CN102505152B - 短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统 - Google Patents

短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，通过改进和优化现有的自动控制系统，采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统建立起短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，通过对脱泡真空度、供胶量和出胶量的控制，经过改进的连续脱泡控制系统，将控制器以及传感器高度整合与设备中，降低了生产场地的占用，提高了脱泡的连续生产能力以及脱泡质量，实现连续生产。

Description

短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统
技术领域
本发明涉及一种DCS自动化控制系统，更具体地说，本发明涉及一种短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统。属于人造纤维领域。
背景技术
粘胶制备是整个粘胶纤维生产过程中最重要、最关键的工序之一，它是将固体的浆粕经过浸渍生成碱纤维素，然后经过压榨、粉碎和老成工序输送到黄化机中与CS2反应生成纤维素黄酸脂，再将纤维素黄酸酯溶解于碱液中得到液态的粘胶，粘胶通过过滤、脱泡工序消除其中的杂质和气泡，并通过熟成工艺，调整粘胶的粘度和熟成度，最终生产出符合后序工艺性能要求的原液粘胶。
自动控制（automatic control）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的，指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。
自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。 自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。
脱泡是粘胶生产中重要的环节之一，所以对连续脱泡的控制系统就要求控制的可靠和稳定。粘胶从粘胶转送桶通过泵输送到加热器加热到工艺要求的温度，经过脱泡过滤器后，进入连续脱泡桶，粘胶中的气泡是由蒸汽喷射式抽气器形成的真空，把气体带出，经过气水分离器后向外排放。
现有技术中虽然有对短纤维粘胶原液生产的整个工艺流程的自动控制系统，但是针对性不强，依然要进行复杂的调试和人为操作，特别是对粘胶熟成中的连续脱泡的控制，现有技术不能保证其脱泡的连续性及工艺参数的精确控制，非常容易造成供胶量、脱泡温度、脱泡真空度变化幅度过大，使得脱泡不完全。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中短纤维粘胶原液生产的整个工艺流程的自动控制的问题，特别是现有技术不能保证其脱泡的连续性及工艺参数的精确控制，非常容易造成供胶量变化幅度过大，使得脱泡不完全的问题，提供一种短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，保证工艺参数的精度，减小故障和事故发生，最大程度地减少人为操作，方便对整个工艺的实时监控，保证脱泡工艺的连续性和脱泡质量、效率。
为了实现上述发明目的，本发明的具体技术方案为：
短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，包括脱泡供胶泵、连续脱泡桶以及脱泡出胶泵，其特征在于：还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统建立起短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统；所述的连续脱泡桶设置有用于控制脱泡压力的与PID控制器连接的绝压变送器，用于控制脱泡真空度的与PID控制器连接的蒸汽调节阀和排空阀，根据脱泡压力调节脱泡真空度；所述的连续脱泡桶还设置有温度传感器以及PID控制器，控制温度调节阀门开度来控制脱泡温度；在脱泡供胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，连续脱泡桶上设置有液位传感器，控制脱泡供胶泵电机转速，以控制脱泡供胶量。
本发明所述的短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯。
本发明所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。
本发明所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。
本发明所述的脱泡出胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，以控制脱泡出胶量。
上述脱泡出胶泵设置有出口压力表。
上述脱泡出胶量为3-15m2/h。
本发明所述的脱泡温度为8-12℃。
本发明所述的供胶量为3-15m2/h。
本发明所述的脱泡真空度为1-15mbar。
本发明到来的有益技术效果：
1、本发明的自动控制系统采用西门子S7-400H CPU为控制核心，使用PCS7软件搭建冗余过程控制系统建立起浸渍碱调配自动控制系统，所述的系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯；
2、搭建冗余过程控制系统，节约了通讯时间，保证了数据交换完整同时也减少了通讯量，保证在出现故障的时候也不会影响整个控制系统的运行；
3、经过改进的连续脱泡控制系统，将控制器以及传感器高度整合与设备中，降低了生产场地的占用，提高了脱泡的连续生产能力以及脱泡质量，实现连续生产；
4、设置绝压变送器用于控制连续脱泡桶的压力，通过蒸汽调节阀和排空阀控制真空度，脱泡桶内抽成一定的真空状态，这样可以使粘胶内含的气泡自己跑出来提高了脱泡的效率；
5、供胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，控制供胶量，保证连续脱泡桶的液位，避免事故的发生以及供胶量过大造成的脱泡不完全的问题；
6、脱泡出料泵设置有出口压力表，当电机出口压力高于工艺要求的设定值时，压力表发出压力高报警信号，系统就会使电机停止，使得整个脱泡工作安全进行。
具体实施方式
实施例1
短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，包括脱泡供胶泵、连续脱泡桶以及脱泡出胶泵，其特征在于：还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统建立起短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统；所述的连续脱泡桶设置有用于控制脱泡压力的与PID控制器连接的绝压变送器，用于控制脱泡真空度的与PID控制器连接的蒸汽调节阀和排空阀根据脱泡压力调节脱泡真空度为1mbar；所述的连续脱泡桶还设置有温度传感器以及PID控制器，控制温度调节阀门开度来控制脱泡温度为8℃；在脱泡供胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，连续脱泡桶上设置有液位传感器，控制脱泡供胶泵电机转速，以控制脱泡供胶量为3m2/h。
本发明所述的短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯。
本发明所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。
