专利名称：煮茧温度自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及缫丝生产过程中的温度自动控制装置，特别涉及一种煮茧 温度自动控制装置。
技术背景
煮茧工序是繅丝生产的一个重要环节，该工序的最重要工艺控制指标是煮 茧温度。煮茧温度控制的好坏，将直接影响到原料茧蒸煮的质量，温度过低或 过高，使蚕茧蒸煮得过生或过熟结果都会直接影响到生丝产品的清洁、洁净等 质量指标和原料消耗、缫折、解舒等工艺指标和经济指标。
目前，煮茧机的温度控制，主要采用的方法是在煮茧机的某些部位安装双 金属温度计或玻璃水银温度计进行测温，工人根据温度计指针的指示或靠经验 用手工来开关蒸汽阀门的开度，进行煮茧温度调整，这种方法测量精度低，工 人劳动强度大，且手工无法做到连续调整蒸汽阀门，尤其是锅炉供汽波动大或 生产工况变化大时，根本无法把煮茧温度控制在工艺要求的范围内。有的缫丝 厂，曾使用电磁阀控制蒸汽的通断以求达到控制蒸煮温度的目的，但该方法一 是电磁阀通断频繁而容易损坏，二是因为该控制方式是一通一断(全开或全关 方式)开关蒸汽的"二位式"控制，由于蒸汽的一通一断，使得蒸煮室的温度 上下波动，从而使茧笼通过蒸煮室时，反而出现过熟过生煮茧不均匀的情况。 实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种测量精度高，且能连续准确测 量煮茧机蒸煮室温度，并通过PID控制器和自动调节阀调节，实现煮茧温度 连续平稳的煮茧温度自动控制装置，以解决缫丝煮茧因锅炉供汽波动大和生产 工况变化、人工控制不及时引起煮茧偏生偏熟的问题。
解决上述技术问题的技术方案是 一种煮茧温度自动控制装置，该装置包 括由温度测量部分、温度显示控制部分和自动调节阀部分组成的煮茧温度调节 回路
所述的温度测量部分包括安装在煮茧机蒸煮室中的测温传感器，对煮茧温度进行实时测量变送远传至温度显示控制器；
所述的温度显示控制部分包括数字式温度显示器、工艺温度设定器和PID 运算控制器，将测温传感器传送来的温度信号转换为实时的温度值并显示出 来，同时将该温度值与工艺要求预先设定的温度值相比较，结果送至PID运 算控制器，控制器输出相应的电信号远传至自动调节阀；
所述的自动调节阀部分包括执行机构、阀门和阀门位置反馈部件，自动调 节阀安装在煮茧机蒸煮室进口蒸汽管道中，其执行机构响应控制器送来的阀门 开度控制信号，并将其转换为相应的机械位移，推动阀门的阀芯移动。
本实用新型的进一步技术方案是所述的煮茧温度自动控制装置还包括一 个由压力测量部分、压力显示控制部分和自动调节阀部分组成的蒸汽压力调节 回路；
所述的压力测量部分包括根部截止阀和导压管、压力传感器；压力传感器 通过根部截止阀和导压管安装在煮茧机蒸汽进口前的蒸汽总管中，将进入煮茧 机蒸汽进口总管中的压力转换为电信号的形式，将蒸汽压力信号远传至压力显 示控制部分；
所述的压力显示控制部分包括压力显示器、压力设定器和PID (比例积分 微分)运算控制器；压力显示器将压力传感器传送来的蒸汽压力信号转换为实 时的汽压值并显示出来，同时将该汽压值与工艺要求预先设定的汽压值相比 较，结果送至PID运算控制器，控制器输出相应的电信号远传至自动调节阀；
所述的自动调节阀包括执行机构、阔门和阀门位置(开度)反馈部件；自 动调节阀安装在煮茧机蒸汽进口前的蒸汽总管中，其执行机构响应控制器送来 的阀门开度控制信号，并将其转换为相应的机械位移，推动阀门的阀芯移动。
由于采用上述结构，本实用新型之煮茧温度自动控制装置的有益效果是
