专利名称：短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种DCS自动化控制系统，更具体地说，本发明涉及一种短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统。属于人造纤维领域。
背景技术：
自动控制(automatic control)是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的，指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。粘胶制备是整个粘胶纤维生产过程中最重要、最关键的工序之一，它是将固体的浆粕经过浸渍生成碱纤维素，然后经过压榨、粉碎和老成工序输送到黄化机中与CS2反应生成纤维素黄酸脂，再将纤维素黄酸酯溶解于碱液中得到液态的粘胶，粘胶通过过滤、脱泡工序消除其中的杂质和气泡，并通过熟成工艺，调整粘胶的粘度和熟成度，最终生产出符合后序工艺性能要求的原液粘胶。现有技术中虽然有对短纤维粘胶原液生产的整个工艺流程的自动控制系统，但是针对性不强，依然要进行复杂的调试和人为操作，特别是对浸渍过程中的控制，现有技术不能保证其调配的精度要求，不能精确控制浆粥浓度，严重影响后续工艺的进行和最后产品的质量。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中短纤维粘胶原液生产的整个工艺流程的自动控制的问题，提供一种短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，保证浸渍工艺参数的精度，精确控制浆粥浓度，减小故障和事故发生，最大程度地减少人为操作，方便对整个工艺的实时监控。为了实现上述发明目的，本发明的具体技术方案为
短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，包括浸渍碱供碱管、喂粕机以及浸渍桶， 其特征在于还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统，建立起短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统；本发明所述的喂粕机包括喂粕机电机以及浆粕称量装置，喂粕机电机上设置用于控制转速，以便控制浆粕投料速度的变频器以及变频器运行频率PID控制器，浆粕称量装置上设置有用于控制浆粕加入量的称量传感器；所述的浸渍碱供碱管上设置有流量PID控制器和与之连接的流量控制阀，用于控制浸渍碱加入量；以上通过控制浆粕投料速度、浆粕加入量以及浸渍碱加入量控制浆粥浓度。本发明所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯。本发明所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。本发明所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。本发明还包括与浸渍桶连接的辅助浸渍桶和压力平衡桶，所述的浸渍桶、辅助浸渍桶以及压力平衡桶之间设置有浆粥泵。上述浸渍桶和辅助浸渍桶都设置有液位传感器。上述的浆粥泵设置有用于控制转速的变频器以及变频器运行频率PID控制器。本发明所述的浆粥浓度为含碱量的重量百分比为3_10%。本发明到来的有益技术效果
1、本发明的自动控制系统采用西门子S7-400HCPU为控制核心，使用PCS7软件搭建冗余过程控制系统建立起浸渍碱调配自动控制系统，所述的系统辅以多操作站的网络结构、 消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯；
2、搭建冗余过程控制系统，节约了通讯时间，保证了数据交换完整同时也减少了通讯量，保证在出现故障的时候也不会影响整个控制系统的运行；
3、浸渍自动控制工艺的关键在于保证在进料时就控制浆粥浓度达到要求值，本发明的进料系统，包括喂粕机和浸渍碱进料管都设置有控制其进料量的装置，在进料的时候就已经调节好了浆粥的浓度，大大减小了后续浸渍过程中其它干扰因素的影响；
4、本发明在容易对浆粥浓度产生影响的环节，如浸渍桶液位、浆粥泵转速等，设置了控制器，在浸渍过程中进行实时监控，保证浆粥浓度不会受到这些因素的太大影响；
5、本发明设置了辅助浸渍桶，使得浸渍工序反应更加完全。
具体实施例方式实施例1
短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，包括浸渍碱供碱管、喂粕机以及浸渍桶， 其特征在于还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统，建立起短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统；本发明所述的喂粕机包括喂粕机电机以及浆粕称量装置，喂粕机电机上设置用于控制转速，以便控制浆粕投料速度的变频器以及变频器运行频率PID控制器，浆粕称量装置上设置有用于控制浆粕加入量的称量传感器；所述的浸渍碱供碱管上设置有流量PID控制器和与之连接的流量控制阀，用于控制浸渍碱加入量；以上通过控制浆粕投料速度、浆粕加入量以及浸渍碱加入量控制浆粥浓度为3%。本发明所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯。本发明所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。本发明所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。本发明还包括与浸渍桶连接的辅助浸渍桶和压力平衡桶，所述的浸渍桶、辅助浸渍桶以及压力平衡桶之间设置有浆粥泵。
上述浸渍桶和辅助浸渍桶都设置有液位传感器。上述的浆粥泵设置有用于控制转速的变频器以及变频器运行频率PID控制器。实施例2
短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，包括浸渍碱供碱管、喂粕机以及浸渍桶， 其特征在于还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统，建立起短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统；本发明所述的喂粕机包括喂粕机电机以及浆粕称量装置，喂粕机电机上设置用于控制转速，以便控制浆粕投料速度的变频器以及变频器运行频率PID控制器，浆粕称量装置上设置有用于控制浆粕加入量的称量传感器；所述的浸渍碱供碱管上设置有流量PID控制器和与之连接的流量控制阀，用于控制浸渍碱加入量；以上通过控制浆粕投料速度、浆粕加入量以及浸渍碱加入量控制浆粥浓度为10%。本发明所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯。本发明所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。本发明所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。本发明还包括与浸渍桶连接的辅助浸渍桶和压力平衡桶，所述的浸渍桶、辅助浸渍桶以及压力平衡桶之间设置有浆粥泵。上述浸渍桶和辅助浸渍桶都设置有液位传感器。上述的浆粥泵设置有用于控制转速的变频器以及变频器运行频率PID控制器。实施例3
