CN204203707U - 薄板烘丝机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了薄板烘丝机控制系统，包括现有的薄板烘丝机控制系统，还设置有负压检测装置，所述的负压检测装置包括负压计，所述负压计的负压管的检测端设置在排潮管道与烘丝机筒体连接处侧边开设的负压检测孔处，所述负压计的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端通过网络总线控制系统连接到中控监控计算机，还设置有LED显示面板。本实用新型在排潮管道与薄板烘丝机筒体连接处侧边安装负压检测管，检测筒体内压力的变化；负压检测仪将检测到的压力信号通过D/A转换器输出到LED显示面板上，便于现场观察，稳定控制烘丝机生产过程中的排潮负压，提高生产效率，降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟丝生产领域，尤其涉及薄板烘丝机控制系统。
背景技术
薄板烘丝机是制丝生产线上的关键设备之一,其工序的主要任务是去除烟丝中的部分水份，提高烟丝的膨胀效果，使其含水率达到卷制工艺要求，保持稳定，并减少烟丝在烘丝机中的造碎，满足后续烟丝贮存、卷制等要求，同时改善其感官质量和物理特性。
目前薄板烘丝机设备的控制提升到智能化控制层次，由控制结果向控制过程转变，能针对不同品种烟丝的加工需求调用对应的控制参数配方表，改变控制参数配方表可自动设定设备工况点；自适应多品种烟丝加工需求。薄板烘丝机设备的控制能根据用户的特色工艺加工要求，具有两种控制模式可选：过程控制新方法等方面进行了改进，从提高热交换板工作可靠性，提高产品维修保养、操作性能、优化产品结构等方面进行了改进创新；其次，将主机管路采用管柜式结构，最多不超过两层，方便观察维修。成熟的烘丝机控制系统配有专用精细化电控系统，对不同的烟丝都可依据最佳工艺参数对过程参数和结果参数进行精确控制。
目前薄板烘丝机控制方式是通过对来料烟丝流量、含水率以及烘丝机筒壁温度、热风温度、滚筒转速和排潮系统各参数之间相互耦合，稳定控制保持烟丝感官质量和出口含水率的稳定，但是在实际生产过程中，由于烟丝干燥过程中排出的气体含有大量的粉尘、蒸汽等，不能直接向外排放，需要经过排潮系统净化后再排出。因此，排潮系统一旦出现问题，水分控制系统不能在优化的参数条件下进行烟丝加工，必然造成出口含水率波动，烟丝感官质量达不到预期要求。
我厂制丝车间使用的薄板烘丝机为SH624型烘丝机，该烘丝机以蒸汽为热源，加热烘筒内的异形薄板热交换器和烘筒外的散热器，用加热后的薄板对烟丝进行传导加热，同时用热风风机将散热器加热后的空气通过热风管吹入筒内形成热风，对烘筒内烟丝进行加热。通过烘筒的转动和热风吹扬，使烟丝悬浮翻腾、受热均匀。通过薄板和热风对烟丝的加热升温，使烟丝不断挥发水份，热交换后产生的水气混合物需快速通过排潮系统排出筒体。
排潮系统由排潮管道、排潮风门、排潮风机和扁带式除尘器等组成，排潮系统中旋转淲网和除尘滤袋由压缩空气反吹装置保持其清洁，由于排出的气体中含有烟尘、烟沫等小颗粒，具有很强的吸附作用，随着排潮系统的长期运行，吸附物质的增加，就有可能造成堵塞现象，因此，反吹装置并不能有效解决排潮不畅的问题，同时也会增加成本和能耗。而且在实际运行中，排潮风门开度为固定值（排潮风门开度设定值为40%），一旦除尘系统、旋转滤网堵塞、排潮风门出现异常等情况出现，排潮管道内的负压就会发生变化，从而影响筒体内温湿度平衡。
上述问题，现有的烘丝机水分自动调节控制系统并不能识别这种变化并保证排潮负压的稳定性，进而导致出口含水率波动大，影响烘后烟丝的内在质量，同时其不能及时发出警报，指导维修工发现问题，延迟故障排除时间，影响烘丝效果。现有控制技术中，随着烘丝机排潮能力的降低，筒体内水蒸汽含量升高，烘丝机PID控制器调节筒壁温度逐渐升高，以保证出口含水率指标，当筒壁温度过高时，烟丝可然性、吸阻、填充值、吸味必然发生变化，将无法满足烟丝感官特性的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供薄板烘丝机控制系统，可以稳定控制烘丝机生产过程中的排潮负压，实现烘丝机在优化参数条件下稳定运行，从而保证出口烟丝含水率达到要求的前提下，烘丝机筒体温度，感官质量也保持稳定，同时也会延长除尘器的布袋的使用时间，提高生产效率，降低生产成本。
本实用新型采用下述技术方案：
