[發明專利]短纖維原液粘膠生產中的黃化自動控制系統

有效

• 申請號: 201110296278.4
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN102393694A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 董金華;何戟;陳小兵;孫小波;劉軍;陳景毅;路小兵;劉繼丹
• 申請（專利權）人: 宜賓海絲特纖維有限責任公司;宜賓絲麗雅集團有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

技術領域

本發明涉及一種DCS自動化控制系統，更具體地說，本發明涉及一種短纖維原液粘膠生產中的黃化自動控制系統。屬于人造纖維領域。

背景技術

粘膠制備是整個粘膠纖維生產過程中最重要、最關鍵的工序之一，它是將固體的漿粕經過浸漬生成堿纖維素，然后經過壓榨、粉碎和老成工序輸送到黃化機中與CS2反應生成纖維素黃酸脂，再將纖維素黃酸酯溶解于堿液中得到液態的粘膠，粘膠通過過濾、脫泡工序消除其中的雜質和氣泡，并通過熟成工藝，調整粘膠的粘度和熟成度，最終生產出符合后序工藝性能要求的原液粘膠。

自動控制（automatic?control）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置，使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行。自動控制是相對人工控制概念而言的，指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。

自動控制技術的研究有利于將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來并大大提高控制效率。?自動控制是工程科學的一個分支。它涉及利用反饋原理的對動態系統的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數學的系統理論為基礎。我們今天稱作自動控制的是二十世紀中葉產生的控制論的一個分支。

黃化控制系統的主要作用是將定量的堿纖維與定量的CS₂反應，生成易溶解的纖維素黃酸脂，以制備出質量合格的粘膠。在系統中需要控制的量有堿纖維素的質量、CS2的加入量和溶解堿液的加入量。針對CS₂的易爆性和反應要求，現有的控制系統很難對其進行精確的監控，保證過程的安全可靠。

現有技術中雖然有對短纖維粘膠原液生產的整個工藝流程的自動控制系統，但是針對性不強，依然要進行復雜的調試和人為操作，特別是對黃化過程中的控制，現有技術不能保證其精度要求，無法精確控制各進料量和工藝參數。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中短纖維粘膠原液生產的整個工藝流程的自動控制的問題，提供一種短纖維原液粘膠生產中的黃化自動控制系統，保證黃化工藝參數的精度，減小故障和事故發生，最大程度地減少人為操作，方便對整個工藝的實時監控。

為了實現上述發明目的，本發明的具體技術方案為：

短纖維原液粘膠生產中的黃化自動控制系統，包括黃化機，其特征在于：還包括用于接收并分析信號的上位機操作站，所述的上位機操作站采用冗余過程控制軟件搭建冗余過程控制系統建立起短纖維原液粘膠生產中的黃化自動控制系統，所述的短纖維原液粘膠生產中的黃化自動控制系統輔以多操作站的網絡結構、消息報警記錄和過程歷史曲線，保證整個控制過程實時、有效、可追溯；

本發明所述的短纖維原液粘膠生產中的黃化自動控制系統采用順序控制方式，包括以下順序的控制單元：

A、堿纖維進料控制單元：在堿纖維進料皮帶上設置有稱量傳感器和PID控制器，用于控制皮帶的啟停；

按照工藝設定的重量向黃化機輸送堿纖維，當堿纖維加入量達到設定值后，系統自動停止堿纖維加入，調整各控制閥的狀態，便于下一工序的操作。

B、真空度控制單元：包括用于對黃化機進行抽真空的抽真空機；所述的黃化機上設置有真空度傳感器以及PID控制器，用于控制抽真空機的開關閥門；

由于CS2易爆，因此需要的真空度很高，盡量排除黃化機中的氧氣；

所述的真空度控制單元還包括：在黃化機上設置壓力傳感器以及PID控制器，真空度達到800-900mbar時，控制氮氣加入閥來控制氮氣加入量，使真空度為650-800mbar；

C、CS₂進料控制單元：包括CS₂進料管；所述的CS₂進料管設置有流量PID控制器和流量控制閥用于控制CS₂加入量；

在此過程中，按照加入的堿纖維中甲纖維重量的28-35%加入CS₂。

D、黃化反應控制單元：包括黃化機夾套和攪拌器；在黃化機夾套上設置有溫度傳感器和PID控制器，用于控制夾套水的加入量，控制黃化機的機體溫度；在攪拌器上設置有變頻器和變頻器運行頻率PID控制器，用于控制攪拌轉速為700-850轉/分鐘，保證CS₂能與堿纖維充分接觸，加快反應速度和提高均勻度；

E、溶解堿進料控制單元：包括溶解堿進料管；所述的溶解堿進料管設置有流量PID控制器和流量控制閥用于控制溶解堿的加入量以及控制溶解堿分兩次加入；