一种适用于制丝烟机的多路PID手动切换控制方法与流程

本发明涉及一种适用于制丝烟机的多路pid手动切换控制方法。

背景技术：

卷烟制造企业的制丝车间广泛地选用筒式松散润叶机、回潮润叶机、加香机和烘丝机进行工艺加工，虽然设备控制方法中存在多组pid控制，但是往往一个pid回路只针对一个调节器件(如开度调节薄膜阀、变频器、开度调节风门、料液泵体等)，即采用单一pid回路控制一路能源(加液、蒸汽或者热风量)的多少，从而控制一个出口物料的质量指标。

以部分国产刮板蒸梗机为例，设备内其中一路蒸汽pid回路控制的是蒸汽薄膜阀，而设备蒸汽回路普遍采用蒸汽压力反馈控制蒸汽薄膜阀开度的控制方式，该pid反馈回路属于单pid闭环式控制，虽然在预热以及生产阶段控制较为稳定，但是在生产阶段无法直接参与到出口温度这一重要指标的控制。而部分国产机改进为出口温度反馈控制蒸汽薄膜阀开度的控制方式，虽然在生产中途较好地解决了出口温度波动大的问题，但是在生产预热阶段薄膜阀开度采用手动定值的方式，因此该改进模型容易造成物料上头“低温”或“过湿”的现象。

故而，针对制丝工艺日益增长的精细化控制要求，单一pid回路控制一个调节器件的模型无法较好地满足设备各个运行阶段均能精细化控制的要求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种适用于制丝烟机的多路pid手动切换控制方法，能根据制丝筒式加工设备的不同运行状态，针对一个调节器件，人为手动能从多路pid回路进行选择、切换，以实现制丝烟机稳定平稳、精确无滞后的智能化控制。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于制丝烟机的多路pid手动切换控制方法，其特征在于，该控制模型包括第一pid回路、第二pid回路、第三pid回路、调节器件、手动pid切换按钮和pid切换过渡程序；多个pid回路控制同一个调节器件，多个pid回路相互之间分别独立的，不具有相关性，每个回路各自选用不同的设定值sp和过程值pv组合；手动pid切换按钮则是由人工根据不同设备运行阶段的主要控制质量指标要求，手动选择使用不同的pid回路，通过不同的设定值sp和过程值pv组合计算出cv值从而控制该调节器件；pid切换过渡程序则是在pid回路切换瞬间确保控制值cv平稳缓变的程序代码段；该方法包括以下的步骤：

1)设备开始运行时，首先判断是否人工手动选择了第一pid回路，如满足则执行第一pid回路控制，通过设定值sp1和过程值pv1的组合，计算出cv1值直接控制调节器件；同时在此期间，始终通过累加器和除法模块计算出合理控制范围内cv1平均值；

2)当人工手动选择了第二pid回路时，执行pid切换过渡程序，将第一pid回路执行时计算出的合理控制范围内cv1平均值赋值给调节器件，并持续10秒；然后激活第二pid回路，实时计算出cv2值；接着将激活的第二pid回路计算出的cv2经过公式赋值给调节器件，并持续20秒，定值公式为调节器件定值＝cv1*k1+cv2*k2，其中k1+k2＝1，其中k1、k2为两个模型比例权重系数，根据多次实物调试经验得出；接着执行第二pid回路控制,通过设定值sp2和过程值pv2的组合，计算出cv2值直接控制调节器件；同时在此期间，始终通过累加器和除法模块计算出合理控制范围内cv2平均值；

3)当人工手动选择了第三pid回路时，执行pid切换过渡程序，将第二pid回路执行时计算出的合理控制范围内cv2平均值赋值给调节器件，并持续10秒；然后激活第三pid回路，实时计算出cv3值；接着将激活的第三pid回路计算出的cv3经过公式赋值给调节器件，并持续20秒，定值公式为调节器件定值＝cv2*k2+cv3*k3，其中k2+k3＝1，其中k2、k3为两个模型比例权重系数，根据多次实物调试经验得出；接着执行第三pid回路控制,通过设定值sp3和过程值pv3的组合，计算出cv3值直接控制调节器件；同时在此期间，始终通过累加器和除法模块计算出合理控制范围内cv3平均值；