薄板烘丝机控制系统，包括，还设置有负压检测装置，所述的负压检测装置包括负压计，所述负压计的负压管的检测端设置在排潮管道与烘丝机筒体连接处侧边开设的负压检测孔处，所述负压计的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端通过网络总线控制系统连接到中控监控计算机，还设置有LED显示面板，所述PLC的输出端通过D/A转换模块连接LED显示面板的输入端。
所述的薄板烘丝机进料口处还设置有温度传感器，所述温度传感器的输出端连接PLC的输入端。
所述的负压计的负压检测端还设置有防止堵塞、避免检测误差的过滤装置。
所述的模拟量功能模块型号为欧姆龙cp1h xa。
还包括有储气罐，所述的储气罐设置在原压缩空气管道中，且储气罐的出气口通过电动阀门连接原压缩空气管道，所述电动阀门的输入端连接PLC的输出端，便于PLC直接控制电动阀门的开度大小。
本实用新型在排潮管道与薄板烘丝机筒体连接处侧边安装负压检测管，检测筒体内压力的变化；负压检测仪将检测到的压力信号通过D/A转换器输出到显示面板上，负压检测仪显示面板安装在烘丝机上方，便于现场观察。进一步的将负压检测仪模拟量信号通过信号线接入到现场总线Siemens ET200S子站箱，与模拟量输入模块相连，通过STEP-7软件组态，负压值通过程序可读取，并参与自动控制，稳定控制烘丝机生产过程中的排潮负压，实现烘丝机在优化参数条件下稳定运行，从而保证出口烟丝含水率达到要求的前提下，稳定烘丝机筒体温度，感官质量也保持稳定，同时也会延长除尘器的布袋的使用时间，提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
图1为本实用的电路原理框图。
具体实施方式
如图1所示，薄板烘丝机控制系统，包括，还设置有负压检测装置，所述的负压检测装置包括负压计，所述负压计的负压管的检测端设置在排潮管道与烘丝机筒体连接处侧边开设的负压检测孔处，所述负压计的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端通过网络总线控制系统连接到中控监控计算机，还设置有LED显示面板，所述PLC的输出端通过D/A转换转换模块连接LED显示面板的输入端。本实用新型在排潮管道与薄板烘丝机筒体连接处侧边开一个孔径为12mm的负压检测孔，将孔径为10mm的负压管一端插入到负压检测孔，负压管末端连接过滤装置，从而可以防止堵塞，影响显示数据的真实性；所述负压管另一端接到负压计负压输入口，负压计通过内部控制元件D/A转换在现场LED显示面板上输出负压大小，便于巡检人员查看数据变化。同时，负压计将排潮管道内部的负压信号转化（4—20）mA模拟量信号送入模拟量输入模块，可编程控制器（PLC）通过调用功能块对数据进行转换和读取，实现负压值的数字化传送。
本实用新型将烘丝机所在子站箱增加一块模拟量输入模块（Siemens 2AI 4WIRE ST）和配套底座，敷设负压计到ET200S模拟量输入模块带屏蔽层信号线，利用STEP-7编程软件对其进组态并下载，从而使负压检测装置能够直接发送负压信号到PLC，方便PLC对负压值进行后续的调节控制。
所述的薄板烘丝机进料口处还设置有温度传感器，所述温度传感器的输出端连接PLC的输入端。负压检测装置及温度传感控制数据都能通过PLC控制系统与中控控制系统通信，监测数据以可视化方式在控画面上显示，并与正常数据相比对，固化参数范围，超出范围时在中控画面上出现红色闪烁报警，提醒操作人员做出判断，通知现场巡视人员现场确认，并通知维修人员对异常信息进行确认，达到指导维修的目的。本实用性首次采用闭环控制调节装置，将模拟量信号转化成数字量信号以便更准确的参与PID控制，通过将负压信号与系统PLC程序关联，将负压信号及入口温度传感器集成到薄板烘丝机控制系统中，保证来料温度稳定在85±3℃范围内，精确控制薄板的预热温度走势，达到精度调节准确，提高了烘丝机的自动控制水平，提高了烘丝质量，适应制丝车间的自控要求。
还包括有储气罐，所述的储气罐设置在原压缩空气管道中，且储气罐的出气口通过电动阀门连接原压缩空气管道，所述电动阀门的输入端连接PLC的输出端，便于PLC直接控制电动阀门的开度大小。为保证排潮管路通畅，对压缩空气管路进行改进，在原管路中增加储气罐，为喷吹装置提供充足气源，改进传统的排潮模式，充分利用气源对旋转网筒进行吹扫和清洁，达到全方位的排潮目的。所述的后置储气灌保证储能、缓冲，保持压力稳定；具体工作时，由PLC实现对气动薄膜阀的控制，根据生产系统中的控制信号，自动调节电动阀门的开度，从而实现压力调节，保证喷吹装置的气源压力稳定、吹扫装置的工作还；在生产过程中开启所有阀门，气源通过吹扫装置均匀吹向旋转网筒的金属网，使金属网表面保持清洁。PLC的控制动作为现有阀门、清扫、吹风等其它部件的启、停控制，均为现有设备自动控制技术知识，并无涉及新的方法步骤。
