[实用新型]梗丝干燥机双PID控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟草行业中的梗丝干燥机，尤其涉及一种梗丝干燥机的双PID控制系统。 

背景技术

目前,梗丝作为卷烟重要组成部分之一，其加工质量的稳定与否直接影响卷烟的内外在质量，而梗丝干燥机是控制梗丝加工质量最重要的一环，其对梗丝温度与含水率的过程控制能力，直接影响梗丝产品的最终工艺质量。 

通过排查发现梗丝干燥出口含水率过程能力指数明显偏低，出口含水率波动较大，尤其是来料含水率波动较大时，出口含水率的控制能力明显下降。梗丝干燥在控制上分为三个区，每个区都有独立的温度和风量控制，由出口水分仪检测并反馈，当含水率实际值与设定值有偏差时，程序自动调节，如果梗丝干燥机出口含水率达不到设定值时，控制系统优先调整第二区温度，当第二区调整至极限仍不能达到要求时，调整一区、三区温度以满足出口梗丝含水率。由于三个区的温度控制均采用蒸汽热交换器，势必造成整个系统响应速度偏慢；气动薄膜阀（能通过上位机给出的数字信号执行阀门的开合，控制通过阀体蒸汽的多少）只能通过固定开度来控制通过的蒸汽，处于不受控状态，不能动态控制，当汽源蒸汽压力发生变化时，气动薄膜阀的开度一定，不能随温度变化及时进行调整，导致温度因汽源问题变化过大，影响出口含水率的控制。当蒸汽含水率出现波动或压力发生变化等不可控因素时，控制系统不能进行有效控制，对温度产生较大影响，造成出口含水率波动较大，含水率达到稳定的时间增长，过程控制能力较差。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种梗丝干燥机的控制系统，能够提高出口含水率的控制精度。 

本实用新型采用下述技术方案：一种梗丝干燥机双PID控制系统，包括PLC控制系统、三个温度传感器，三个温度传感器分别设置在第一控制区、第二控制区和第三控制区内热交换器的输出口处，三个温度传感器的信号输出端连接PLC控制系统，PLC控制系统的输出端分别控制三个风门的开度，第一控制区和第二控制区内的气动薄膜阀的输出口分别设置有压力传感器，所述压力传感器的信号输出端与PLC控制系统的信号输入端连接，所述PLC控制系统的信号输出端分别连接第一控制区和第二控制区内气动薄膜阀的控制端，控制其开度。 

所述的PLC控制系统通过中控I/O服务器与上位机通信连接。 

所述的压力传感器通过PROFIBUS-PA总线与PLC控制系统连接。 

本实用新型通过对梗丝干燥机一区和二区加设压力传感器，进行双PID控制，极大提高了出口含水率的控制精度，使其在指标范围内小波动，降低来料因素与汽源因素对水分控制的影响，有效消除大的波动出现。PLC控制系统结合二区风温设定值，再根据出口水分仪设定值与实际值差值反馈，来修正二区风门开度调节风温，使水分控制既能提前干预，又能根据出口水分偏差及时修正二区风温，从而形成前后水分控制和二区风温控制的双闭环程序控制，提高了控制精度。 

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图。 

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开了一种梗丝干燥机双PID控制系统，包括PLC控制系统、三个温度传感器，三个温度传感器分别设置在第一控制区、第二控制区和第三控制区内热交换器的输出口处，三个温度传感器的信号输出端连接PLC控制系统，PLC控制系统的输出端分别控制三个风门的开度，第一控制区和第二控制区内的气动薄膜阀的输出口分别设置有压力传感器，所述压力传感器的信号输出端与PLC控制系统的信号输入端连接，所述PLC控制系统的信号输出端分别连接第一控制区和第二控制区内气动薄膜阀的控制端，控制其开度。其中所述的压力传感器通过PROFIBUS-PA总线与PLC控制系统连接；所述的PLC控制系统通过中控I/O服务器与上位机通信连接，压力传感器数据发送给PLC控制系统，PLC程序数据通过中控I/O服务器与上位机通信，将压力变送器数据可视化，通过监控画面进行PID调节，并将报警信息可视化，随时监控网络状态及报警信息。 

第一控制区和第二控制区的气动薄膜阀、压力变送器实现压力PID调节， 这样通过压力实际值与设定值的差值比较来控制气动薄膜阀的开度大小，形成一级PID控制，减少因汽源压力波动力需造成的薄膜阀输出压力波动，解决汽源压力不稳定问题；在稳定压力的基础上，实现温度PID调节，使风温控制及风门调节， 根据实际温度与设定温度偏差计算来控制风门开度的大小，形成二级PID控制，双PID控制相互独立，互不影响，形成独立的闭环控制， 从而消除汽源因素对温度控制的影响，在小波动状态下，实现准确平滑调节。