒸汽為熱源，力口熱烘筒內(nèi)的異形薄板熱交換器和烘筒外的散熱器，用加熱后的薄板對(duì)煙絲進(jìn)行傳導(dǎo)加熱，同時(shí)用熱風(fēng)風(fēng)機(jī)將散熱器加熱后的空氣通過熱風(fēng)管吹入筒內(nèi)形成熱風(fēng)，對(duì)烘筒內(nèi)煙絲進(jìn)行加熱。通過烘筒的轉(zhuǎn)動(dòng)和熱風(fēng)吹揚(yáng)，使煙絲懸浮翻騰、受熱均勻。通過薄板和熱風(fēng)對(duì)煙絲的加熱升溫，使煙絲不斷揮發(fā)水份，熱交換后產(chǎn)生的水氣混合物需快速通過排潮系統(tǒng)排出筒體。
[0006]排潮系統(tǒng)由排潮管道、排潮風(fēng)門、排潮風(fēng)機(jī)和扁帶式除塵器等組成，排潮系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)溏網(wǎng)和除塵濾袋由壓縮空氣反吹裝置保持其清潔，由于排出的氣體中含有煙塵、煙沫等小顆粒，具有很強(qiáng)的吸附作用，隨著排潮系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行，吸附物質(zhì)的增加，就有可能造成堵塞現(xiàn)象，因此，反吹裝置并不能有效解決排潮不暢的問題，同時(shí)也會(huì)增加成本和能耗。而且在實(shí)際運(yùn)行中，排潮風(fēng)門開度為固定值(排潮風(fēng)門開度設(shè)定值為40%)，一旦除塵系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)堵塞、排潮風(fēng)門出現(xiàn)異常等情況出現(xiàn)，排潮管道內(nèi)的負(fù)壓就會(huì)發(fā)生變化，從而影響筒體內(nèi)溫濕度平衡。
[0007]上述問題，現(xiàn)有的烘絲機(jī)水分自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)并不能識(shí)別這種變化并保證排潮負(fù)壓的穩(wěn)定性，進(jìn)而導(dǎo)致出口含水率波動(dòng)大，影響烘后煙絲的內(nèi)在質(zhì)量，同時(shí)其不能及時(shí)發(fā)出警報(bào)，指導(dǎo)維修工發(fā)現(xiàn)問題，延遲故障排除時(shí)間，影響烘絲效果?，F(xiàn)有控制技術(shù)中，隨著烘絲機(jī)排潮能力的降低，筒體內(nèi)水蒸汽含量升高，烘絲機(jī)PID控制器調(diào)節(jié)筒壁溫度逐漸升高，以保證出口含水率指標(biāo)，當(dāng)筒壁溫度過高時(shí)，煙絲可然性、吸阻、填充值、吸味必然發(fā)生變化，將無法滿足煙絲感官特性的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，可以穩(wěn)定控制烘絲機(jī)生產(chǎn)過程中的排潮負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)烘絲機(jī)在優(yōu)化參數(shù)條件下穩(wěn)定運(yùn)行，從而保證出口煙絲含水率達(dá)到要求的前提下，烘絲機(jī)筒體溫度，感官質(zhì)量也保持穩(wěn)定，同時(shí)也會(huì)延長(zhǎng)除塵器的布袋的使用時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。
[0009]本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0010]薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，包括，還設(shè)置有負(fù)壓檢測(cè)裝置，所述的負(fù)壓檢測(cè)裝置包括負(fù)壓計(jì)，所述負(fù)壓計(jì)的負(fù)壓管的檢測(cè)端設(shè)置在排潮管道與烘絲機(jī)筒體連接處側(cè)邊開設(shè)的負(fù)壓檢測(cè)孔處，所述負(fù)壓計(jì)的輸出端連接PLC的輸入端，PLC的輸出端通過網(wǎng)絡(luò)總線控制系統(tǒng)連接到中控監(jiān)控計(jì)算機(jī)，還設(shè)置有LED顯示面板，所述PLC的輸出端通過D/A轉(zhuǎn)換模塊連接LED顯示面板的輸入端。
[0011]所述的薄板烘絲機(jī)進(jìn)料口處還設(shè)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(fù)壓計(jì)的負(fù)壓檢測(cè)端還設(shè)置有防止堵塞、避免檢測(cè)誤差的過濾裝置。
