多级风选自动梗签剔除闭环控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种多级风选自动梗签剔除闭环控制系统，包括至少两级风选机构、设在第一级风选机构前端的烘前电子秤、设在最后一级风选机构的落料器处的电子台秤、PLC控制器、以及安装在每级风选机构的回风管道上的角执行器，烘前电子秤用于计量进入风选机构的烟丝累计量，电子台秤用于计量剔除的梗签重量，烘前电子秤和电子台秤的信号输出端与PLC控制器连接，PLC控制器与每级风选机构的角执行器连接。本实用新型实现了梗签剔除的全过程控制，使操作工的调节和监控有了参考值，且通过自动化控制系统，降低了操作人员的工作强度，提高了对系统调节的准确性。
【专利说明】多级风选自动梗签剔除闭环控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种多级风选自动梗签剔除闭环控制系统。
【背景技术】
[0002]目前烟草行业制丝线已在生产线上推广使用多级风选方式对烟丝进行梗签、杂物剔除，取得了良好的效果，大大提高了高档烟加工工艺过程质量。但在实际应用中，随着工艺要求的逐步提高，各个烟厂对风选点的物料剔除率均制定了相应的工艺指标，例如在某烟厂制丝线烘后二次风选环节，工艺卡明确要求批次梗签剔除率为1%，并且还将增加在剔除的物料中合格烟丝占物料总量的比例不超过15%的梗签含丝率指标。而在目前无精确的控制系统的情况下，采取的控制手段是在每批生产后将剔除的梗签放在静态台秤上一起进行称重。但在过程中操作人员为达到此工艺要求，往往是采取根据经验进行人工调整的方式，当觉得本批收集的剔除梗签未达到工艺要求时，他们会手动对风选系统进行调节，这样的调节方式不仅随机性大，而且会导致风选剔除的物料时多时少，影响风选环节的均匀剔除。
[0003]如果剔除的物料多，则含有大量合格的烟丝，增加了物料的损耗，得不偿失；如果剔除的物料少，则梗签及其它杂物未有效的剔除，风选后的烟丝含有梗签，影响后续加工，其结果是造成风选后烟丝含梗签率不均匀，过程质量得分降低，严重时还会影响成品烟支的填充率和吸阻。因此有必要改进批次内人为追求指标达标而造成的梗签剔除不均。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种多级风选自动梗签剔除闭环控制系统，可提高梗签剔除的准确性和均匀性，降低操作人员的工作强度。
[0005]一种多级风选自动梗签剔除闭环控制系统，包括至少两级风选机构、设在第一级风选机构前端的烘前电子秤、设在最后一级风选机构的落料器处的电子台秤、PLC控制器、以及安装在每级风选机构的回风管道上的角执行器，烘前电子秤用于计量进入风选机构的烟丝累计量，电子台秤用于计量剔除的梗签重量，烘前电子秤和电子台秤的信号输出端与PLC控制器连接，PLC控制器与每级风选机构的角执行器连接。
[0006]进一步的，还包括与PLC控制器连接的声光报警器。
[0007]进一步的，还包括与PLC控制器连接的人机界面。
[0008]进一步的，电子台秤上放置用于接纳剔除梗签的接料盒，接料盒通过固定支架限定在电子台秤的称重区；最后一级风选箱的出口处设有用于将剔除的梗签集中收集到接料盒中的收口。
[0009]本实用新型实现了梗签剔除的全过程控制，使操作工的调节和监控有了参考值，且通过自动化控制系统，降低了操作人员的工作强度，提高了对系统调节的准确性。
【专利附图】
【附图说明】[0010]图1是本实用新型多级风选系统控制连接示意图；
[0011]图2是本实用新型多级风选自动梗签剔除闭环控制系统中最后一级的结构示意图；
[0012]图3是本实用新型的控制原理框图。
[0013]图中:1 一进料振槽，2—风选箱，3—调节板，4 一滤网遮风罩，5—收口，6—接料盒，7—固定支架，8—电子台秤，9一上下疏丝辊，10—声光报警器，11一PLC控制器，12—烘前电子秤，13—第一角执行器，14 一第二角执行器，15—人机界面。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0015]本实用新型包括至少两级风选机构，图1所示实施例以两级风选机构为例进行说明。本实用新型还包括设在第一级风选机构前端的烘前电子秤12、设在最后一级风选机构的落料器处的电子台秤8、PLC控制器11、以及安装在每级风选机构的回风管道上的角执行器(第一角执行器13、第二角执行器14)，烘前电子秤12用于计量进入风选机构的烟丝累计量，电子台秤8用于计量剔除的梗签重量，烘前电子秤12和电子台秤8的信号输出端与PLC控制器11连接，PLC控制器11与每级风选机构的角执行器(13、14)连接。
[0016]如图2所示，电子台秤8上放置接料盒6，接料盒6通过固定支架7限定在电子台秤8的称重区。最后一级风选箱的出口处设有用于将剔除的梗签集中收集到接料盒6中的收口 5。
[0017]多级风选系统的工作方式是通过风机产生负压抽风，经过除尘器将细小的烟尘过滤，在回风管道上安装有角执行器用于控制回风大小，进而影响风选箱中的负压大小。在风选箱中较重的梗签和杂物会落下到接料盒中，正常烟丝会被负压吸走，在落料器中分离出，经过出料振槽输送到下一环节，多级风选通过2次或多次风选达到提高梗签及杂物剔除率的目的，本实用新型是以两级风选机构为例进行说明。
