多模式薄片烘烤设备的工作方法及其水分控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种多个串联加热设备的自动控制系统，特别是涉及一种多模式薄片 烘烤设备的工作方法及其水分控制系统。
【背景技术】
[0002] 质量合格的烟草薄片按照一定比例和天然烟叶掺兑制成卷烟不仅可以降低卷烟 成本，节约原料，同时还可以提高卷烟的填充性和燃烧性，降低焦油量和硝酸盐含量，所以 提高烟草薄片质量成为人们研究的热点。烟草薄片最重要的质量指标是水分，由于烘箱热 容较大，传统单回路PID调节的水分控制滞后，同时串联的三个烘箱温度变化趋势又会对 薄片的松厚度、吸收性、柔软性产生影响。
[0003] 烘箱是控制涂布后薄片水分的关键设备，其温度变化直接决定着薄片成品水分和 工艺质量。烘箱犹如一个横卧式的长方体，内部为空心腔体，其工作原理为：加热蒸汽进入 烘箱加热器，加热空气，送风电机将加热后的热空气吹入烘箱，热空气加热烘箱里已完成涂 布工序的薄片，使得薄片中水分蒸发以变为水蒸汽，并利用循环的热空气带走水蒸汽，循环 后的部分混合空气经过排风电机排出，剩余混合空气和新的热空气重新进入烘箱。目前烘 箱控制主要存在如下问题：
[0004] (1)传统单回路控制系统在多个干扰因素影响同一被控变量时（如蒸汽压力对蒸 汽流量产生影响），只有当这种影响使薄片水分发生变化后，控制器才改变调节阀开度来克 服蒸汽压力变化这一干扰因素。但是由于烘箱热容较大，导致系统滞后性较大，系统的控制 作用往往很不及时。
[0005] (2)传统PID控制系统是建立在精确的控制对象模型基础上，但是烘箱模型会随 着负荷变化、内外干扰等影响而发生变化，同时与其他控制方法相比，PID控制速度较慢；
[0006] (3)单一的烘箱温度控制模式只能满足单一的工艺模式要求，导致控制系统适应 性差，灵活性低，不利于多种产品在同一生产线上生产实现。
【发明内容】
[0007] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的第一个目的在于提供一种利于多种产品 在同一生产线上生产，且能够提高烘烤设备出口薄片水分等相关工艺参数的自动控制水 平，使在制品质量稳定可控的多模式薄片烘烤设备用水分控制系统。
[0008] 本发明的第二个目的在于提供一种能够实现不同工艺要求，满足不同产品的质量 要求的多模式薄片烘烤设备的工作方法。
[0009] 为实现第一个目的，本发明提供的技术方案如下：
[0010] 一种多模式薄片烘烤设备用水分控制系统，包括烘烤设备出口和供测量所述烘烤 设备出口薄片的水分仪；所述水分仪连接有水分差分电路，所述水分差分电路的输出端至 少并联有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步进控制器，A温度变送器，以及依次串联的A水分控制器、 A温度差分电路、A温度PID控制器、A开关和A蒸汽调节阀；所述A步进控制器的输出端与 所述A开关相连，所述A步进控制器的输入端和所述A水分控制器的输入端均与所述水分 差分电路的输出端相连；所述A蒸汽调节阀下游连接所述烘烤设备出口；所述A温度变送 器的输出端与所述A温度差分电路输入端相连；
[0012] 所述B控制支路包括B步进控制器，B温度变送器，以及依次串联的B水分控制器、 B温度差分电路、B温度PID控制器、B开关和B蒸汽调节阀；所述B步进控制器的输出端与 所述B开关相连，所述B步进控制器的输入端和所述B水分控制器的输入端均与所述水分 差分电路的输出端相连；所述B蒸汽调节阀与所述B温度变送器的输入端、所述A温度变送 器的输入端均相连，所述B温度变送器的输出端与所述B温度差分电路输入端相连；
[0013] 所述C控制支路包括C步进控制器，C温度变送器，以及依次串联的C水分控制器、 C温度差分电路、C温度PID控制器、C开关和C蒸汽调节阀；所述C步进控制器的输出端与 所述C开关相连，所述C步进控制器的输入端和所述C水分控制器的输入端均与所述水分 差分电路的输出端相连；所述C蒸汽调节阀与所述C温度变送器的输入端、所述A温度变送 器的输入端均相连，所述C温度变送器的输出端与所述C温度差分电路输入端相连。
[0014] 进一步地，所述烘烤设备为烘箱。
[0015] 进一步地，所述薄片为烟草薄片。