[0013]所述的模擬量功能模塊型號(hào)為歐姆龍cplh Xa0
[0014]還包括有儲(chǔ)氣罐，所述的儲(chǔ)氣罐設(shè)置在原壓縮空氣管道中，且儲(chǔ)氣罐的出氣口通過電動(dòng)閥門連接原壓縮空氣管道，所述電動(dòng)閥門的輸入端連接PLC的輸出端，便于PLC直接控制電動(dòng)閥門的開度大小。
[0015]本實(shí)用新型在排潮管道與薄板烘絲機(jī)筒體連接處側(cè)邊安裝負(fù)壓檢測(cè)管，檢測(cè)筒體內(nèi)壓力的變化；負(fù)壓檢測(cè)儀將檢測(cè)到的壓力信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換器輸出到顯示面板上，負(fù)壓檢測(cè)儀顯示面板安裝在烘絲機(jī)上方，便于現(xiàn)場(chǎng)觀察。進(jìn)一步的將負(fù)壓檢測(cè)儀模擬量信號(hào)通過信號(hào)線接入到現(xiàn)場(chǎng)總線Siemens ET200S子站箱，與模擬量輸入模塊相連，通過STEP-7軟件組態(tài)，負(fù)壓值通過程序可讀取，并參與自動(dòng)控制，穩(wěn)定控制烘絲機(jī)生產(chǎn)過程中的排潮負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)烘絲機(jī)在優(yōu)化參數(shù)條件下穩(wěn)定運(yùn)行，從而保證出口煙絲含水率達(dá)到要求的前提下，穩(wěn)定烘絲機(jī)筒體溫度，感官質(zhì)量也保持穩(wěn)定，同時(shí)也會(huì)延長(zhǎng)除塵器的布袋的使用時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用的電路原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，包括，還設(shè)置有負(fù)壓檢測(cè)裝置，所述的負(fù)壓檢測(cè)裝置包括負(fù)壓計(jì)，所述負(fù)壓計(jì)的負(fù)壓管的檢測(cè)端設(shè)置在排潮管道與烘絲機(jī)筒體連接處側(cè)邊開設(shè)的負(fù)壓檢測(cè)孔處，所述負(fù)壓計(jì)的輸出端連接PLC的輸入端，PLC的輸出端通過網(wǎng)絡(luò)總線控制系統(tǒng)連接到中控監(jiān)控計(jì)算機(jī)，還設(shè)置有LED顯示面板，所述PLC的輸出端通過D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換模塊連接LED顯示面板的輸入端。本實(shí)用新型在排潮管道與薄板烘絲機(jī)筒體連接處側(cè)邊開一個(gè)孔徑為12mm的負(fù)壓檢測(cè)孔，將孔徑為1mm的負(fù)壓管一端插入到負(fù)壓檢測(cè)孔，負(fù)壓管末端連接過濾裝置，從而可以防止堵塞，影響顯示數(shù)據(jù)的真實(shí)性；所述負(fù)壓管另一端接到負(fù)壓計(jì)負(fù)壓輸入口，負(fù)壓計(jì)通過內(nèi)部控制元件D/A轉(zhuǎn)換在現(xiàn)場(chǎng)LED顯示面板上輸出負(fù)壓大小，便于巡檢人員查看數(shù)據(jù)變化。同時(shí)，負(fù)壓計(jì)將排潮管道內(nèi)部的負(fù)壓信號(hào)轉(zhuǎn)化(4一20)mA模擬量信號(hào)送入模擬量輸入模塊，可編程控制器(PLC)通過調(diào)用功能塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和讀取，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓值的數(shù)字化傳送。
[0018]本實(shí)用新型將烘絲機(jī)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(shè)負(fù)壓計(jì)到ET200S模擬量輸入模塊帶屏蔽層信號(hào)線，利用STEP-7編程軟件對(duì)其進(jìn)組態(tài)并下載，從而使負(fù)壓檢測(cè)裝置能夠直接發(fā)送負(fù)壓信號(hào)到PLC，方便PLC對(duì)負(fù)壓值進(jìn)行后續(xù)的調(diào)節(jié)控制。