4)随着设备不同运行状态，人工选择不同的pid回路进行切换，切换前首先过渡程序以上一个pid回路cvformer平均值进行定值控制并持续10秒；接着激活下一个使用的pid回路并计算cvnest值；接着将激活的pid回路计算出的cvnest经过公式赋值给调节器件，并持续20秒，定值公式为调节器件定值＝cvformer*kformer+cvnest*knest，其中kformer+knest＝1；随后，执行下一个pid回路控制,通过设定值spnest和过程值pvnest的组合，计算出cvnest值直接控制调节器件；同时在此期间，始终通过累加器和除法模块计算出合理控制范围内cvnest平均值；

5)按照上述pid回路切换过程，直至生产结束，关闭调节器件。

本发明型的多个pid回路虽然控制的是同一个调节器件，但是相互之间分别独立的，不具有相关性，每个回路各自选用不同的设定值sp和过程值pv组合。手动pid切换按钮则是由人工根据不同设备运行阶段的主要控制质量指标要求，手动选择使用不同的pid回路，通过不同的设定值sp和过程值pv组合计算出cv值从而控制该调节器件，以满足精细化控制不同运行阶段主控质量指标的目的。pid切换过渡程序则是在pid回路切换瞬间确保控制值cv平稳缓变的程序代码段，目的是为了避免pid切换时两个pid模型控制值cv间的差值过大而造成主要控制质量指标波动过大。

本发明消除了单一回路pid控制滞后性，降低人为干预不及时、不精确等因素的影响；本发明在设备不同的运行阶段手动选择pid回路，实现不同阶段区别化、精细化的控制功能，提高了烟机设备主控质量指标的控制能力，稳定了出口物料波动范围。

附图说明

图1为本发明的控制方法构成图。

图2为本发明的控制方法程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1所示的一种适用于制丝烟机的多路pid手动切换控制方法，包括第一第一pid回路1、第二第二pid回路2、第三pid回路3、调节器件4、手动pid切换按钮5和pid切换过渡程序6。

如图2所示，设备开始运行时，首先判断是否人工手动选择了第一pid回路1，如满足则执行第一pid回路1控制，通过设定值sp1和过程值pv1的组合，计算出cv1值直接控制调节器件；同时在此期间，始终通过累加器和除法模块计算出合理控制范围内cv1平均值。

当人工手动选择了第二pid回路2时，执行pid切换过渡程序，将第一pid回路1执行时计算出的合理控制范围内cv1平均值赋值给调节器件，并持续10秒；然后激活pid2，实时计算出cv2值；接着将激活的第二pid回路2计算出的cv2经过公式赋值给调节器件，并持续20秒，定值公式为调节器件定值＝cv1*k1+cv2*k2，其中k1+k2＝1。其中k1、k2为两个模型比例权重系数，根据多次实物调试经验得出。接着执行第二pid回路2控制,通过设定值sp2和过程值pv2的组合，计算出cv2值直接控制调节器件；同时在此期间，始终通过累加器和除法模块计算出合理控制范围内cv2平均值。

当人工手动选择了第三pid回路3时，执行pid切换过渡程序，将第二pid回路2执行时计算出的合理控制范围内cv2平均值赋值给调节器件，并持续10秒；然后激活pid3，实时计算出cv3值；接着将激活的pid回路3计算出的cv3经过公式赋值给调节器件，并持续20秒，定值公式为调节器件定值＝cv2*k2+cv3*k3，其中k2+k3＝1。其中k2、k3为两个模型比例权重系数，根据多次实物调试经验得出。接着执行pid回路3控制,通过设定值sp3和过程值pv3的组合，计算出cv3值直接控制调节器件；同时在此期间，始终通过累加器和除法模块计算出合理控制范围内cv3平均值。

随着设备不同运行状态，人工选择不同的pid回路进行切换，切换前首先过渡程序以上一个pid回路cvformer平均值进行定值控制并持续10秒；接着激活下一个使用的pid回路并计算cvnest值；接着将激活的pid回路计算出的cvnest经过公式赋值给调节器件，并持续20秒，定值公式为调节器件定值＝cvformer*kformer+cvnest*knest，其中kformer+knest＝1；随后，执行下一个pid回路控制,通过设定值spnest和过程值pvnest的组合，计算出cvnest值直接控制调节器件；同时在此期间，始终通过累加器和除法模块计算出合理控制范围内cvnest平均值。

按照上述pid回路切换过程，直至生产结束，关闭调节器件。

以上所述仅为本发明型的较佳实施例，凡依本发明型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明型专利的涵盖范围。本发明型的使用范围不仅局限于烟草制丝控制设备，可应用于日常生活及其他工业类似领域。