多模式薄片烘烤設(shè)備的工作方法及其水分控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多個(gè)串聯(lián)加熱設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)，特別是涉及一種多模式薄片 烘烤設(shè)備的工作方法及其水分控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 質(zhì)量合格的煙草薄片按照一定比例和天然煙葉摻兌制成卷煙不僅可以降低卷煙 成本，節(jié)約原料，同時(shí)還可以提高卷煙的填充性和燃燒性，降低焦油量和硝酸鹽含量，所以 提高煙草薄片質(zhì)量成為人們研究的熱點(diǎn)。煙草薄片最重要的質(zhì)量指標(biāo)是水分，由于烘箱熱 容較大，傳統(tǒng)單回路PID調(diào)節(jié)的水分控制滯后，同時(shí)串聯(lián)的三個(gè)烘箱溫度變化趨勢(shì)又會(huì)對(duì) 薄片的松厚度、吸收性、柔軟性產(chǎn)生影響。
[0003] 烘箱是控制涂布后薄片水分的關(guān)鍵設(shè)備，其溫度變化直接決定著薄片成品水分和 工藝質(zhì)量。烘箱猶如一個(gè)橫臥式的長(zhǎng)方體，內(nèi)部為空心腔體，其工作原理為：加熱蒸汽進(jìn)入 烘箱加熱器，加熱空氣，送風(fēng)電機(jī)將加熱后的熱空氣吹入烘箱，熱空氣加熱烘箱里已完成涂 布工序的薄片，使得薄片中水分蒸發(fā)以變?yōu)樗羝?，并利用循環(huán)的熱空氣帶走水蒸汽，循環(huán) 后的部分混合空氣經(jīng)過(guò)排風(fēng)電機(jī)排出，剩余混合空氣和新的熱空氣重新進(jìn)入烘箱。目前烘 箱控制主要存在如下問(wèn)題：
[0004] (1)傳統(tǒng)單回路控制系統(tǒng)在多個(gè)干擾因素影響同一被控變量時(shí)（如蒸汽壓力對(duì)蒸 汽流量產(chǎn)生影響），只有當(dāng)這種影響使薄片水分發(fā)生變化后，控制器才改變調(diào)節(jié)閥開(kāi)度來(lái)克 服蒸汽壓力變化這一干擾因素。但是由于烘箱熱容較大，導(dǎo)致系統(tǒng)滯后性較大，系統(tǒng)的控制 作用往往很不及時(shí)。
[0005] (2)傳統(tǒng)PID控制系統(tǒng)是建立在精確的控制對(duì)象模型基礎(chǔ)上，但是烘箱模型會(huì)隨 著負(fù)荷變化、內(nèi)外干擾等影響而發(fā)生變化，同時(shí)與其他控制方法相比，PID控制速度較慢；
[0006] (3)單一的烘箱溫度控制模式只能滿足單一的工藝模式要求，導(dǎo)致控制系統(tǒng)適應(yīng) 性差，靈活性低，不利于多種產(chǎn)品在同一生產(chǎn)線上生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種利于多種產(chǎn)品 在同一生產(chǎn)線上生產(chǎn)，且能夠提高烘烤設(shè)備出口薄片水分等相關(guān)工藝參數(shù)的自動(dòng)控制水 平，使在制品質(zhì)量穩(wěn)定可控的多模式薄片烘烤設(shè)備用水分控制系統(tǒng)。
[0008] 本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)不同工藝要求，滿足不同產(chǎn)品的質(zhì)量 要求的多模式薄片烘烤設(shè)備的工作方法。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)第一個(gè)目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種多模式薄片烘烤設(shè)備用水分控制系統(tǒng)，包括烘烤設(shè)備出口和供測(cè)量所述烘烤 設(shè)備出口薄片的水分儀；所述水分儀連接有水分差分電路，所述水分差分電路的輸出端至 少并聯(lián)有A控制支路、B控制支路和C控制支路；
