从而实现风力送丝系统丝管风速稳定的闭环控制；
C、丝管风速流量计2内的压力传感器检测送丝管3内压力值，将压力信号送入单元控制装置5中的控制器5-8，控制器5-8根据其压力值变化趋势、风速大小来进行判断，在送丝过程中压力突然升高且风速突然下降，即判断为送丝管3处于堵丝状态，控制器5-8就会控制单元控制装置5中的伺服驱动装置5-9快速开/关调节阀门5-10，连续执行快速开/关二次，控制器5-8检测判断恢复正常就进入正常送丝，如判断还处于堵丝状态，控制器5-8会再执行一遍上述操作，从而达到疏通送丝管3的目的；判断疏通二遍还处于堵塞状态，则输出报警信号，提醒人工干预；当正常生产过程吸丝时间若连续三次达到最大吸丝时间且待机时间为零，判断为供丝不足，则报警并提示操作维护人员关注检查该吸丝斗、送丝管路和喂丝机等，避免因缺丝引起卷烟机停机故障。
[0029]上述方法采用的单元控制装置包括外壳5-1、带安装挂钩的气流进口端盖5-2、风力管道5-3、第一压差取样器5-4、第二压差取样器安装座5-5、孔板流量计5-6、第二压差取样器5-7、控制器5-8、伺服驱动装置5-9、调节阀5-10、带安装挂钩的气流出口端盖5-11、第一压差取样器安装座5-12及控制器安装座5-13。
[0030]控制器5-8包括CPU、输入输出模块、脉冲模块及通讯模块。
[0031]伺服驱动装置5-9包括交流伺服控制器、齿形传动皮带、交流伺服电机及编码器。
[0032]调节阀5-10包括调节蝶阀和零位开关。
[0033]孔板流量计5-6包括孔板5-6-2和压差变送器5_6_1。
[0034]风力管道5-3由短管道5-3-1和长管道5_3_2组成，风力管道5_3的孔经为D，短管道5-3-1和长管道5-3-2通过法兰盘连接，孔板流量计5-6上的孔板5_6_2安装在短管道5-3-1和长管道5-3-2的连接端。
[0035]第一压差取样器安装座5-12焊接在短管道5-3-1管壁的取样孔上，第一压差取样器5-4安装在第一压差取样器安装座5-12上，第一压差取样器5-4的中轴线与孔板5-6-2板壁之间的距离为Ll，L1为1D。
[0036]第二压差取样器安装座5-5安装在长管道5-3-2管壁的取样孔上，第二压差取样器5-7安装在第二压差取样器安装座5-5上，第二压差取样器5-7的中轴线与孔板5-6-2板壁之间的距离为L2，L2为0.5D ;控制器安装座5-13安装在长管道5_3_2的管壁上，控制器5-8安装在控制器安装座5-13上，第一压差取样器5-4及第二压差取样器5-7分别通过气管与孔板流量计5-6上的压差变送器5-6-1相连，压差变送器5-6-1通过信号线与控制器5-8的信号输入端连接；伺服驱动装置5-9及调节阀5-10安装在长管道5-3-2出口端，由控制器5-8的信号输出端输出信号控制伺服驱动装置5-9带动调节阀5-10调节阀门开度。
[0037]风力管道5-3安装在外壳5-1内，带安装挂钩的气流进口端盖5-2通过螺钉安装在风力管道5-3的气流进口端，带安装挂钩的气流出口端盖5-11通过螺钉安装在风力管道5-3的气流出口端。
[0038]本实施例中，风力管道5-3根据对接的卷烟机型号来确定管径，中速机(7000?8000支/分钟)采用Φ 133*1.5管道，高速机(10000?14000支/分钟)采用Φ 159*2管道，超高速机(16000?20000支/分钟)采用Φ 159*2管道。
[0039]控制器5-8选用西门子公司頂151-8或S7-300，其包含PLC控制器、数字量输入输出模块、模拟量输入模块、高速脉冲输出模块、PR0FIBUS-DP或PR0FINET或以太网通信卡。
[0040]丝管风速流量计2采用的是专利号为ZL201420776722.1的丝管风速流量计，丝管风速流量计2安装在卷烟机送丝管3上，用于直接测量送丝管3内风速和压力。
[0041]第一压差取样器安装座5-12、压力传感器安装座5-13及第二压差取样器安装座5-15均采用防尘基座，防止粉尘拥堵，便于清洁维护。
【主权项】
