[實用新型]一種微波煙梗膨脹設備的控制系統

有效

• 申請號: 201520591707.4
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN204861133U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 丁燕;童子柏;蘇四清;張紹榮
• 申請（專利權）人: 昆明鸞宇科技有限公司
• 主分類號: A24B5/16
• 分類號: A24B5/16
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 李云

技術領域

本實用新型涉及煙梗微波膨脹設備控制系統技術領域。

技術背景

隨著現代煙草工業的發展，煙草制品的安全性與經濟性越來越受到人們的關注。經過單獨處理后的膨脹梗絲，因其具有突出的優點使其應用價值日漸突顯，主要表現為：膨脹梗絲能夠有效地降低卷煙制品的焦油含量，提高卷煙制品的安全性；膨脹處理后煙梗的苦味、辣味、刺激性和雜氣等顯著地減少，提高卷煙制品的品質；膨脹梗絲具有較高的填充值，將其加入到卷煙配方中可以極大降低成本，增加企業利潤。因此，在卷煙制絲生產過程中，約有20％～30％的煙梗需要制成梗絲并摻入到煙絲中，膨脹梗絲已經大規模地應用到現代卷煙的生產中。利用微波膨脹法處理煙梗是一種新型的工藝技術，制備出梗絲的質量更優，成本低，在行業中得到一致認同，具有很強的競爭力。目前，嚴重制約微波膨化處理煙梗技術發揮巨大應用價值和經濟效益的關鍵問題是煙梗微波膨化設備的研發，尤其是能夠滿足實際生產要求的專業化、大型化和連續化的煙梗微波膨化設備。中國專利CN102326858A公開了一種滾筒式煙梗連續微波膨脹設備，采用多波源多饋口非相干功率合成方法得到大功率，基本上能夠進行連續化生產，但并未涉及控制系統相關的內容，由于對微波器件及其系統離散特性理解不夠，采用分組法調壓控制其功率，各磁控管出力嚴重不均，造成高出力磁控管頻繁燒毀，維護成本極高，總體效能得不到發揮，只能維持在低功率工況下運行，遠遠達不到大型化穩定生產的目標。中國專利CN103945586A公開了一種微波模式激勵攪拌加熱方法及其加熱裝置，其實質上仍是由計算機將磁控管按組合輪流工作的一種離散型部分磁控管全功率投入/切除的功率控制系統，只有部分磁控管同時參與工作，這不但會降低應用器的總體功率密度，總體效率下降，更重要的是會因參與工作的磁控管(饋能饋口)的數量及位置的變化使經優化的應用器內電場的均勻性遭到破壞，對產品質量產生影響。

發明內容

本實用新型的目的是解決現有技術的不足，提供一種微波功率密度大、加熱速度快、能耗低、可自動控制、磁控管不易燒毀、易于維護、可實現專業化、大型化和連續化生產要求、制備得到的膨脹煙梗產品質量穩定的全新的微波煙梗膨脹設備控制系統。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現：

一種微波煙梗膨脹設備的控制系統，包括有可編程控制器PLC、連接可編程控制器PLC的可視控制界面、設置于微波煙梗膨脹器內的一組與可編程控制器PLC連接的磁控管；所述可編程控制器PLC包含有一組PID控制器，并采用一對一的功率閉環控制系統對微波煙梗膨脹器功率進行連續調節控制；每一功率閉環控制系統由順序連接的磁控管、功率變送器、PID控制器、功率控制器組成；從可視化界面設定對應磁控管的功率，由功率變送器將對應磁控管的輸出功率信號反饋給對應的PID控制器，PID控制器將該反饋信號與設定功率信號比較，并經PID運算后通過功率控制器連續作用于磁控管。

本實用新型所述磁控管分別設置于微波煙梗膨脹器的前段、中段和后段。設置于微波煙梗膨脹器的前段橫截面、中段橫截面和后段橫截面上的磁控管的分布密度不同。

本實用新型采用一對一的功率閉環控制系統及控制方式，優先采用功率變送負反饋作為對磁控管功率控制的對象并進行PID連續調節，電流限制作為磁控管保護的依據，使得各磁控管出力均勻一致、穩定，磁控管頻繁燒毀現象消失，全部磁控管同時參與工作，總體效能得到充分發揮，微波煙梗膨脹器內電磁場分布更加均勻，生產出煙梗的膨脹率和膨脹均勻性均得到提高。由于采取了一對一的功率閉環控制措施，可使磁控管應用器即微波煙梗膨脹器上的分組具有可編程性，可根據工藝過程的需要對其進行軟編程，實現膨脹工藝過程“前、中、后”不同工藝段功率密度不同的要求，對工藝要求變化的適應性強。由于采用了功率變送裝置，使控制算法簡單化、降低了對PLC控制器的要求，提高了其運行速度及可靠性。微波煙梗膨脹器內電場的均勻性好，微波功率密度大，加熱速度快，可實現自動控制，操作簡單，省時省力，極大地降低了能耗，處理效率很高，真正實現了能夠滿足專業化、大型化和連續化等實際生產要求。

附圖說明

圖1是本實用新型一對一的功率閉環控制系統示意圖；

圖2是磁控管在微波煙梗膨脹器的軸向截面分組布置示意圖。

具體實施方式