[0019]所述的薄板烘絲機(jī)進(jìn)料口處還設(shè)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(fù)壓檢測(cè)裝置及溫度傳感控制數(shù)據(jù)都能通過PLC控制系統(tǒng)與中控控制系統(tǒng)通信，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以可視化方式在控畫面上顯示，并與正常數(shù)據(jù)相比對(duì)，固化參數(shù)范圍，超出范圍時(shí)在中控畫面上出現(xiàn)紅色閃爍報(bào)警，提醒操作人員做出判斷，通知現(xiàn)場(chǎng)巡視人員現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，并通知維修人員對(duì)異常信息進(jìn)行確認(rèn)，達(dá)到指導(dǎo)維修的目的。本實(shí)用性首次采用閉環(huán)控制調(diào)節(jié)裝置，將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字量信號(hào)以便更準(zhǔn)確的參與PID控制，通過將負(fù)壓信號(hào)與系統(tǒng)PLC程序關(guān)聯(lián)，將負(fù)壓信號(hào)及入口溫度傳感器集成到薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)中，保證來料溫度穩(wěn)定在85±3°C范圍內(nèi)，精確控制薄板的預(yù)熱溫度走勢(shì)，達(dá)到精度調(diào)節(jié)準(zhǔn)確，提高了烘絲機(jī)的自動(dòng)控制水平，提高了烘絲質(zhì)量，適應(yīng)制絲車間的自控要求。
[0020]還包括有儲(chǔ)氣罐，所述的儲(chǔ)氣罐設(shè)置在原壓縮空氣管道中，且儲(chǔ)氣罐的出氣口通過電動(dòng)閥門連接原壓縮空氣管道，所述電動(dòng)閥門的輸入端連接PLC的輸出端，便于PLC直接控制電動(dòng)閥門的開度大小。為保證排潮管路通暢，對(duì)壓縮空氣管路進(jìn)行改進(jìn)，在原管路中增加儲(chǔ)氣罐，為噴吹裝置提供充足氣源，改進(jìn)傳統(tǒng)的排潮模式，充分利用氣源對(duì)旋轉(zhuǎn)網(wǎng)筒進(jìn)行吹掃和清潔，達(dá)到全方位的排潮目的。所述的后置儲(chǔ)氣灌保證儲(chǔ)能、緩沖，保持壓力穩(wěn)定；具體工作時(shí)，由PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)氣動(dòng)薄膜閥的控制，根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)中的控制信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門的開度，從而實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)，保證噴吹裝置的氣源壓力穩(wěn)定、吹掃裝置的工作還；在生產(chǎn)過程中開啟所有閥門，氣源通過吹掃裝置均勻吹向旋轉(zhuǎn)網(wǎng)筒的金屬網(wǎng)，使金屬網(wǎng)表面保持清潔。PLC的控制動(dòng)作為現(xiàn)有閥門、清掃、吹風(fēng)等其它部件的啟、?？刂疲鶠楝F(xiàn)有設(shè)備自動(dòng)控制技術(shù)知識(shí)，并無涉及新的方法步驟。
[0021]通過對(duì)國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道查新顯示，尚無對(duì)排潮負(fù)壓檢測(cè)方面的研究，本項(xiàng)目通過負(fù)壓檢測(cè)，經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化控制比例閥的開度，從而使原有的控制系統(tǒng)結(jié)合負(fù)壓參數(shù)一起控制薄板筒體溫度與濕度，達(dá)到工藝要求。對(duì)除塵系統(tǒng)、排潮系統(tǒng)出現(xiàn)的故障具有檢測(cè)預(yù)警功能，通過參數(shù)優(yōu)化與正常運(yùn)行狀態(tài)比較，對(duì)除塵系統(tǒng)、排潮系統(tǒng)檢測(cè)到的異常數(shù)據(jù)發(fā)出故障預(yù)警提示功能，及時(shí)在上位機(jī)上發(fā)出警告信息，避免質(zhì)量事故和設(shè)備事故的發(fā)生。負(fù)壓檢測(cè)裝置在薄板烘絲機(jī)排潮系統(tǒng)的安裝及應(yīng)用，有效解決薄板烘絲機(jī)烘后含水率波動(dòng)大的問題，提高煙絲含水率的優(yōu)質(zhì)品率，同時(shí)穩(wěn)定了薄板溫度，保證了煙絲的物理特性和感官質(zhì)量，最終達(dá)到提高卷煙品質(zhì)的目的。對(duì)排潮系統(tǒng)出現(xiàn)的故障如負(fù)壓非正常波動(dòng)、風(fēng)門明顯變化等狀態(tài)具有檢測(cè)預(yù)警功能，能夠及時(shí)指導(dǎo)維修技術(shù)人員進(jìn)行分析處理，避免質(zhì)量事故和設(shè)備事故的發(fā)生。
