[发明专利]一种应用于制丝筒式烟机的蒸汽加热控制模型、蒸汽加热控制方法

说明书

本发明公开了一种应用于制丝筒式烟机的蒸汽加热控制模型和方法，包括：预热阶段控制单元、生产阶段控制单元以及其他阶段控制单元；预热阶段控制单元包含一个蒸汽压力反馈控制蒸汽PID回路1，在制丝筒式烟机处于预热阶段时，激活蒸汽压力反馈控制蒸汽PID回路1工作；在制丝筒式烟机处于生产阶段，且检测到制丝筒式烟机的出口物料温度时，生产阶段控制单元获取蒸汽阀门中心值，并读取设定参数值，根据设定参数值计算至少一个温度门限值；根据制丝筒式烟机的出口物料温度与每个温度门限值的大小关系和获取的蒸汽阀门中心值，控制薄膜蒸汽阀开度；在制丝筒式烟机处于其他阶段时，其他阶段控制单元按照工艺需求关闭或百分比开启薄膜蒸汽阀。

技术领域

本发明属于制丝筒式烟机的加热控制领域，具体涉及一种应用于制丝筒式烟机的蒸汽加热控制模型和一种应用于制丝筒式烟机的蒸汽加热控制模型方法。

背景技术

烟草制丝工艺筒式回潮设备有制丝线叶片松散回潮机、切丝机前润叶回潮和梗丝线刮板蒸梗机等，筒式回潮设备的主工艺蒸汽主要用于对物料进行增温并回潮。在蒸汽管路上，主要通过改变主工艺蒸汽薄膜阀开度来控制进入设备蒸汽量的多少，从而实现物料增温工艺的自动化控制。

随着烟草设备智能化程度提升，新一代筒式回潮设备产能加倍，筒体直径和长度均有增加，导致筒内加工物料量随之增加。主工艺蒸汽进入筒体与物料接触后发生工艺作用，还需要经过很长时间才能到达筒体出口进行反馈调节。因此，简单地基于单PID闭环式控制的主工艺蒸汽控制模型无法满足日益精细化的工艺要求，该控制模型主要缺点为出口物料波动较大、PID参数整定难度大、控制相对滞后以及需要人工干预等缺点。

德国HAUNI公司产和国产秦皇岛烟机研制的多种筒式回潮设备中，主蒸汽管路普遍采用单PID闭环式的控制方式，由于上述原因，出口物料波动较大以及控制相对滞后，并容易造成物料上头“过干”或“过湿”的现象。故而，现有烟草制丝工艺筒式回潮控制模型均无法精确控制出口物料的温度。

申请公布号为CN106690390A的专利申请公开了一种温度控制方法，该温度控制方法主要通过获取的热风温度和预定的温度阈值进行比较，根据比较结果来调节蒸汽的比例，该方法应用于整个筒式回潮设备工作阶段时，会实时地做比较来调节蒸汽的比例，会消耗很大的电量。

申请公布号为CN108549429A的专利申请公开了一种松散回潮滚筒工艺气温度控制方法，该控制方法通过对烟块加水量变化进行预判，并提前来调节蒸汽定位阀开度，以此来消除加水量对工艺气温度的影响。在整个筒式回潮设备工作阶段时，采用一种控制方法在保证温度稳定性的情况下会消耗更多的能量，成本大。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于制丝筒式烟机的蒸汽加热控制模型，该控制模型会根据不同的生产状态和加热温度区间采取不同的控制策略，以实现物料温度稳定平稳、精确无滞后的自动控制。

本发明的另一目的是提供一种应用于制丝筒式烟机的蒸汽加热控制方法，该控制方法应用了上述蒸汽加热控制模型，能够根据不同的生产状态和加热温度区间采取不同的控制策略，以实现物料温度稳定平稳、精确无滞后的自动控制。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种应用于制丝筒式烟机的蒸汽加热控制模型，包括：预热阶段控制单元、生产阶段控制单元以及其他阶段控制单元；

所述预热阶段控制单元包含一个蒸汽压力反馈控制蒸汽PID回路1，在制丝筒式烟机处于预热阶段时，激活蒸汽压力反馈控制蒸汽PID回路1工作；

在制丝筒式烟机处于生产阶段，且检测到制丝筒式烟机的出口物料温度时，所述生产阶段控制单元获取蒸汽阀门中心值，并读取设定参数值，根据设定参数值计算至少一个温度门限值；根据制丝筒式烟机的出口物料温度与每个温度门限值的大小关系和获取的蒸汽阀门中心值，控制薄膜蒸汽阀开度；

在制丝筒式烟机处于其他阶段时，所述其他阶段控制单元按照工艺需求关闭或百分比开启薄膜蒸汽阀。