[實用新型]一種基于串級PID的顆粒水分智能控制系統

有效

• 申請號: 202023237200.9
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN213634131U
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 李延巖;王鵬;王成虎;周順;張曉宇;王孝峰;金宇;李菁菁;曹蕓;管明婧
• 申請（專利權）人: 安徽中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本實用新型公開了一種基于串級PID的顆粒水分智能控制系統，該系統是在入口水分儀后依次串聯有PID主控制器、補償器、微波加熱時間調節器、溫度串級PID控制器、微波加熱功率調節器、鋪料厚度串級PID控制器、鋪料厚度調節擋板、出口水分儀后再與含水率變送器相并聯構成含水率反饋回路；在溫度串級PID控制器與鋪料厚度串級PID控制器之間再并聯有溫度變送器，以形成溫度反饋回路；在鋪料厚度串級PID控制器與鋪料厚度調節擋板之間再并聯有鋪料厚度變送器，以形成溫度反饋回路。本實用新型能提高微波干燥工藝的顆粒含水率控制能力，快速減小顆粒含水率數值誤差，穩定含水率波動范圍，消除含水率控制滯后性。

技術領域

本實用新型涉及一種應用于新型煙草制品加熱卷煙用顆粒微波干燥工藝的水分智能控制系統，尤其是一種基于串級PID的水分智能控制系統。

背景技術

顆粒型加熱卷煙是中國煙草在新型煙草制品領域的獨創產品。顆粒型加熱卷煙的釋煙顆粒(包括煙草顆粒和非煙草顆粒)在造粒工藝完成后，需要經過干燥工藝處理，才能進行后續煙支灌裝成型和包裝成品環節。

微波干燥具有批量化、連續生產及最大程度保留顆粒本香物質的優勢，是顆粒型加熱卷煙用顆粒的較優干燥工藝。在顆粒微波干燥工藝中，含水率的控制水平高低嚴重影響顆粒型加熱卷煙產品的質量。現有顆粒微波干燥機大多數采用開環控制系統，更多依賴操作人員的生產實際經驗進行手動控制，同時存在水分控制能力差、產品含水率波動大、人為控制滯后、控制精度低、抑制供電電壓變化及負載擾動能力差等問題。其中影響顆粒含水率控制主要是由于顆粒表面溫度波動、鋪料厚度變化及人工操作誤差等因素。

發明內容

為解決現有微波干燥機控制系統存在的問題，本實用新型提供了一種基于串級PID的顆粒水分智能控制系統，以期能提高微波干燥工藝的顆粒含水率控制能力，快速減小顆粒含水率數值誤差，穩定含水率波動范圍，消除含水率控制滯后性；并降低人工操作不及時、不精確等因素影響。

本實用新型為達到上述實用新型目的，采用如下技術方案：

本實用新型一種基于串級PID的顆粒水分智能控制系統的特點是應用于加熱卷煙用顆粒微波干燥工藝中，并在入口水分儀后串聯第一級閉環負反饋回路；

所述第一級閉環負反饋回路是依次串聯有PID主控制器、補償器、微波加熱時間調節器、溫度串級PID控制器、微波加熱功率調節器、鋪料厚度串級PID控制器、鋪料厚度調節擋板、出口水分儀形成含水率主控制回路后再與含水率變送器相并聯構成含水率反饋回路；

在所述溫度串級PID控制器與鋪料厚度串級PID控制器之間再并聯有溫度變送器，以形成第二級閉環負反饋回路并作為溫度反饋回路；

在所述鋪料厚度串級PID控制器與鋪料厚度調節擋板之間再并聯有鋪料厚度變送器，以形成第三級閉環負反饋回路并作為鋪料厚度反饋回路。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

1、本實用新型將鋪料厚度PID控制器、顆粒表面溫度PID控制器串聯到含水率主控制回路中，構建了鋪料厚度、顆粒表面溫度、顆粒水分三個閉環負反饋控制回路，高效降低了顆粒表面溫度、鋪料厚度等對水分控制的遲滯、波動影響，同時將負載擾動引入鋪料厚度控制內回路，供電電壓變化引入顆粒表面溫度控制內回路，極大提高了水分控制對干擾的抑制能力。

2、本實用新型應用了三個閉環負反饋控制回路，形成三個閉環負反饋；實現了顆粒含水率的穩定平穩、精確無遲滯、自適應調節的智能控制；極大提高了顆粒含水率控制能力，穩定了干燥顆粒水分波動，消除了水分控制的遲滯性，較大程度降低了人工控制不及時、精度差等因素的影響。

附圖說明

圖1為本實用新型的智能控制系統結構示意圖；

圖2為本實用新型的加熱卷煙用顆粒微波干燥工藝智能控制模式簡圖。

具體實施方式