[0016] 如上所述，本发明的一种多模式薄片烘烤设备用水分控制系统，具有以下有益效 果：
[0017] 首先能够有效抑制蒸汽压力带来的干扰；其次当蒸汽压力变化时，可以快速响应， 克服烘烤设备的纯滞后；以及随着操作条件和负荷变化调节副回路的设定值，具有一定的 自适应能力，减小了烘烤设备非线性影响。另外，步进控制控制结构简单，直接控制阀门的 开度，响应速度快，可靠性高，故本多模式薄片烘烤设备用水分控制系统利于多种产品在同 一生产线上生产，且能够提高烘烤设备出口薄片水分等相关工艺参数的自动控制水平，使 在制品质量稳定可控。
[0018] 为实现第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
[0019] 一种多模式薄片烘烤设备的工作方法，所述多模式薄片烘烤设备至少包括依次串 联的第一烘烤设备、第二烘烤设备和第三烘烤设备；所述的第一烘烤设备的出口、第二烘烤 设备的出口和第三烘烤设备的出口分别连接有水分控制器，所述第三烘箱的出口还连接有 上述的多模式薄片烘烤设备水分控制系统；
[0020] 所述第一烘烤设备的出口温度，第二烘烤设备的出口温度和第三烘烤设备的出口 温度依次递减时，所述第一烘烤设备出口的水分控制器会把信息反馈给所述第二烘烤设备 出口的水分控制器，所述第二烘烤设备出口的水分控制器收到信息后开始动作，并把其动 作后的信息反馈给所述第三烘烤设备出口的水分控制器；同时，所述第三烘烤设备出口的 水分控制器根据收到的信息开始动作，并把其动作后的信息反馈给所述第一烘烤设备出口 的水分控制器；
[0021] 所述第一烘烤设备的出口温度，第二烘烤设备的出口温度和第三烘烤设备的出口 温度依次递增时，所述第三烘烤设备出口的水分控制器会把信息反馈给所述第二烘烤设备 出口的水分控制器，所述第二烘烤设备出口的水分控制器根据收到的信息开始动作，并把 其动作后的信息反馈给所述第一烘烤设备出口的水分控制器；同时，所述第一烘烤设备出 口的水分控制器根据收到的信息开始动作，并把其动作后的信息反馈给所述第三烘烤设备 出口的水分控制器；
[0022] 薄片从所述第一烘烤设备被输送到所述第三烘烤设备发生延时，或者所述第一烘 烤设备的出口温度和第三烘烤设备的出口温度均低于所述第二烘烤设备的出口温度时，所 述第二烘烤设备出口的水分控制器会把信息同时反馈给所述第一烘烤设备出口的水分控 制器和所述第三烘烤设备出口的水分控制器，所述第一烘烤设备出口的水分控制器和所述 第三烘烤设备出口的水分控制器均根据收到的信息开始动作，并把其动作后的信息反馈给 所述第二烘烤设备出口的水分控制器。
[0023] 如上所述，本发明的一种多模式薄片烘烤设备的工作方法，具有以下有益效果：
[0024] 由于包括三种工作模式，即所述第一烘烤设备的出口温度，第二烘烤设备的出口 温度和第三烘烤设备的出口温度依次递减；所述第一烘烤设备的出口温度，第二烘烤设备 的出口温度和第三烘烤设备的出口温度依次递增，以及薄片从所述第一烘烤设备被输送到 所述第三烘烤设备发生延时，或者所述第一烘烤设备的出口温度和第三烘烤设备的出口温 度均低于所述第二烘烤设备的出口温度，故其能实现不同工艺要求，满足不同产品的质量 要求。
【附图说明】
[0025] 图1显示为本发明的一种多模式薄片烘烤设备用水分控制系统的示意图。
[0026] 图2显示为本发明的一种多模式薄片烘烤设备的工作模式流程图。
[0027] 元件标号说明
[0028] 1烘烤设备出口 2水分仪
[0029] 3水分差分电路 41A步进控制器
[0030] 42 A温度变送器 43 A水分控制器
[0031] 44A温度差分电路 45A温度PID控制器
[0032] 46 A开关 47 A蒸汽调节阀
[0033] 51 B步进控制器 52 B温度变送器
[0034] 53B水分控制器 54B温度差分电路
[0035] 55B温度PID控制器56B开关
[0036] 57 B蒸汽调节阀 61 C步进控制器
[0037] 62 C温度变送器 63 C水分控制器
[0038] 64C温度差分电路 65C温度PID控制器
[0039] 66 C开关 67 C蒸汽调节阀
【具体实施方式】 [0040]
[0041] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或