CN103315382B - 一种烟草制丝工艺中基于级联型pid的加料水分控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烟草制丝工艺中基于级联型PID的加料水分控制装置，该装置包括PID主控制器、级联PID控制器、线性补偿器、主回路和辅助回路；所述的PID主控制器和级联PID控制器两个PID相串行联接，所述的线性补偿器串接在PID主控制器和级联PID控制器之间，所述的主回路将出口水分PV1回馈到PID主控制器输入端，辅助回路将现筒壁温度PV2回馈到级联PID控制器的输入端；本发明将加料机筒壁温度PID级联到水分控制回路中，有效地减少了温度对水分控制带来的滞后、波动等影响。本发明实现了自动控制功能；提高了加料水分控制能力，稳定水分波动范围，消除水分控制滞后性；降低人为干预不及时、不精确等因素的影响。

Description

一种烟草制丝工艺中基于级联型PID的加料水分控制装置
技术领域
本发明涉及一种应用于烟草制丝工艺的水分自动控制装置，尤其一种基于级联型PID的加料水分控制装置。
背景技术
卷烟加料是指在卷烟生产过程中，在烟叶上施加“料液”的工艺过程。加料的最终目的是提高卷烟的吸食品质，形成特有风格，以满足吸烟者的要求。
在制丝工艺中，加料水分控制能力高低严重影响着烟丝产品的质量。现有制丝加料机存在水分控制能力差，存在波动大、水分完成率低，人为干预不及时，存在错时干预、精确度低等问题。而影响水分控制主要是由于筒壁温度骤变、人为控制误差大等因素。
发明内容
为了解决原控制模型存在的问题，本发明的发明目的在于提供一种烟草制丝工艺中基于级联型PID的加料水分控制装置，该装置将加料机筒壁温度PID级联到水分控制回路中，以实现水分稳定平稳、精确无滞后的自动控制。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种烟草制丝工艺中基于级联型PID的加料水分控制装置，该装置包括PID主控制器、级联PID控制器、线性补偿器、主回路和辅助回路；所述的PID主控制器和级联PID控制器两个PID相串行联接，所述的线性补偿器串接在PID主控制器和级联PID控制器之间，所述的主回路将出口水分PV1回馈到PID主控制器输入端，辅助回路将现筒壁温度PV2回馈到级联PID控制器的输入端；PID主控制器决定了级联PID控制器的设定点，所述的PID主控制器根据出口水分设定SP1与实际水分PV1的偏差计算出水定位阀开度LMN1；级联PID控制器将经过线性补偿器修正后的水定位阀开度折算为筒壁温度控制的设定值SP2，再由温度设定值SP2与实际值PV2计算出蒸汽阀开度LMN2以稳定水分输出PV1。
作为优选，该装置还包括蒸气表，蒸气表在其他干扰因素下采集到的筒壁温度PV2。
作为优选，该装置还包括水分仪，水分仪采集现有水分PV1。
作为优选，所述线性补偿器是一个由设备具体情况确定一个线性函数（fLMN1），参数可根据过程控制记录数据和操作经验得出，并根据调试结果进行修正。
本发明将加料机筒壁温度PID级联到水分控制回路中，有效地减少了温度对水分控制带来的滞后、波动等影响。本发明实现了自动控制功能；提高了加料水分控制能力，稳定水分波动范围，消除水分控制滞后性；降低人为干预不及时、不精确等因素的影响。
附图说明
图1为本发明的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1所示的一种烟草制丝工艺中基于级联型PID的加料水分控制装置，该装置包括PID主控制器1、级联PID控制器2、线性补偿器3、主回路4、辅助回路5、蒸气表和水分仪。所述的PID主控制器1和级联PID控制器2两个PID相串行联接，所述的线性补偿器3串接在PID主控制器1和级联PID控制器2之间，所述的主回路4将出口水分PV1回馈到PID主控制器1输入端，辅助回路5将现筒壁温度PV2回馈到级联PID控制器2的输入端。PID主控制器1决定了级联PID控制器2的设定点，所述的PID主控制器1根据出口水分设定SP1与实际水分PV1的偏差计算出水定位阀开度LMN1；级联PID控制器2将经过线性补偿器3修正后的水定位阀开度折算为筒壁温度控制的设定值SP2，再由温度设定值SP2与实际值PV2计算出蒸汽阀开度LMN2以稳定水分输出PV1。线性补偿器3是一个由设备具体情况确定一个线性函数（fLMN1），公式和参数可根据过程控制记录数据和操作经验得出，并根据调试结果进行修正。
如图1所示，所述的过程2是蒸气表在其他干扰因素下采集到的筒壁温度PV2的过程,过程1是水分仪采集现有水分PV1的过程。 

Claims (4)

1.一种烟草制丝工艺中基于级联型PID的加料水分控制装置，该装置包括PID主控制器（1）和级联PID控制器（2），所述的PID主控制器（1）和级联PID控制器（2）两个PID相串行联接，其特征在于：该装置还包括线性补偿器（3）、主回路（4）和辅助回路（5）；所述的线性补偿器（3）串接在PID主控制器（1）和级联PID控制器（2）之间，所述的主回路（4）将出口水分PV1回馈到PID主控制器（1）输入端，辅助回路（5）将现筒壁温度PV2回馈到级联PID控制器（2）的输入端；所述的PID主控制器（1）决定了级联PID控制器（2）的设定点，PID主控制器（1）根据出口水分设定值SP1与实际出口水分PV1的偏差计算出水定位阀开度LMN1；级联PID控制器（2）将经过线性补偿器（3）修正后的水定位阀开度折算为筒壁温度控制的设定值SP2，再由筒壁温度控制的设定值SP2与实际筒壁温度PV2计算出蒸汽阀开度LMN2以稳定出口水分PV1输出。
2.根据权利要求1所述的一种烟草制丝工艺中基于级联型PID的加料水分控制装置，其特征在于该装置还包括蒸气表，蒸气表在其他干扰因素下采集到的筒壁温度PV2。
3.根据权利要求1所述的一种烟草制丝工艺中基于级联型PID的加料水分控制装置，其特征在于该装置还包括水分仪，水分仪采集出口水分PV1。
4.根据权利要求1所述的一种烟草制丝工艺中基于级联型PID的加料水分控制装置，其特征在于所述线性补偿器（3）是一个由设备具体情况确定一个线性函数f（LMN1），参数可根据过程控制记录数据和操作经验得出，并根据调试结果进行修正。
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