1.一种卷烟机送丝管风速平衡方法，其特征是:在卷烟机的回风管上安装一台单元控制装置，与原安装在卷烟机送丝管上的丝管风速流量计形成一个闭环的控制回路，送丝管与卷烟机上吸丝斗的进风口连接，回风管与吸丝斗的出风口连接，以单台卷烟机作为一个控制单元，直接采集送丝管的风速和回风管的风速，以送丝管风速作为PID闭环控制的反馈信号，采用单元控制装置直接控制送丝管风速，实现卷烟机风力送丝风力平衡的精细化控制； 单元控制装置从卷烟机获取工作电源，即能够独立工作又能联网到中央控制器或上位机实现集中数据采集和远程监控的功能； 其具体控制过程如下: A、丝管风速流量计测量送丝管风速，单元控制装置中的孔板流量计测量回风管风速，根据送丝管和回风管的管径计算出送丝管的风量Q1和回风管的风量Q2，吸丝斗的漏风量为Q3，Q2 =Q1+Q3，吸丝斗的漏风率为K，K= (Q2- Q1)/Q2，由单元控制装置中的控制器根据Q2、Q1及Q3计算得出漏风率K，当漏风率K高出设定漏风率上限0.2，单元控制装置就会发出漏风报警信号，提醒维护； B、将丝管风速流量计测量的送丝管的风速信号送入单元控制装置中的控制器，以送丝管风速作为PID闭环控制的反馈信号，控制器将送丝管风速与送丝管设定风速进行比较，经计算并输出信号控制单元控制装置中的伺服驱动装置，通过伺服驱动装置快速调节调节阀的阀门开度，使得卷烟机送丝管的风速快速稳定在设定的范围之内，从而实现风力送丝系统丝管风速稳定的闭环控制； C、丝管风速流量计内的压力传感器检测送丝管内压力值，将压力信号送入单元控制装置中的控制器，控制器根据其压力值变化趋势、风速大小来进行判断，在送丝过程中压力突然升高且风速突然下降，即判断为送丝管处于堵丝状态，控制器就会控制单元控制装置中的伺服驱动装置快速开/关调节阀门，连续执行快速开/关二次，控制器检测判断恢复正常就进入正常送丝，如判断还处于堵丝状态，控制器会再执行一遍上述操作，从而达到疏通送丝管的目的；判断疏通二遍还处于堵塞状态，则输出报警信号，提醒人工干预；当正常生产过程吸丝时间若连续三次达到最大吸丝时间且待机时间为零，判断为供丝不足，则报警并提示操作维护人员关注检查该吸丝斗、送丝管路和喂丝机等，避免因缺丝引起卷烟机停机故障。2.根据权利要求1所述的一种卷烟机送丝管风速平衡方法，其特征是:所述的单元控制装置包括外壳、带安装挂钩的气流进口端盖、风力管道、第一压差取样器、第二压差取样器安装座、孔板流量计、第二压差取样器、控制器、伺服驱动装置、调节阀、带安装挂钩的气流出口端盖、第一压差取样器安装座及控制器安装座； 控制器包括CPU、输入输出模块、脉冲模块及通讯模块； 伺服驱动装置包括交流伺服控制器、齿形传动皮带、交流伺服电机及编码器； 调节阀包括调节蝶阀和零位开关； 孔板流量计包括孔板和压差变送器； 风力管道由短管道和长管道组成，风力管道的孔经为D，短管道和长管道通过法兰盘连接，孔板流量计上的孔板安装在短管道和长管道的连接端； 第一压差取样器安装座焊接在短管道管壁的取样孔上，第一压差取样器安装在第一压差取样器安装座上，第一压差取样器的中轴线与孔板板壁之间的距离为Ll，L1为1D ; 第二压差取样器安装座安装在长管道管壁的取样孔上，第二压差取样器安装在第二压差取样器安装座上，第二压差取样器的中轴线与孔板板壁之间的距离为L2，L2为0.5D ;控制器安装座安装在长管道的管壁上，控制器安装在控制器安装座上，第一压差取样器及第二压差取样器分别通过气管与孔板流量计上的压差变送器相连，压差变送器通过信号线与控制器的信号输入端连接，伺服驱动装置及调节阀安装在长管道出口端，由控制器的信号输出端输出信号控制伺服驱动装置带动调节阀调节阀门开度； 风力管道安装在外壳内，带安装挂钩的气流进口端盖通过螺钉安装在风力管道的气流进口端，带安装挂钩的气流出口端盖通过螺钉安装在风力管道的气流出口端。
【专利摘要】卷烟机送丝管风速平衡方法及单元控制装置，在卷烟机的回风管上安装一台单元控制装置，与原安装在卷烟机送丝管上的丝管风速流量计形成一个闭环的控制回路，送丝管与卷烟机上吸丝斗的进风口连接，回风管与吸丝斗的出风口连接，以单台卷烟机作为一个控制单元，直接采集送丝管的风速和回风管的风速，以送丝管风速作为PID闭环控制的反馈信号，采用单元控制装置直接控制送丝管风速，实现卷烟机风力送丝风力平衡的精细化控制。单元控制装置从卷烟机获取工作电源，即能够独立工作又能联网到中央控制器或上位机实现集中数据采集和远程监控的功能。
【IPC分类】B65G53/14, B65G53/34, B65G53/66, B65G53/58
【公开号】CN105293078
【申请号】CN201510634907
【发明人】张振峰, 谢钟翔, 戴石良, 尹嘉娃, 李国荣, 谢海, 戈玉华, 张保平
【申请人】湖南核三力技术工程有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月30日