1、极大的提高缫丝煮茧的蒸煮质量从而提高生丝产品的质量采用本装 置能实现煮茧温度控制自动化，温度控制连续、平稳、精度高(控制精度可达 到±1%)，可有效解决缫丝煮茧因锅炉供汽波动大和生产工况变化、人工控制 不及时引起煮茧偏生偏熟的问题，极大的提高缫丝煮茧的蒸煮质量从而提高生 丝产品的质量，提高解舒率和降低缫折；2、采用蒸汽压力调节回路和煮茧温
度温度调节回路分级调节，可大大提高煮茧温度自动控制装置克服各种扰动的 能力、提高控制品质。本实用新型煮茧温度自动控制装置先由蒸汽压力调节回 路稳定煮茧机进口蒸汽总管中的压力，提前消除锅炉供汽汽压波动大引起进汽
总管压力不稳的问题，再由温度调节回路对煮茧机蒸煮室温度进行调节，可大
大提高装置克服各种扰动的能力、提高控制品质。3、提高劳动生产率、减轻 煮茧工的劳动强度；4、煮茧温度自动控制装置结构简单，操作和维护简便。
下面，结合附图和实施例对本实用新型之煮茧温度自动控制装置的技术 特征作进一步的说明。
图1:本实用新型之煮茧温度自动控制装置的组成方框图及安装位置示意
图2:本实用新型实施例一煮茧温度自动控制装置的结构示意图； 图3:本实用新型实施例二煮茧温度自动控制装置的结构示意图； 图4:测温传感器在煮茧机蒸煮室安装示意图例； 图5:图4的A部放大图。 图中
i一温度测量部分、n—温度显示控制部分、ni—自动调节阀部分，
IV—缫丝煮茧机，IV-1—缫丝煮茧机蒸煮段，IV-2—缫丝煮茧机调整段，
IV-3—缫丝煮茧机出口段，V—蒸汽管，X—水管；
vi—压力测量部分，vn—压力显示控制部分，viD—自动调节阀部分，
K一车间煮茧蒸汽总管；
ll一测温热电阻、12~^护套管，13—接线盒，14一三芯电缆，15—螺纹 短管，16—丝扣，17—填料压盖，18—密封填料；21—数字式温度显示器， 22—工艺温度设定器，23—PID运算控制器；41一煮茧机蒸煮室外壁，42—煮 茧机蒸煮室，43—煮茧机蒸煮室内部茧笼，44一蒸汽孔管，71—压力显示器， 72—工艺压力设定器，73^PID运算控制器。
具体实施方式
实施例一
一种煮茧温度自动控制装置，如图l、图2所示，该装置包括由温度测量
部分i 、温度显示控制部分ii和自动调节阀部分ni组成的煮茧温度调节回路，
温度测量部分I包括测温热电阻11、保护套管12和接线盒13，温度显示控制 部分II包括数字式温度显示器21 、工艺温度设定器22和PID运算控制器23;
测温热电阻11通过保护套管12插入煮茧机蒸煮室外壁41并安装固定在 煮茧机蒸煮室42内部茧笼43与蒸汽孔管44中间，测温热电阻将蒸煮室中的
温度转变为相应的电阻信号，经过接线盒13和三芯电缆14 ,传输至温度显 示控制部分II，通过温度显示器21显示出蒸煮室中实时的温度值t ，同时该 温度值与工艺温度设定器22的设定值T相比较，偏差值Ae经过PID控制器 23运算后送出控制信号传送至自动调节阀III,由自动调节阀ni根据PID控制 器的开度信号，并将其转换为相应的机械位移，推动阀门的阀芯移动，从而控 制阀门实现0~100%连续可调的开度变化，以控制进入蒸煮室的蒸汽量的大小， 达到控制蒸煮室煮茧温度保持在工艺设定的温度范围内，经使用测定，控制精 度可达到±1%。
图4是测温热电阻11在煮茧机蒸煮室安装图例，煮茧机蒸煮室外壁41合 适位置上开孔，插入有内外螺纹的螺纹短管15，两头用丝扣16扣紧，在测温 传感器保护套管12上缠绕密封填料18，并插进螺纹短管15中，两头用填料 压盖17旋入压紧。
