[发明专利]卷烟机送丝管风速平衡方法及单元控制装置

摘要

卷烟机送丝管风速平衡方法及单元控制装置，在卷烟机的回风管上安装一台单元控制装置，与原安装在卷烟机送丝管上的丝管风速流量计形成一个闭环的控制回路，送丝管与卷烟机上吸丝斗的进风口连接，回风管与吸丝斗的出风口连接，以单台卷烟机作为一个控制单元，直接采集送丝管的风速和回风管的风速，以送丝管风速作为PID闭环控制的反馈信号，采用单元控制装置直接控制送丝管风速，实现卷烟机风力送丝风力平衡的精细化控制。单元控制装置从卷烟机获取工作电源，既能够独立工作又能联网到中央控制器或上位机实现集中数据采集和远程监控的功能。

主权项

一种卷烟机送丝管风速平衡方法，在卷烟机的回风管上安装一台单元控制装置，与原安装在卷烟机送丝管上的丝管风速流量计形成一个闭环的控制回路，送丝管与卷烟机上吸丝斗的进风口连接，回风管与吸丝斗的出风口连接，以单台卷烟机作为一个控制单元，直接采集送丝管的风速和回风管的风速，以送丝管风速作为PID闭环控制的反馈信号，采用单元控制装置直接控制送丝管风速，实现卷烟机风力送丝风力平衡的精细化控制；单元控制装置从卷烟机获取工作电源，既能够独立工作又能联网到中央控制器或上位机实现集中数据采集和远程监控的功能；其具体控制过程如下：A、丝管风速流量计测量送丝管风速，单元控制装置中的孔板流量计测量回风管风速，根据送丝管和回风管的管径计算出送丝管的风量Q1和回风管的风量Q2，吸丝斗的漏风量为Q3，Q2 =Q1+Q3，吸丝斗的漏风率为K，K=（Q2‑ Q1）/Q2，由单元控制装置中的控制器根据Q2、Q1及Q3计算得出漏风率K，当漏风率K高出设定漏风率上限0.2，单元控制装置就会发出漏风报警信号，提醒维护；B、将丝管风速流量计测量的送丝管的风速信号送入单元控制装置中的控制器，以送丝管风速作为PID闭环控制的反馈信号，控制器将送丝管风速与送丝管设定风速进行比较，经计算并输出信号控制单元控制装置中的伺服驱动装置，通过伺服驱动装置快速调节调节阀的阀门开度，使得卷烟机送丝管的风速快速稳定在设定的范围之内，从而实现风力送丝系统丝管风速稳定的闭环控制；C、丝管风速流量计内的压力传感器检测送丝管内压力值，将压力信号送入单元控制装置中的控制器，控制器根据其压力值变化趋势、风速大小来进行判断，在送丝过程中压力突然升高且风速突然下降，即判断为送丝管处于堵丝状态，控制器就会控制单元控制装置中的伺服驱动装置快速开/关调节阀，连续执行快速开/关二次，控制器检测判断恢复正常就进入正常送丝，如判断还处于堵丝状态，控制器会再执行一遍上述操作，从而达到疏通送丝管的目的；判断疏通二遍还处于堵塞状态，则输出报警信号，提醒人工干预；当正常生产过程吸丝时间若连续三次达到最大吸丝时间且待机时间为零，判断为供丝不足，则报警并提示操作维护人员关注检查该吸丝斗、送丝管路和喂丝机等，避免因缺丝引起卷烟机停机故障；其特征是：所述的单元控制装置包括外壳、带安装挂钩的气流进口端盖、风力管道、第一压差取样器、第二压差取样器安装座、孔板流量计、第二压差取样器、控制器、伺服驱动装置、调节阀、带安装挂钩的气流出口端盖、第一压差取样器安装座及控制器安装座；控制器包括CPU、输入输出模块、脉冲模块及通讯模块；伺服驱动装置包括交流伺服控制器、齿形传动皮带、交流伺服电机及编码器；调节阀包括调节蝶阀和零位开关；孔板流量计包括孔板和压差变送器；风力管道由短管道和长管道组成，风力管道的孔径为D，短管道和长管道通过法兰盘连接，孔板流量计上的孔板安装在短管道和长管道的连接端；第一压差取样器安装座焊接在短管道管壁的取样孔上，第一压差取样器安装在第一压差取样器安装座上，第一压差取样器的中轴线与孔板板壁之间的距离为L1，L1为1D；第二压差取样器安装座安装在长管道管壁的取样孔上，第二压差取样器安装在第二压差取样器安装座上，第二压差取样器的中轴线与孔板板壁之间的距离为L2，L2为0.5D；控制器安装座安装在长管道的管壁上，控制器安装在控制器安装座上，第一压差取样器及第二压差取样器分别通过气管与孔板流量计上的压差变送器相连，压差变送器通过信号线与控制器的信号输入端连接，伺服驱动装置及调节阀安装在长管道出口端，由控制器的信号输出端输出信号控制伺服驱动装置带动调节阀调节阀门开度；风力管道安装在外壳内，带安装挂钩的气流进口端盖通过螺钉安装在风力管道的气流进口端，带安装挂钩的气流出口端盖通过螺钉安装在风力管道的气流出口端。