本发明所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。
本发明所述的脱泡出胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，以控制脱泡出胶量为3m2/h。
上述脱泡出胶泵设置有出口压力表。
实施例2
短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，包括脱泡供胶泵、连续脱泡桶以及脱泡出胶泵，其特征在于：还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统建立起短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统；所述的连续脱泡桶设置有用于控制脱泡压力的与PID控制器连接的绝压变送器，用于控制脱泡真空度的与PID控制器连接的蒸汽调节阀和排空阀根据脱泡压力调节脱泡真空度为15mbar；所述的连续脱泡桶还设置有温度传感器以及PID控制器，控制温度调节阀门开度来控制脱泡温度为12℃；在脱泡供胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，连续脱泡桶上设置有液位传感器，控制脱泡供胶泵电机转速，以控制脱泡供胶量为15m2/h。
本发明所述的短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯。
本发明所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。
本发明所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。
本发明所述的脱泡出胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，以控制脱泡出胶量为15m2/h。
上述脱泡出胶泵设置有出口压力表。
实施例3
短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，包括脱泡供胶泵、连续脱泡桶以及脱泡出胶泵，其特征在于：还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统建立起短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统；所述的连续脱泡桶设置有用于控制脱泡压力的与PID控制器连接的绝压变送器，用于控制脱泡真空度的与PID控制器连接的蒸汽调节阀和排空阀根据脱泡压力调节脱泡真空度为8mbar；所述的连续脱泡桶还设置有温度传感器以及PID控制器，控制温度调节阀门开度来控制脱泡温度为10℃；在脱泡供胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，连续脱泡桶上设置有液位传感器，控制脱泡供胶泵电机转速，以控制脱泡供胶量为9m2/h。
本发明所述的短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯。
本发明所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。
本发明所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。
本发明所述的脱泡出胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，以控制脱泡出胶量为9m2/h。
上述脱泡出胶泵设置有出口压力表。
实施例4
短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，包括脱泡供胶泵、连续脱泡桶以及脱泡出胶泵，其特征在于：还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统建立起短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统；所述的连续脱泡桶设置有用于控制脱泡压力的与PID控制器连接的绝压变送器，用于控制脱泡真空度的与PID控制器连接的蒸汽调节阀和排空阀根据脱泡压力调节脱泡真空度为12mbar；所述的连续脱泡桶还设置有温度传感器以及PID控制器，控制温度调节阀门开度来控制脱泡温度为9℃；在脱泡供胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，连续脱泡桶上设置有液位传感器，控制脱泡供胶泵电机转速，以控制脱泡供胶量为12m2/h。
本发明所述的短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯。
本发明所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。
本发明所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。
本发明所述的脱泡出胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，以控制脱泡出胶量为12m2/h。
上述脱泡出胶泵设置有出口压力表。

Claims (5)

1.短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，包括脱泡供胶泵、连续脱泡桶以及脱泡出胶泵，其特征在于：还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统建立起短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统；所述的连续脱泡桶设置有用于控制脱泡压力的与PID控制器连接的绝压变送器，用于控制脱泡真空度的与PID控制器连接的蒸汽调节阀和排空阀，根据脱泡压力调节脱泡真空度；所述的连续脱泡桶还设置有温度传感器以及PID控制器，控制温度调节阀门开度来控制脱泡温度；在脱泡供胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，连续脱泡桶上设置有液位传感器，控制脱泡供胶泵电机转速，以控制脱泡供胶量；所述的脱泡出胶泵上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，以控制脱泡出胶量；所述的脱泡出胶量为3-15m2/h，所述的脱泡温度为8-12℃，所述的供胶量为3-15m2/h，所述的脱泡真空度为1-15mbar。
2.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，其特征在于：所述的短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线。
3.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，其特征在于：所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。
4.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，其特征在于：所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。
5.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的连续脱泡自动控制系统，其特征在于：所述的脱泡出胶泵设置有出口压力表。
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