短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，包括浸渍碱供碱管、喂粕机以及浸渍桶， 其特征在于还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统，建立起短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统；本发明所述的喂粕机包括喂粕机电机以及浆粕称量装置，喂粕机电机上设置用于控制转速，以便控制浆粕投料速度的变频器以及变频器运行频率PID控制器，浆粕称量装置上设置有用于控制浆粕加入量的称量传感器；所述的浸渍碱供碱管上设置有流量PID控制器和与之连接的流量控制阀，用于控制浸渍碱加入量；以上通过控制浆粕投料速度、浆粕加入量以及浸渍碱加入量控制浆粥浓度为含碱量的重量百分比为6. 5%。本发明所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯。本发明所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。本发明所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。本发明还包括与浸渍桶连接的辅助浸渍桶和压力平衡桶，所述的浸渍桶、辅助浸渍桶以及压力平衡桶之间设置有浆粥泵。上述浸渍桶和辅助浸渍桶都设置有液位传感器。上述的浆粥泵设置有用于控制转速的变频器以及变频器运行频率PID控制器。实施例4
短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，包括浸渍碱供碱管、喂粕机以及浸渍桶， 其特征在于还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统，建立起短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统；本发明所述的喂粕机包括喂粕机电机以及浆粕称量装置，喂粕机电机上设置用于控制转速，以便控制浆粕投料速度的变频器以及变频器运行频率PID控制器，浆粕称量装置上设置有用于控制浆粕加入量的称量传感器；所述的浸渍碱供碱管上设置有流量PID控制器和与之连接的流量控制阀，用于控制浸渍碱加入量；以上通过控制浆粕投料速度、浆粕加入量以及浸渍碱加入量控制浆粥浓度为含碱量的重量百分比为9%。本发明所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线，保证整个控制过程实时、有效、可追溯。本发明所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。本发明所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。本发明还包括与浸渍桶连接的辅助浸渍桶和压力平衡桶，所述的浸渍桶、辅助浸渍桶以及压力平衡桶之间设置有浆粥泵。上述浸渍桶和辅助浸渍桶都设置有液位传感器。上述的浆粥泵设置有用于控制转速的变频器以及变频器运行频率PID控制器。
权利要求
1.短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，包括浸渍碱供碱管、喂粕机以及浸渍桶，其特征在于还包括用于接收并分析信号的上位机操作站，所述的上位机操作站采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统，建立起短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统；所述的喂粕机包括喂粕机电机以及浆粕称量装置，喂粕机电机上设置用于控制转速，以便控制浆粕投料速度的变频器以及变频器运行频率PID控制器，浆粕称量装置上设置有用于控制浆粕加入量的称量传感器；所述的浸渍碱供碱管上设置有流量PID控制器和与之连接的流量控制阀，用于控制浸渍碱加入量；以上通过控制浆粕投料速度、浆粕加入量以及浸渍碱加入量控制浆粥浓度。
2.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，其特征在于 所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统辅以多操作站的网络结构、消息报警记录和过程历史曲线。
3.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，其特征在于 所述的上位机操作站采用西门子S7-400H CPU为控制核心。
4.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，其特征在于 所述的冗余过程控制软件为PCS7软件。
5.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，其特征在于 还包括与所述的浸渍桶连接的辅助浸渍桶和压力平衡桶，所述的浸渍桶、辅助浸渍桶以及压力平衡桶之间设置有浆粥泵。
6.根据权利要求5所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，其特征在于 浸渍桶和辅助浸渍桶都设置有液位传感器。
7.根据权利要求5所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，其特征在于 浆粥泵设置有用于控制转速的变频器以及变频器运行频率PID控制器。
8.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，其特征在于 所述的浆粥浓度为含碱量的重量百分比为3-10%。
全文摘要
本发明提供了一种短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，通过改进和优化现有的自动控制系统，采用冗余过程控制软件搭建冗余过程控制系统建立起短纤维原液粘胶生产中的浸渍自动控制系统，通过控制浆粕投料速度、浆粕加入量以及浸渍碱加入量控制浆粥浓度，本发明的进料系统，包括喂粕机和浸渍碱进料管都设置有控制其进料量的装置，在进料的时候就已经调节好了浆粥的浓度，大大减小了后续浸渍过程中其它干扰因素的影响。
文档编号G05B19/418GK102393692SQ20111029390
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者何戟, 刘军, 刘继丹, 孙小波, 董金华, 路小兵, 陈小兵, 陈景毅 申请人:宜宾丝丽雅集团有限公司, 宜宾海丝特纤维有限责任公司