[實用新型]梗絲干燥機雙PID控制系統

有效

• 申請號: 201320309575.2
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN203446505U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 袁書豪;毋玉蓮;宋杰;尹凱歌;鄧磊
• 申請（專利權）人: 河南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: A24B3/04
• 分類號: A24B3/04;G05D27/02
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本實用新型涉及一種煙草行業中的梗絲干燥機，尤其涉及一種梗絲干燥機的雙PID控制系統。?

背景技術

目前,梗絲作為卷煙重要組成部分之一，其加工質量的穩定與否直接影響卷煙的內外在質量，而梗絲干燥機是控制梗絲加工質量最重要的一環，其對梗絲溫度與含水率的過程控制能力，直接影響梗絲產品的最終工藝質量。?

通過排查發現梗絲干燥出口含水率過程能力指數明顯偏低，出口含水率波動較大，尤其是來料含水率波動較大時，出口含水率的控制能力明顯下降。梗絲干燥在控制上分為三個區，每個區都有獨立的溫度和風量控制，由出口水分儀檢測并反饋，當含水率實際值與設定值有偏差時，程序自動調節，如果梗絲干燥機出口含水率達不到設定值時，控制系統優先調整第二區溫度，當第二區調整至極限仍不能達到要求時，調整一區、三區溫度以滿足出口梗絲含水率。由于三個區的溫度控制均采用蒸汽熱交換器，勢必造成整個系統響應速度偏慢；氣動薄膜閥（能通過上位機給出的數字信號執行閥門的開合，控制通過閥體蒸汽的多少）只能通過固定開度來控制通過的蒸汽，處于不受控狀態，不能動態控制，當汽源蒸汽壓力發生變化時，氣動薄膜閥的開度一定，不能隨溫度變化及時進行調整，導致溫度因汽源問題變化過大，影響出口含水率的控制。當蒸汽含水率出現波動或壓力發生變化等不可控因素時，控制系統不能進行有效控制，對溫度產生較大影響，造成出口含水率波動較大，含水率達到穩定的時間增長，過程控制能力較差。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種梗絲干燥機的控制系統，能夠提高出口含水率的控制精度。?

本實用新型采用下述技術方案：一種梗絲干燥機雙PID控制系統，包括PLC控制系統、三個溫度傳感器，三個溫度傳感器分別設置在第一控制區、第二控制區和第三控制區內熱交換器的輸出口處，三個溫度傳感器的信號輸出端連接PLC控制系統，PLC控制系統的輸出端分別控制三個風門的開度，第一控制區和第二控制區內的氣動薄膜閥的輸出口分別設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器的信號輸出端與PLC控制系統的信號輸入端連接，所述PLC控制系統的信號輸出端分別連接第一控制區和第二控制區內氣動薄膜閥的控制端，控制其開度。?

所述的PLC控制系統通過中控I/O服務器與上位機通信連接。?

所述的壓力傳感器通過PROFIBUS-PA總線與PLC控制系統連接。?

本實用新型通過對梗絲干燥機一區和二區加設壓力傳感器，進行雙PID控制，極大提高了出口含水率的控制精度，使其在指標范圍內小波動，降低來料因素與汽源因素對水分控制的影響，有效消除大的波動出現。PLC控制系統結合二區風溫設定值，再根據出口水分儀設定值與實際值差值反饋，來修正二區風門開度調節風溫，使水分控制既能提前干預，又能根據出口水分偏差及時修正二區風溫，從而形成前后水分控制和二區風溫控制的雙閉環程序控制，提高了控制精度。?

附圖說明

圖1為本實用新型的原理示意圖。?

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型公開了一種梗絲干燥機雙PID控制系統，包括PLC控制系統、三個溫度傳感器，三個溫度傳感器分別設置在第一控制區、第二控制區和第三控制區內熱交換器的輸出口處，三個溫度傳感器的信號輸出端連接PLC控制系統，PLC控制系統的輸出端分別控制三個風門的開度，第一控制區和第二控制區內的氣動薄膜閥的輸出口分別設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器的信號輸出端與PLC控制系統的信號輸入端連接，所述PLC控制系統的信號輸出端分別連接第一控制區和第二控制區內氣動薄膜閥的控制端，控制其開度。其中所述的壓力傳感器通過PROFIBUS-PA總線與PLC控制系統連接；所述的PLC控制系統通過中控I/O服務器與上位機通信連接，壓力傳感器數據發送給PLC控制系統，PLC程序數據通過中控I/O服務器與上位機通信，將壓力變送器數據可視化，通過監控畫面進行PID調節，并將報警信息可視化，隨時監控網絡狀態及報警信息。?

第一控制區和第二控制區的氣動薄膜閥、壓力變送器實現壓力PID調節，?這樣通過壓力實際值與設定值的差值比較來控制氣動薄膜閥的開度大小，形成一級PID控制，減少因汽源壓力波動力需造成的薄膜閥輸出壓力波動，解決汽源壓力不穩定問題；在穩定壓力的基礎上，實現溫度PID調節，使風溫控制及風門調節，?根據實際溫度與設定溫度偏差計算來控制風門開度的大小，形成二級PID控制，雙PID控制相互獨立，互不影響，形成獨立的閉環控制，?從而消除汽源因素對溫度控制的影響，在小波動狀態下，實現準確平滑調節。?