[0022]本實(shí)用新型將負(fù)壓檢測(cè)裝置應(yīng)用在薄板烘絲機(jī)排潮系統(tǒng)上，使負(fù)壓信號(hào)參與自動(dòng)控制，穩(wěn)定排潮風(fēng)門開度，確保排潮系統(tǒng)正常工作，從而達(dá)到穩(wěn)定薄板溫度，提升產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量。該項(xiàng)目能保持薄板烘絲機(jī)排潮負(fù)壓穩(wěn)定，從而在保持出口煙絲含水率等物理質(zhì)量滿足加工需求前提下，使得烘絲機(jī)能夠按照優(yōu)化參數(shù)進(jìn)行加工，穩(wěn)定加工質(zhì)量。由此可見，該項(xiàng)目能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
[0023]本實(shí)用新型所述PLC程序數(shù)據(jù)通過中控I/O服務(wù)器與中央控制室監(jiān)控計(jì)算機(jī)和HMI通信，監(jiān)控計(jì)算機(jī)安裝的IFIX監(jiān)控畫面對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)物操作，在IFIX監(jiān)控畫面上制做負(fù)壓PID控制器，對(duì)排潮系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并制做預(yù)警畫面，系統(tǒng)參數(shù)或運(yùn)行狀態(tài)異常時(shí)，會(huì)在IFIX畫面上出現(xiàn)紅色閃爍的文本警告，恢復(fù)正常后閃爍文本自動(dòng)消失，直到下一次觸發(fā)出現(xiàn)。所述的中控I/O服務(wù)器與中央控制室監(jiān)控計(jì)算機(jī)和HMI通信均為現(xiàn)有使用的部件產(chǎn)品，本實(shí)用新型通過其可以得到更好的顯示和自動(dòng)控制。
【權(quán)利要求】
1.薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)置有負(fù)壓檢測(cè)裝置，所述的負(fù)壓檢測(cè)裝置包括負(fù)壓計(jì)，所述負(fù)壓計(jì)的負(fù)壓管的檢測(cè)端設(shè)置在排潮管道與烘絲機(jī)筒體連接處側(cè)邊開設(shè)的負(fù)壓檢測(cè)孔處，所述負(fù)壓計(jì)的輸出端連接PLC的輸入端，PLC的輸出端通過網(wǎng)絡(luò)總線控制系統(tǒng)連接到中控監(jiān)控計(jì)算機(jī)，還設(shè)置有LED顯示面板，所述PLC的輸出端通過D/A轉(zhuǎn)換模塊連接LED顯示面板的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的薄板烘絲機(jī)進(jìn)料口處還設(shè)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(jù)權(quán)利要求2所述的薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的負(fù)壓計(jì)的負(fù)壓檢測(cè)端設(shè)置有防止堵塞、避免檢測(cè)誤差的過濾裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:模擬量功能模塊型號(hào)為歐姆龍cplh xa。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄板烘絲機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括有儲(chǔ)氣罐，所述的儲(chǔ)氣罐設(shè)置在原壓縮空氣管道中，且儲(chǔ)氣罐的出氣口通過電動(dòng)閥門連接原壓縮空氣管道，所述電動(dòng)閥門的輸入端連接PLC的輸出端，便于PLC直接控制電動(dòng)閥門的開度大小。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK204203707SQ201420493972
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】袁書豪, 鄧?yán)? 王運(yùn)紅, 尹凱歌, 毋玉蓮 申請(qǐng)人:河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司