[0011] 所述A控制支路包括A步進(jìn)控制器，A溫度變送器，以及依次串聯(lián)的A水分控制器、 A溫度差分電路、A溫度PID控制器、A開(kāi)關(guān)和A蒸汽調(diào)節(jié)閥；所述A步進(jìn)控制器的輸出端與 所述A開(kāi)關(guān)相連，所述A步進(jìn)控制器的輸入端和所述A水分控制器的輸入端均與所述水分 差分電路的輸出端相連；所述A蒸汽調(diào)節(jié)閥下游連接所述烘烤設(shè)備出口；所述A溫度變送 器的輸出端與所述A溫度差分電路輸入端相連；
[0012] 所述B控制支路包括B步進(jìn)控制器，B溫度變送器，以及依次串聯(lián)的B水分控制器、 B溫度差分電路、B溫度PID控制器、B開(kāi)關(guān)和B蒸汽調(diào)節(jié)閥；所述B步進(jìn)控制器的輸出端與 所述B開(kāi)關(guān)相連，所述B步進(jìn)控制器的輸入端和所述B水分控制器的輸入端均與所述水分 差分電路的輸出端相連；所述B蒸汽調(diào)節(jié)閥與所述B溫度變送器的輸入端、所述A溫度變送 器的輸入端均相連，所述B溫度變送器的輸出端與所述B溫度差分電路輸入端相連；
[0013] 所述C控制支路包括C步進(jìn)控制器，C溫度變送器，以及依次串聯(lián)的C水分控制器、 C溫度差分電路、C溫度PID控制器、C開(kāi)關(guān)和C蒸汽調(diào)節(jié)閥；所述C步進(jìn)控制器的輸出端與 所述C開(kāi)關(guān)相連，所述C步進(jìn)控制器的輸入端和所述C水分控制器的輸入端均與所述水分 差分電路的輸出端相連；所述C蒸汽調(diào)節(jié)閥與所述C溫度變送器的輸入端、所述A溫度變送 器的輸入端均相連，所述C溫度變送器的輸出端與所述C溫度差分電路輸入端相連。
[0014] 進(jìn)一步地，所述烘烤設(shè)備為烘箱。
[0015] 進(jìn)一步地，所述薄片為煙草薄片。
[0016] 如上所述，本發(fā)明的一種多模式薄片烘烤設(shè)備用水分控制系統(tǒng)，具有以下有益效 果：
[0017] 首先能夠有效抑制蒸汽壓力帶來(lái)的干擾；其次當(dāng)蒸汽壓力變化時(shí)，可以快速響應(yīng)， 克服烘烤設(shè)備的純滯后；以及隨著操作條件和負(fù)荷變化調(diào)節(jié)副回路的設(shè)定值，具有一定的 自適應(yīng)能力，減小了烘烤設(shè)備非線性影響。另外，步進(jìn)控制控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直接控制閥門(mén)的 開(kāi)度，響應(yīng)速度快，可靠性高，故本多模式薄片烘烤設(shè)備用水分控制系統(tǒng)利于多種產(chǎn)品在同 一生產(chǎn)線上生產(chǎn)，且能夠提高烘烤設(shè)備出口薄片水分等相關(guān)工藝參數(shù)的自動(dòng)控制水平，使 在制品質(zhì)量穩(wěn)定可控。
[0018] 為實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0019] 一種多模式薄片烘烤設(shè)備的工作方法，所述多模式薄片烘烤設(shè)備至少包括依次串 聯(lián)的第一烘烤設(shè)備、第二烘烤設(shè)備和第三烘烤設(shè)備；所述的第一烘烤設(shè)備的出口、第二烘烤 設(shè)備的出口和第三烘烤設(shè)備的出口分別連接有水分控制器，所述第三烘箱的出口還連接有 上述的多模式薄片烘烤設(shè)備水分控制系統(tǒng)；
[0020] 所述第一烘烤設(shè)備的出口溫度，第二烘烤設(shè)備的出口溫度和第三烘烤設(shè)備的出口 溫度依次遞減時(shí)，所述第一烘烤設(shè)備出口的水分控制器會(huì)把信息反饋給所述第二烘烤設(shè)備 出口的水分控制器，所述第二烘烤設(shè)備出口的水分控制器收到信息后開(kāi)始動(dòng)作，并把其動(dòng) 作后的信息反饋給所述第三烘烤設(shè)備出口的水分控制器；同時(shí)，所述第三烘烤設(shè)備出口的 水分控制器根據(jù)收到的信息開(kāi)始動(dòng)作，并把其動(dòng)作后的信息反饋給所述第一烘烤設(shè)備出口 的水分控制器；
