一种用于松散回潮机热风温度稳定的调节系统及控制方法与流程

本发明涉及卷烟加工设备及加工工艺，具体涉及一种用于松散回潮机热风温度稳定的调节系统及控制方法。

背景技术：

1、松散回潮机是制丝线中的重要设备，其工艺任务是为了改变烟叶的物理特性，松散叶片并提高切片后片烟的含水率和温度，具有提高片烟的耐加工性和感官质量的作用。热风温度是松散回潮工序重要的工艺指标，也是保障烟片生产品质的关键因素，热风温度的波动会影响回透率、出口水分和温度，进而直接影响烟叶的加工和感官质量。

2、如图2所示，松散回潮机热风温度调节主要依靠安装于热风风道的热交换器加热循环风进行温度控制，其自动调节的原理是：由安装在风道上的铂热电阻测量管路内的温度，然后把温度信号传送给电控柜内的温度变送器，温度变送器将温度信息与设定值进行比较后，将电信号传送给电气转换器，再由电气转换器转变为气信号，继而控制蒸汽管路上的气动薄膜调节阀开度以调节进入热交换器蒸汽量，达到控制温度的目的（如图2所示）。但是这种调节模式存在一个致命的缺点，因为热交换器加热在调节过程中热量传导具有一定的热惯性及滞后性，升温缓慢，到达设定值时，受热惯性影响温度会持续上升，待热风温度由高转低向设定值调节时，筒体或滚筒内积攒的热量散失具有滞后性，热风温度下降时间较长，造成热风温度的波动。易产生料头热风温度偏高，批次曲线波动大，热风温度过程cpk值难以达标的情况。在批次换牌时热风温度非稳态持续时间过长，影响生产效率，加大能源消耗。

3、如图1、3所示，目前，某公司生产的tbl系列和某公司生产的wq系列的松散回潮机都设计有新风旁路（如图1所示），用于在循环风中补充高温干燥新风。在保证物料松散状态下，不仅可以提高热风的初始温度，避免热风温度换热器的热惯性和滞后性的问题，进一步减少调节过程中热风温度的震荡幅度，缩短非稳态持续时间，提高热风温度过程稳定性，而且可以调节热风的湿度，改善循环风附带的青杂气影响。其调节基本原理与上述相同，新风温度控制与热风温度控制逻辑相互独立，需要给定新风设定值（如图3所示）。但是这种调节模式也存在明显不足，一是由于新风温度调节与热风温度调节之间相互独立运行，过程中为保持新风温度的稳定，会进一步加大蒸汽的使用量，增大设备能耗；二是新风不但会祛除循环风中的青杂气，也会带走烟叶挥发的香气，降低松散烟叶的香气品质；三是新风温度需要人为进行设置，调节模式不够智能化，也增大了质量风险隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于松散回潮机热风温度稳定的调节系统及控制方法，本发明松散回潮机热风温度稳定的调节系统有三种不同控制逻辑的热风温度自动调节模式可供选择，可根据需求侧重点切换不同的调节模式，有针对性匹配相应的调节模式，丰富了松散回潮机热风温度的控制程序。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种用于松散回潮机热风温度稳定的调节系统的控制方法，调节系统包括热风管路热交换器（1）、循环风管路（2）、新风管路（3）、循环风开度控制器（4）、新风管路热交换器（5）、新风开度控制器（6）、热风管路（7）、热风风机（8）、循环风温度传感器（9）、新风温度传感器（10）、热风温度传感器（11），热风管路的一端连接有热风管路热交换器，另一端连接有热风风机，热风风机的出口管道上设置有热风温度传感器，热风管路热交换器的另一端经分支管分别连接有循环风管路、新风管路，循环风管路上设置有循环风开度控制器、循环风温度传感器，新风管路上设置有新风管路热交换器、新风开度控制器、新风温度传感器、热风温度传感器；

4、其特征在于：调节系统还包括信号采集输入模块、pid调节模块、调节信号执行模块，信号采集输入模块包括热风和新风风道出口的温度传感器及变送器，通过变送器将采集数据换算出与设定值的偏离度，反馈至pid调节模块；pid调节模块包括热风温度pid调节器和新风温度pid调节器，作用是将数据偏离反馈信号通过pid输出校正信号至调节信号执行模块；调节信号执行模块包括电气转换器，作用是将电信号转化为气信号控制加热器蒸汽阀，调节加热器加热的功率；三个模块共同组成控制热风温度和新风温度的基本调节逻辑闭环；通过plc编程出三种不同控制逻辑的热风温度自动调节程序；在调节模式三中，新风温度变送器则设定输入热风温度信息需超过设定值上下限才启动运行新风调节。