通过对国内相关文献报道查新显示，尚无对排潮负压检测方面的研究，本项目通过负压检测，经信号转化控制比例阀的开度，从而使原有的控制系统结合负压参数一起控制薄板筒体温度与湿度，达到工艺要求。对除尘系统、排潮系统出现的故障具有检测预警功能，通过参数优化与正常运行状态比较，对除尘系统、排潮系统检测到的异常数据发出故障预警提示功能，及时在上位机上发出警告信息，避免质量事故和设备事故的发生。 负压检测装置在薄板烘丝机排潮系统的安装及应用，有效解决薄板烘丝机烘后含水率波动大的问题，提高烟丝含水率的优质品率，同时稳定了薄板温度，保证了烟丝的物理特性和感官质量，最终达到提高卷烟品质的目的。对排潮系统出现的故障如负压非正常波动、风门明显变化等状态具有检测预警功能，能够及时指导维修技术人员进行分析处理，避免质量事故和设备事故的发生。
本实用新型将负压检测装置应用在薄板烘丝机排潮系统上，使负压信号参与自动控制，稳定排潮风门开度，确保排潮系统正常工作，从而达到稳定薄板温度，提升产品内在质量。该项目能保持薄板烘丝机排潮负压稳定，从而在保持出口烟丝含水率等物理质量满足加工需求前提下，使得烘丝机能够按照优化参数进行加工，稳定加工质量。由此可见，该项目能够产生巨大的经济效益和社会效益，具有较高的推广应用价值。
本实用新型所述PLC程序数据通过中控I/O服务器与中央控制室监控计算机和HMI通信，监控计算机安装的IFIX监控画面对生产线进物操作，在IFIX监控画面上制做负压PID控制器，对排潮系统运行状态进行监控，并制做预警画面，系统参数或运行状态异常时，会在IFIX画面上出现红色闪烁的文本警告，恢复正常后闪烁文本自动消失，直到下一次触发出现。所述的中控I/O服务器与中央控制室监控计算机和HMI通信均为现有使用的部件产品，本实用新型通过其可以得到更好的显示和自动控制。
Claims (5)
1.薄板烘丝机控制系统，其特征在于：设置有负压检测装置，所述的负压检测装置包括负压计，所述负压计的负压管的检测端设置在排潮管道与烘丝机筒体连接处侧边开设的负压检测孔处，所述负压计的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端通过网络总线控制系统连接到中控监控计算机，还设置有LED显示面板，所述PLC的输出端通过D/A转换模块连接LED显示面板的输入端。
2.根据权利要求1所述的薄板烘丝机控制系统，其特征在于：所述的薄板烘丝机进料口处还设置有温度传感器，所述温度传感器的输出端连接PLC的输入端。
3.根据权利要求2所述的薄板烘丝机控制系统，其特征在于：所述的负压计的负压检测端设置有防止堵塞、避免检测误差的过滤装置。
4.根据权利要求2所述的薄板烘丝机控制系统，其特征在于：模拟量功能模块型号为欧姆龙cp1h xa。
5.根据权利要求3所述的薄板烘丝机控制系统，其特征在于：还包括有储气罐，所述的储气罐设置在原压缩空气管道中，且储气罐的出气口通过电动阀门连接原压缩空气管道，所述电动阀门的输入端连接PLC的输出端，便于PLC直接控制电动阀门的开度大小。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105595395A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-05-25 | 云南昆船设计研究院 | 一种薄板烘丝机脱水量的计算方法 |
| CN112162522A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-01-01 | 浙江中烟工业有限责任公司 | 一种以数据为导向的除尘排潮除异味设备风险防控方法 |
| CN114326574A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-04-12 | 常州纺织服装职业技术学院 | 一种细纱断头吸棉自动控制方法、系统和网络侧服务端 |
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