专利名称：短纤维原液粘胶生产中的压榨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压榨自动控制系统。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。压榨工序的主要作用是将粥状的浆粥中的碱液挤压出来，形成具有一定组成的碱纤维，然后通过粉碎工序将块状的碱纤维粉碎成棉花状的蓬松结构。该系统的关键工艺控制参数是碱纤维压榨比和碱纤维定积重量。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，特别是对压榨过程中的控制，现有技术不能保证其调配的精度要求，不能精确控制碱纤维压榨比和碱纤维定积重量。
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压榨自动控制系统，保证压榨工艺参数的精度，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压榨自动控制系统，包括压榨机、三辊粉碎机，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压榨自动控制系统；所述的压榨机包括压榨辊和预粉碎机，压榨辊上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，控制压榨辊转速，以控制压榨压力。本发明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。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。本发明所述的三辊粉碎机包括三个粉碎辊，三个粉碎辊的电机上分别设置有独立的变频器以及变频器运行频率PID控制器，用于控制粉碎辊电机的转速比，进而控制粉碎后碱纤维定积重量为100-200g/l。上述三个粉碎辊的电机还设置有电流传感器，分析三个辊之间的负荷分配情况， 然后将三个电机的运行频率调整到最佳状态，通过系统记录其运行频率。本发明所述的压榨压力为100-1000mbar。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、本发明在压榨辊上设置变频器，可以控制压榨辊转速，进而稳定压榨压力，而稳定的压榨压力，可以稳定压榨比，保证碱纤维压榨后的质量；
4、本发明在压榨机上设置有预粉碎机，可以将大块的碱纤维块分散成小块，方便三辊粉碎机的进料和粉碎；
5、本发明在三辊粉碎机的每一个粉碎辊上都设置了独立的变频器，由于碱纤维从溜槽进入三辊粉碎机时位于第一个辊的上方，如何将碱纤均勻分配到两个粉碎辊间隙间，进行有效的粉碎，就需要合理调节三个辊之间的转速，因此采用变频器来控制三个粉碎辊电机的转速，能够精确控制碱纤维定积重量，让碱纤维得到合理的蓬松结构，有利于下一工序的进行；
6、本发明三辊粉碎机上设置有电流传感器，检测三个辊电机在稳定状态下的电流大小和变化情况，分析三个辊之间的负荷分配情况，可以将三个电机的运行频率调整到最佳状态，使得压榨工序顺利进行，通过系统记录其运行频率，方便下次粉碎时调用，节约了时间。
具体实施例方式实施例1
短纤维原液粘胶生产中的压榨自动控制系统，包括压榨机、三辊粉碎机，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压榨自动控制系统；所述的压榨机包括压榨辊和预粉碎机，压榨辊上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，控制压榨辊转速，以控制压榨压力为lOOmbar。本发明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。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。
本发明所述的三辊粉碎机包括三个粉碎辊，三个粉碎辊的电机上分别设置有独立的变频器以及变频器运行频率PID控制器，用于控制粉碎辊电机的转速比，进而控制粉碎后碱纤维定积重量为100g/l。上述三个粉碎辊的电机还设置有电流传感器，分析三个辊之间的负荷分配情况， 然后将三个电机的运行频率调整到最佳状态，通过系统记录其运行频率。实施例2
短纤维原液粘胶生产中的压榨自动控制系统，包括压榨机、三辊粉碎机，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压榨自动控制系统；所述的压榨机包括压榨辊和预粉碎机，压榨辊上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，控制压榨辊转速，以控制压榨压力为lOOOmbar。本发明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。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。本发明所述的三辊粉碎机包括三个粉碎辊，三个粉碎辊的电机上分别设置有独立的变频器以及变频器运行频率PID控制器，用于控制粉碎辊电机的转速比，进而控制粉碎后碱纤维定积重量为200g/l。上述三个粉碎辊的电机还设置有电流传感器，分析三个辊之间的负荷分配情况， 然后将三个电机的运行频率调整到最佳状态，通过系统记录其运行频率。实施例3
短纤维原液粘胶生产中的压榨自动控制系统，包括压榨机、三辊粉碎机，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压榨自动控制系统；所述的压榨机包括压榨辊和预粉碎机，压榨辊上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，控制压榨辊转速，以控制压榨压力为550mbar。本发明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。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。本发明所述的三辊粉碎机包括三个粉碎辊，三个粉碎辊的电机上分别设置有独立的变频器以及变频器运行频率PID控制器，用于控制粉碎辊电机的转速比，进而控制粉碎后碱纤维定积重量为150g/l。上述三个粉碎辊的电机还设置有电流传感器，分析三个辊之间的负荷分配情况， 然后将三个电机的运行频率调整到最佳状态，通过系统记录其运行频率。实施例4
短纤维原液粘胶生产中的压榨自动控制系统，包括压榨机、三辊粉碎机，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压榨自动控制系统；所述的压榨机包括压榨辊和预粉碎机，压榨辊上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，控制压榨辊转速，以控制压榨压力为855mbar。本发明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。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。本发明所述的三辊粉碎机包括三个粉碎辊，三个粉碎辊的电机上分别设置有独立的变频器以及变频器运行频率PID控制器，用于控制粉碎辊电机的转速比，进而控制粉碎后碱纤维定积重量为121g/l。上述三个粉碎辊的电机还设置有电流传感器，分析三个辊之间的负荷分配情况， 然后将三个电机的运行频率调整到最佳状态，通过系统记录其运行频率。
权利要求
1.短纤维原液粘胶生产中的压榨自动控制系统，包括压榨机、三辊粉碎机，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压榨自动控制系统；所述的压榨机包括压榨辊和预粉碎机，压榨辊上设置有变频器以及变频器运行频率PID控制器，控制压榨辊转速，以控制压榨压力。
2.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的压榨自动控制系统，其特征在于 所述的短纤维原液粘胶生产中的压榨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压榨自动控制系统，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压榨自动控制系统，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压榨自动控制系统，其特征在于 所述的三辊粉碎机包括三个粉碎辊，三个粉碎辊的电机上分别设置有独立的变频器以及变频器运行频率PID控制器，用于控制粉碎辊电机的转速比，进而控制粉碎后碱纤维定积重量为 100-200g/l。
6.根据权利要求5所述的短纤维原液粘胶生产中的压榨自动控制系统，其特征在于 三个粉碎辊的电机还设置有电流传感器。
7.根据权利要求1所述的短纤维原液粘胶生产中的压榨自动控制系统，其特征在于 所述的压榨压力为100-1000mbar。
全文摘要
本发明提供了一种短纤维原液粘胶生产中的压榨自动控制系统，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压榨自动控制系统，本发明在压榨辊上设置变频器，可以控制压榨辊转速，进而稳定压榨压力，而稳定的压榨压力，可以稳定压榨比，保证碱纤维压榨后的质量。
文档编号G05B19/418GK102393693SQ20111029391
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