[0018]请参考图2，从一次风选剔除出来的烟丝和梗签通过进料振槽I送入二次风选箱2 (最后一级风选)中，物料在上下疏丝辊9的作用下，在风选和输送环节中结团的烟丝被打散，较轻的合格烟丝被风送走，较重的梗签和杂物落下。调节板3的作用是调节进风量和导流作用，一旦调好后通过固定螺丝锁紧不再人工调节。滤网遮风罩4采用不锈钢滤网制成，布置在此防止进风时空气中附带的杂物被吸入。收口 5用于将剔除的梗签集中收集到接料盒6中，防止梗签落到盒外，影响称量的准确性。固定支架7将接料盒6的位置限定在电子台秤的称重区，防止因为接料盒6放置位置不对造成的称量不准确。电子台秤8为高精度电子秤用于称量剔除出来的梗签重量。本实施例电子台秤8为保证数据通讯的稳定性和精确性，采用西门子的PR0FIBUS-DP总线，这样高精度得以保证。当系统中出现数据传输异常或接料盒满等报警时，声光报警器10动作发出报警，提示操作人员进行处理。
[0019]本实用新型通过在最后一级风选落料器处(即杂物最终出料的地方)增加电子台秤8 (根据系统的控制精度要求和每批最大落料量，选定该电子台秤8的称量精度为
0.002KG，量程为200KG)，并结合风选工序前的烘前电子秤12，可以经过延时计算得到经过风选系统的烟丝累计量，由经过风选的烟丝累计量可以得到理论剔除梗签量，将经过电子秤采集的梗签重量通过网络传到PLC控制器11中，在PLC程序中设计对比修正程序来改变当前风送系统的风速，改变风速是通过调整回风管道的角执行器来实现的，进而自动控制剔除物料量。
[0020]如图2所述，在布置了电子台秤8采集剔除的梗签重量后，通过增加反馈闭环环节和设计控制算法使得原有的手动控制系统变为自动控制系统，具体的，请参考图3，烘前电子秤12可以经过延时计算得到经过风选系统的烟丝累计量T，电子台秤8可以计量剔除的梗签重量W，假设梗签剔除设定比例为P，梗签剔除差值为f，一次风门开度为K1，二次风门开度为K2，则有f=W-T*p如果f>0则二次风门开度K2+0.5，如果f〈0则二次风门K2-0.5，当在连续两个比对时f>0则一次风门K1+0.5，当在连续两个比对时f〈0则一次风门K2-0.5。PLC控制器将计算出的开度信号发送给对应的第一角执行器13或第二角执行器14，调节开启风门的开度，以对每级风选机构的梗签剔除量进行调节。 [0021]请参考图3，本实用新型还包括与PLC控制器11连接的声光报警器10和人机界面15，所述人机界面15可用于输入设定的参数和进行相关参数的显示，例如输入梗签剔除设定比例、进行当前剔除梗签重量的实时显示等。
[0022]本实用新型实现了闭环控制系统后，通过剔除的梗签实际重量，系统均匀的进行约20次对比，而此前的人工调节具有随机性和调节的不确定性，且人工调节的次数较少，这样就解决了批次内人为追求指标达标而造成的梗签剔除不均，大大提高调节的及时性，而不需要人工将梗签进行称重，这对及时进行剔除校正事关重要。通过增加剔除的物料重量检测闭环，当剔除的梗签较多或较少时电子台秤8会自动检测出，例如当二次风选下的梗签盒的重量(亦即电子台秤8输出给PLC控制器11的数值)超过23KG时，PLC控制器11控制声光报警器10发出声光报警信号以提示换盒，防止梗签溢出，因此系统不仅可以自动判断出异常还可以对异常进行处理。
[0023]本实用新型实现了梗签剔除的全过程控制，使操作工的调节和监控有了参考值，且通过自动化控制系统，降低了操作人员的工作强度，提高了对系统调节的准确性，通过效果确认(见表1 )，现在剔除出的梗签量每批均能达标，而此值在该项目实施以前是不稳定的。
[0024]表1效果对比表
[0025]
【权利要求】
1.一种多级风选自动梗签剔除闭环控制系统，包括至少两级风选机构，其特征在于:还包括设在第一级风选机构前端的烘前电子秤(12)、设在最后一级风选机构的落料器处的电子台秤(8)、PLC控制器(11)、以及安装在每级风选机构的回风管道上的角执行器，烘前电子秤(12)用于计量进入风选机构的烟丝累计量，电子台秤(8)用于计量剔除的梗签重量，烘前电子秤(12)和电子台秤(8)的信号输出端与PLC控制器(11)连接，PLC控制器(11)与每级风选机构的角执行器连接。
2.如权利要求1所述的多级风选自动梗签剔除闭环控制系统，其特征在于:还包括与PLC控制器(11)连接的声光报警器(10)。
3.如权利要求1所述的多级风选自动梗签剔除闭环控制系统，其特征在于:还包括与PLC控制器(11)连接的人机界面(15)。
4.如权利要求1所述的多级风选自动梗签剔除闭环控制系统，其特征在于:电子台秤(8)上放置用于接纳剔除梗签的接料盒(6)，接料盒(6)通过固定支架(7)限定在电子台秤(8)的称重区；最后一级风选箱的出口处设有用于将剔除的梗签集中收集到接料盒(6)中的收口(5)。
【文档编号】B07B11/04GK203556567SQ201320655687
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】张风光, 林敏 , 吕忠闯, 李会平, 王方 申请人:湖北中烟工业有限责任公司