[发明专利]一种基于变频调速技术的纸浆模塑烘干线及其生产工艺

权利要求书

1、一种基于变频调速技术的纸浆模塑烘干线，包括燃烧机、热风炉、烘箱、循环风机、抽湿风机、输送带，燃烧机连接热风炉；上述烘箱采用框架结构，输送带安装在烘箱内部，烘箱长度及宽度根据生产量决定，烘箱分为若干个烘干区段；其特征在于：每个烘干区段安装有循环风机，每个循环风机连接风机专用型变频器，循环风机除了循环烘箱内的热空气外，循环风机进风口还连接有由热风炉引出的热风管，在热风管与循环风机的进风口之间装有电动风门，电动风门连接有变频器；循环风机出风口与排风管连接，排风管把热风直接送进输送带上；在烘箱内装有抽湿风机，抽湿风机连接风机专用型变频器，在烘干线的每个烘干区段的中央及热风管的出风口处分别安装温度传感器，在抽湿风机的进风口安装湿度传感器，在抽湿风机的出风口安装温度传感器；烘干线的控制由可编程逻辑控制器PLC来完成，PLC通过接收各传感器的数据，并与设定的最优值相比较，得出调节量并向各个变频器发出控制指令；输送带安装有传动电机，传动电机连接变频器，蜗轮蜗杆减速器安装在传动电机与输送带之间；烘干线控制台安装有触摸屏。

2、根据权利要求1所述的烘干线，其特征在于：上述循环风机连接的风机专用型变频器是通过FX2N-485-BD模块与PLC连接。

3、根据权利要求1所述的烘干线，其特征在于：上述抽湿风机连接的风机专用型变频器是通过FX2N-485-BD模块与PLC连接。

4、根据权利要求1所述的烘干线，其特征在于：上述电动风门连接的变频器是通过FX2N-485-BD模块与PLC连接。

5、根据权利要求1所述的烘干线，其特征在于：上述输送带传动电机连接的变频器是通过FX2N-485-BD模块与PLC连接。

6、根据权利要求1所述的烘干线，其特征在于：上述可编程逻辑控制器PLC通过FX2N-8AD模块从温度传感器和湿度传感器接收实时数据，并与通过纸浆模塑烘干特性分析及其在穿流烘干线的理论模型得出的、通过RS-422连接的触摸屏HMI设定的最优值相比较，得出调节量并通过FX2N-485-BD模块向各个变频器发出控制指令。

7、根据权利要求1所述的烘干线，其特征在于：上述温度传感器和湿度传感器通过FX2N-8AD模块与PLC连接。

8、根据权利要求1所述的烘干线，其特征在于：上述触摸屏是通过RS-422与PLC实现无协议通讯。

9、使用权利要求1所述烘干线的生产工艺，其步骤如下：

1)根据纸浆模塑烘干特性分析及其在穿流烘干线的理论模型，得出关于纸浆模塑烘干线各个烘干段的重要参数的相关公式；

2)根据计划生产产量，计算烘干线长度并分布分段烘箱数目比例，即恒速干燥阶段及降速干燥阶段分段烘箱的数目比例，并得出输送带电机的工作转速及工作频率；

3)对单个待干燥产品进行干燥实验，得出最优工作参数包括恒速干燥阶段及降速干燥阶段的干燥工艺温度，风量，湿度；

4)将上述步骤1)及2)得出的干燥工艺参数通过触摸屏HMI输入到PLC；

5)通过触摸屏启动烘干线自动运行，把待干燥产品投入烘干线，生产开始；

6)烘干区段的温度传感器及湿度传感器实时采集烘干线的生产参数，并通过FX2N-4AD模块把模拟量转变成数字量传给PLC；

7)PLC通过RS-485无协议通讯把各数字量对应传给各个烘干区段的电动风门变频器及抽湿风机变频器；

8)各电动风门的变频器内部集成的PID整定模块开始工作，它可以根据安装在烘干区段中央的温度传感器采集到的实时温度与预设工艺温度比较，并把他们的误差值作为PID控制器的输入，并把误差乘以比例常数，误差的积分乘以积分常数，误差的微分乘以微分常数，并把他们相加，从而得到PID控制器的输出，然后把结果送给电动风门的变频器，从而调节电动风门的供电频率或正反转运行，达到控制风门开度的目的，从而控制冷暖风的进给比例，实现分段烘箱内热风温度控制的目的；其中比例常数，积分常数，微分常数通过试验确定；

9)抽湿风机的变频器内部集成的PID整定模块开始工作，它可以根据烘箱内湿度传感器采集到的实时湿度与预设工艺湿度比较，并把他们的误差值作为PID控制器的输入，并把误差乘以比例常数，误差的积分乘以积分常数，误差的微分乘以微分常数，并把他们相加，从而得到PID控制器的输出，然后把结果送给抽湿风机的变频器，从而调节电机的供电频率，达到抽湿风机的抽风量的无级调节，保证烘箱内湿度在工艺要求范围；其中比例常数，积分常数，微分常数通过试验确定；

10)重复步骤5)～9)，使烘干线稳定地工作在最优工艺曲线。