[实用新型]基于积分分离的PID 控制方式的控制模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟草制丝过程控制技术领域，特别是涉及烟草制丝中隧道式回潮机的温度控制领域，具体为一种基于积分分离的PID控制方式的控制模型。

背景技术

目前烟草制造企业的制丝车间使用的隧道式回潮机型号为HT64以及HT63两种隧道式回潮机型号，传统HT设备的温度控制使用较为简单的闭环控制，其温度受控情况并不能完全满足制丝工艺的需求。因此，通过开展对HT设备温度控制的稳定性研究，使用基于设备能力、工艺要求的一种积分分离的智能PID控制方式来解决并优化温度控制的方式，并寻求该控制方式在不同牌号、不同工艺加工要求的自适应性，提高工序指标过程能力，彻底杜绝因控制引起的HT隧道式回潮机的出口工艺指标不合格现象。

如图1所示，传统的隧道式回潮机HT温度控制通过设置工作压力，进入到HT工作隔膜阀的后级设置有压力传感器，隔膜阀的控制根据实际压力和设定压力之间的差值进行位置式的PID控制调整。HT出口处装有烟片/烟丝的温度探测装置，探测实际值不用于HT出口物料温度的控制，系统的蒸汽压力设定值实时在产生变化，这是因为出口的温度进入到温度PID控制器，该控制器的输出值乘以一个固定的系数，再叠加到基准压力设定值之上，成为实际工作的蒸汽压力的设定值，即：

P（设定压力）=基准压力设定值+CV温度输出*温度修正系数；

其中：基准压力设定值、温度修正系数均为配方参数，CV温度PID控制器为变化量，因此HT的设定压力为一变化量。但是在这种模式情况下，系统在调节过程中主要存在两大问题：1）HT增温过程中头部曲线超调量十分严重，以95#中华牌制丝过程为例，设定增温温度为75℃，实际在头部的超调量达到了83℃甚至更高；2）HT在加工过程中，最终执行机构即压力控制隔膜阀不断调整，导致温度PID控制器也不断调整，造成整个控制过程的不稳定。这样的控制结果就导致了批次的平均值、标准偏差均难以达到理想的水平，从而严重影响了该工艺质量点的CPK水平。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于积分分离的PID控制方式的控制模型，用于解决现有技术中对烟草制丝中的隧道式回潮机的温度控制不稳定的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于积分分离的PID控制方式的控制模型，所述控制模型根据不同温度区间形成不同的控制回路，所述控制模型包括PID压力控制器、PID温度控制器、设置于PID压力控制器和PID温度控制器之间的执行机构、分别设置于隧道式回潮机入口处的入口温度探测器和入口流量探测器以及设置于隧道式回潮机出口处的出口温度探测器；所述执行机构与隧道式回潮机相连；所述PID压力控制器通过单位开关与执行机构相连，所述PID温度控制器通过一个双位开关与执行机构相连。

优选地，所述PID压力控制器的输入端信号包括设定的基准压力信号和由所述入口温度探测器和所述入口流量探测器形成的反馈压力信号。

优选地，所述PID温度控制的输入端信号包括设定的基准温度信号和由所述出口温度探测器反馈的出口温度信号。

优选地，温度区间包括隧道式回潮机的出口温度与设定温度值相差±5°以上的温度形成的第一温度区间、隧道式回潮机的出口温度与设定温度值相差±5°以内且相差±2°以上的温度形成的第二温度区间和隧道式回潮机的出口温度与设定温度值相差±2°以内的温度形成的第三温度区间。

优选地，当隧道式回潮机的出口温度位于第一温度区间内时，所述控制模型的控制回路由所述单位开关闭合、所述双位开关断开时的控制回路构成。

优选地，当隧道式回潮机的出口温度位于第二温度区间内时，所述PID压力控制器采用积分分离的PID压力控制器。

优选地，当隧道式回潮机的出口温度位于第二温度区间内时，所述控制模型的控制回路由所述单位开关闭合、所述双位开关闭合于第一位时的控制回路构成。

优选地，当隧道式回潮机的出口温度位于第三温度区间内时，所述PID温度控制器采用积分分离的PID温度控制器。

优选地，当隧道式回潮机的出口温度位于第三温度区间内时，所述控制模型的控制回路由所述单位开关断开、所述双位开关闭合于第二位时的控制回路构成。

如上所述，本实用新型的基于积分分离的PID控制方式的控制模型，具有以下有益效果：