5、进一步地，控制方法包括：调节模式三：输入热风温度设定值，由安装在风道上的铂热电阻测量管路内的热风温度，然后把热风温度信号分别传送给电控柜内的热风温度变送器和新风温度变送器，热风温度变送器将热风温度信息与热风温度的设定值进行比较后，将热风温度电信号传送给热风温度电气转换器；而新风温度变送器则设定输入热风温度信息需超过设定值上下限才启动运行新风调节，否则关闭新风调节，而相应的电气转换器接收对应的温度变送器电信号后转变为气信号，继而控制对应的蒸汽管路上的气动薄膜调节阀开度以调节进入对应的热交换器蒸汽量，达到控制热风温度和新风温度的目的，此模式下新风调节流程作为热风调节流程的有条件补充调节，并列成调节逻辑闭环，新风只有在热风温度偏离较大的情况下，才会参与调节，提高热风的初始温度，不仅可以减少热风温度热交换器的调。

6、进一步地，控制方法包括：调节模式一：输入热风温度设定值，由安装在风道上的铂热电阻测量管路内的热风温度，然后把温度信号传送给电控柜内的温度变送器，温度变送器将温度信息与设定值进行比较后，将电信号传送给电气转换器，再由电气转换器转变为气信号，继而控制蒸汽管路上的气动薄膜调节阀开度以调节进入热交换器蒸汽量，达到控制热风温度的目的，最终形成一个调节逻辑闭环。

7、进一步地，控制方法包括：调节模式二：输入热风温度设定值和新风温度设定值，由安装在对应风道上的铂热电阻测量管路内的热风温度和新风温度，然后把对应的温度信号传送给电控柜内的对应的温度变送器，对应的温度变送器将温度信息与对应温度的设定值进行比较后，将电信号传送给电气转换器，再由电气转换器转变为气信号，继而控制对应的蒸汽管路上的气动薄膜调节阀开度以调整进入对应的热交换器蒸汽量，达到控制热风温度和新风温度的目的，最终形成两个相互独立的调节逻辑闭环，新风仅作为高温干燥的风混合补充进循环风中，提高热风的初始温度，从而减少热风温度热交换器的调节过程，提高热风温度稳定性。

8、进一步地，在调节模式三中：（a）当热风温度信息超过设定值上下限时，且松散回潮机的滚筒内的温度大于预设温度时；启动运行新风调节，控制新风管路热交换器以第一功率运行；（b）当热风温度信息超过设定值上下限时，且松散回潮机的滚筒内的温度等于预设温度时；启动运行新风调节，控制新风管路热交换器以第二功率运行；（c）当热风温度信息超过设定值上下限时，且松散回潮机的滚筒内的温度小于预设温度时；启动运行新风调节，控制新风管路热交换器以第三功率运行；其中，第三功率＞第二功率运行＞第一功率。

9、进一步地，针对来料配方稳定，等级水分差异不大且烟叶青杂气含量较少的高档烟片进行松散回潮工序，切换调节模式一进行热风温度的调节；针对来料配方等级差异较大导致其持水性、比热容不均，多久龄烟叶且青杂气含量较高的烟片进行松散回潮工序，切换调节模式二进行热风温度的调节；针对提升松散回潮机设备智能化、自动化的要求，减少人工干预的前提下，切换调节模式三进行热风温度的调节。

10、本发明的一种用于松散回潮机热风温度稳定的调节系统及控制方法，相对于传统的松散回潮机热风温度调节系统的优点在于：

11、（1）本发明松散回潮机热风温度稳定的调节系统有三种不同控制逻辑的热风温度自动调节模式可供选择，可根据需求侧重点切换不同的调节模式，有针对性匹配相应的调节模式，丰富了松散回潮机热风温度的控制程序。

12、（2）针对来料配方稳定，等级水分差异不大且烟叶青杂气含量较少的高档烟片进行松散回潮工序，可以切换调节模式一进行热风温度的调节，可以有效保留烟叶原有香气，避免香气散失；针对来料配方等级差异较大导致其持水性、比热容不均，多久龄烟叶且青杂气含量较高的烟片进行松散回潮工序，可以切换调节模式二进行热风温度的调节，不仅可以有效避免因原料不稳定而引起的热风温度换热器调节过程中的热惯性和滞后性的问题，进一步减少调节过程中热风温度的震荡幅度，缩短非稳态持续时间，提高热风温度过程稳定性，而且可以调节热风的湿度，减小循环风附带的青杂气回流对烟叶香气品质的影响；针对提升松散回潮机设备智能化、自动化的的要求，减少人工干预的前提下，可以切换调节模式三进行热风温度的调节，不仅可以实现兼顾保留烟叶原有香气和提升加工过程热风温度稳定性的要求，还能实现节能降耗，提升生产效率的要求。