[0021] 所述第一烘烤設(shè)備的出口溫度，第二烘烤設(shè)備的出口溫度和第三烘烤設(shè)備的出口 溫度依次遞增時(shí)，所述第三烘烤設(shè)備出口的水分控制器會(huì)把信息反饋給所述第二烘烤設(shè)備 出口的水分控制器，所述第二烘烤設(shè)備出口的水分控制器根據(jù)收到的信息開(kāi)始動(dòng)作，并把 其動(dòng)作后的信息反饋給所述第一烘烤設(shè)備出口的水分控制器；同時(shí)，所述第一烘烤設(shè)備出 口的水分控制器根據(jù)收到的信息開(kāi)始動(dòng)作，并把其動(dòng)作后的信息反饋給所述第三烘烤設(shè)備 出口的水分控制器；
[0022] 薄片從所述第一烘烤設(shè)備被輸送到所述第三烘烤設(shè)備發(fā)生延時(shí)，或者所述第一烘 烤設(shè)備的出口溫度和第三烘烤設(shè)備的出口溫度均低于所述第二烘烤設(shè)備的出口溫度時(shí)，所 述第二烘烤設(shè)備出口的水分控制器會(huì)把信息同時(shí)反饋給所述第一烘烤設(shè)備出口的水分控 制器和所述第三烘烤設(shè)備出口的水分控制器，所述第一烘烤設(shè)備出口的水分控制器和所述 第三烘烤設(shè)備出口的水分控制器均根據(jù)收到的信息開(kāi)始動(dòng)作，并把其動(dòng)作后的信息反饋給 所述第二烘烤設(shè)備出口的水分控制器。
[0023] 如上所述，本發(fā)明的一種多模式薄片烘烤設(shè)備的工作方法，具有以下有益效果：
[0024] 由于包括三種工作模式，即所述第一烘烤設(shè)備的出口溫度，第二烘烤設(shè)備的出口 溫度和第三烘烤設(shè)備的出口溫度依次遞減；所述第一烘烤設(shè)備的出口溫度，第二烘烤設(shè)備 的出口溫度和第三烘烤設(shè)備的出口溫度依次遞增，以及薄片從所述第一烘烤設(shè)備被輸送到 所述第三烘烤設(shè)備發(fā)生延時(shí)，或者所述第一烘烤設(shè)備的出口溫度和第三烘烤設(shè)備的出口溫 度均低于所述第二烘烤設(shè)備的出口溫度，故其能實(shí)現(xiàn)不同工藝要求，滿足不同產(chǎn)品的質(zhì)量 要求。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1顯示為本發(fā)明的一種多模式薄片烘烤設(shè)備用水分控制系統(tǒng)的示意圖。
[0026] 圖2顯示為本發(fā)明的一種多模式薄片烘烤設(shè)備的工作模式流程圖。
[0027] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0028] 1烘烤設(shè)備出口 2水分儀
[0029] 3水分差分電路 41A步進(jìn)控制器
[0030] 42 A溫度變送器 43 A水分控制器
[0031] 44A溫度差分電路 45A溫度PID控制器
[0032] 46 A開(kāi)關(guān) 47 A蒸汽調(diào)節(jié)閥
[0033] 51 B步進(jìn)控制器 52 B溫度變送器
[0034] 53B水分控制器 54B溫度差分電路
[0035] 55B溫度PID控制器56B開(kāi)關(guān)
[0036] 57 B蒸汽調(diào)節(jié)閥 61 C步進(jìn)控制器
[0037] 62 C溫度變送器 63 C水分控制器
[0038] 64C溫度差分電路 65C溫度PID控制器
[0039] 66 C開(kāi)關(guān) 67 C蒸汽調(diào)節(jié)閥
【具體實(shí)施方式】 [0040]
[0041] 以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū) 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí) 施方式加以實(shí)施或