其工作过程是当煮茧温度fC升高一~^使得测温热电阻阻值升高一"^显 示器显示温度t升高一"^与设定的温度值T比较，偏差值Ae增大一~^PID控 制器输出信号值增加一"^自动调节阀的阀芯往关闭方向动作一"^使蒸汽量减 少一~^蒸煮室温度下降一~^煮茧温度下降；
与以上控制方向相反的工作过程是当煮茧温度t'C下降一~^使得测温热 电阻阻值下降一"^显示器显示温度t下降一"^与设定的温度值T比较，偏差值 △e减小一"^PID控制器输出信号值减小一"^自动调节阀的阀芯往阀门开大的 方向动作一一使蒸汽量增加一一蒸煮室温度上升一一煮茧温度上升；
上述两种控制方向的工作过程周而复始，即可实现煮茧温度自动控制在工 艺设定的温度值上。
实施例二
一种带蒸汽压力调节回路的煮茧温度自动控制装置，如图l、图3所示，
该煮茧温度自动控制装置除包括实施例一所述的由温度测量部分I 、温度显示 控制部分n和自动调节阀部分ni组成的煮茧温度调节回路外，还包括一个 由压力测量部分、压力显示控制部分和自动调节阀部分组成的蒸汽压力调节回
路，该蒸汽压力调节回路安装在煮茧温度调节回路之前；
蒸汽压力调节回路包括压力测量部分vi、压力显示控制部分vn和自动调节 阀部分vin;所述的压力测量部分vi包括根部截止阀和导压管、压力传感器，压 力传感器通过根部截止阀和导压管安装在煮茧机蒸汽进口前的蒸汽总管中，所
述的压力显示控制部分包括压力显示器71、压力设定器72和PID (比例积分 微分)运算控制器73，所述的自动调节阀包括执行机构、阀门和阀门位置(开 度)反馈部件；自动调节阀安装在煮茧机蒸汽进口前的蒸汽总管中；
压力传感器通过根部截止阀和导压管，将进入煮茧机蒸汽进口前的蒸汽总 管中的压力转换为电信号的形式，将蒸汽压力信号远传至压力显示控制部分 W;通过压力显示器71显示出进入煮茧机蒸汽进口前的蒸汽总管中实时的压 力值p ，同时将该压力值与工艺压力设定器72的设定值P相比较，偏差值A e经过PID控制器73运算后送出控制信号传送至自动调节阀VDI，由自动调节 阀根据PID控制器的开度信号，控制进入煮茧机蒸汽总管的蒸汽量，使进入 煮茧机蒸汽总管的压力保持在工艺设定的范围内。
其工作过程是
当煮茧机蒸汽进口总管压力升高一"^使得压力传感器信号输出升高一"^ 显示器显示压力p升高一~^与设定的压力值P比较，偏差值Ae增大一"^PID 控制器输出信号值增加一"^自动调节阀的阀芯往关闭方向动作一"^使进入煮 茧机蒸汽进口总管蒸汽量减少一一煮茧机蒸汽进口总管压力下降；
与以上控制方向相反的工作过程是当煮茧机蒸汽进口总管压力下降一"^ 使得压力传感器信号输出下降一"^显示器显示压力P下降一"^与设定的压力 值P比较，偏差值厶e减小一"^PID控制器输出信号值减小一" 自动调节阀的 阀芯往开阀方向动作一~M吏进入煮茧机蒸汽进口总管蒸汽量增加一~^煮茧机 蒸汽进口总管压力上升-，
上述两种控制方向的工作过程周而复始，即可实现将煮茧机蒸汽进口总管 压力自动控制在工艺设定范围内，从而更有利于煮茧机蒸煮室温度调节回路调 控煮茧温度，提高控制品质。
作为本实用新型各实施例的一种变换，测温传感器除可以是测温热电阻 外，也可以选用热电偶或其它测温传感器元件；
所述的温度显示控制器，可以选择设计成用分立元件实现PID控制功能 电路的单元显示控制器，也可以选择设计成其它釆用集成电路或单片机的智能 PID显示控制器或工业计算机控制器或可编程控制器。
自动调节阀可以选择设计成电动式自动调节阀，也可以选择设计成其它的 自动调节阀，如气动式自动调节阀。
权利要求1、一种煮茧温度自动控制装置，其特征在于该装置包括由温度测量部分、温度显示控制部分和自动调节阀部分组成的煮茧温度调节回路所述的温度测量部分包括安装在煮茧机蒸煮室中的测温传感器，对煮茧温度进行实时测量变送远传至温度显示控制器；所述的温度显示控制部分包括数字式温度显示器、工艺温度设定器和PID运算控制器，将测温传感器传送来的温度信号转换为实时的温度值并显示出来，同时将该温度值与工艺要求预先设定的温度值相比较，结果送至PID运算控制器，控制器输出相应的电信号远传至自动调节阀；所述的自动调节阀部分包括执行机构、阀门和阀门位置反馈部件，自动调节阀安装在煮茧机蒸煮室进口蒸汽管道中，其执行机构响应控制器送来的阀门开度控制信号，并将其转换为相应的机械位移，推动阀门的阀芯移动。
2、 根据权利要求l所述的煮茧温度自动控制装置，其特征在于所述的 煮茧温度自动控制装置还包括一个由压力测量部分、压力显示控制部分和自动 调节阀部分组成的蒸汽压力调节回路；所述的压力测量部分包括根部截止阀和导压管、压力传感器；压力传感器 通过根部截止阀和导压管安装在煮茧机蒸汽进口前的蒸汽总管中，将进入煮茧 机蒸汽进口总管中的压力转换为电信号的形式，将蒸汽压力信号远传至压力显 示控制部分；所述的压力显示控制部分包括压力显示器、压力设定器和PID (比例积分 微分)运算控制器；压力显示器将压力传感器传送来的蒸汽压力信号转换为实 时的汽压值并显示出来，同时将该汽压值与工艺要求预先设定的汽压值相比 较，结果送至PID运算控制器，控制器输出相应的电信号远传至自动调节阀;所述的自动调节阀包括执行机构、阀门和阀门位置(开度)反馈部件；自 动调节阀安装在煮茧机蒸煮室蒸汽进口前的蒸汽总管中，其执行机构响应控制 器送来的阀门开度控制信号，并将其转换为相应的机械位移，推动阀门的阀芯 移动。
3、 根据权利要求1或2所述的煮茧温度自动控制装置，其特征在于所 述温度测量部分的测温传感器是测温热电阻、热电偶或热电传感器。
4、 根据权利要求1或2所述的煮茧温度自动控制装置，其特征在于所述的温度显示控制部分是分立元件实现PID控制功能电路的单元显示控制器， 或是采用集成电路或单片机的智能PID显示控制器或者是工业计算机控制器 或可编程控制器。
5、 根据权利要求1或2所述的煮茧温度自动控制装置，其特征在于所 述的自动调节阀是电动式自动调节阀或气动式自动调节阀。
6、 根据权利要求3所述的煮茧温度自动控制装置，其特征在于所述温度测量部分之测温传感器是测温热电阻，该测温热电阻通过保护套管插入煮茧 机外壁并安装固定在煮茧机蒸煮室内部茧笼与蒸汽孔管中间。
7、 根据权利要求8所述的煮茧温度自动控制装置，其特征在于该测温 热电阻的保护套管上缠绕有密封填料，通过带内外螺纹的短管固定在煮茧机外 壁上，两头用丝扣扣紧，填料压盖位于保护套管两端。
专利摘要一种缫丝生产煮茧过程中的煮茧温度连续自动控制装置，包括由温度测量、温度显示控制和自动调节阀部分组成的煮茧温度调节回路，温度测量部分的测温传感器安装在煮茧机蒸煮室内，对煮茧温度进行实时测量变送远传至温度显示控制器，实现温度显示，同时还与工艺要求的设定值比较，结果经过PID(比例积分微分)运算后，控制安装在煮茧机蒸煮室进口蒸汽管道中的自动调节阀开闭对进入蒸煮室的蒸汽量进行调节，从而实现煮茧温度的连续自动控制。煮茧机蒸汽进口总管中还可安装蒸汽压力调节回路。该装置控制精度高，可有效解决缫丝煮茧因锅炉供汽波动大和生产工况变化、人工控制不及时引起煮茧偏生偏熟的问题，可大大提高蒸煮质量、提高生丝产品的质量。
文档编号G05D23/20GK201060422SQ20072012309
公开日2008年5月14日 申请日期2007年6月23日 优先权日2007年6月23日
发明者庞家柳, 张大成, 曾克良 申请人:广西壮族自治区柳州市自动化科学研究所