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制丝线是保证卷烟质量稳定一致的生产线，而叶片加料工序又是制丝工艺中的关键、最难控制的工序之一，叶片加料的准确度对卷烟的感官质量具有相当重要的影响作用。叶片加料的自动控制方式为：设置料液施加比例，通过电子控制系统进行处理，使输出料液流量随叶片质量的多少而改变，实现叶片加料的自动控制。当前，在国内卷烟行业内叶片加料系统中所使用的电子控制系统，其关键器件为差压变送器、DR24回路控制器。
现有加料系统简介及问题分析
卷烟厂加料系统
卷烟厂加料系统是卷烟厂制丝生产线上的重要工序，它要求系统能根据生产线上皮带秤测量的烟丝（烟叶）实际流量和工艺要求的香料配比系数计算得出理论加香加料流量，据此控制实际的加香加料流量。系统示意图如图1。
图1；卷烟厂加香加料系统示意图
加料系统的工作过程为：系统开始工作，柱塞泵作往复运动，把料液压入管道，单向阀打开，料液从计量罐流向加料系统，差压变送器测得单位时间内计量罐底压强的变化，送入控制器DR24中，得出实
系统存在的问题
在该加料系统中，系统工作质量的好坏关键取决于差压变送器以及电子皮带秤的精确程度。差压变送器根据一段时间内的流量变化计算出瞬时流量，这种流量的计量方式有一定的滞后性，使得系统的控制精度变差CONTROL ENGINEERING China版权所有，造成加料量不准确。另一方面，由于系统料液浓度大，时间久后，会因结垢而使精度降低。料液流经差压变送器时，其中的颗粒状物质会使变送器的膜片挤压而影响精度，而且管道安装要求苛刻，如果过程管道内的残液或沉淀物流入导压管内，压力测量就会产生误差。另外， DR24控制器的人机界面简单粗糙，不能直观地显示生产过程中的各种工况，也无法显示各种参数、报警等信息；它用于网络通讯需要专用的硬件与软件，较为繁杂，难于维护www.cechina.cn，而且不适于大量数据的传输要求，无法适应目前较为先进的现场总线技术。
新系统的设计
测量机构选择
考虑到卷烟厂各种香精、糖料的密度各不相同，经分析研究，测量装置决定采用质量流量计测量流量去取代原系统中用差压变送器加计量罐来测量流量的测量方法。用质量流量计的测量方法，不受密度、气泡、温度、杂质等的影响，本身精度达到0.1%,能很好地解决系统测量精度差的问题。
控制器选择
本系统需控制二十多个开关量、四个模拟量，需完成多种算术运算、逻辑运算及控制运算，而且需要较强的通讯功能以便通过现场总线交换大量数据www.cechina.cn，另外考虑到工业现场温度较高，湿度较大，且粉尘较大，故选用PLC作为控制器，加上触摸屏作人机界面。可维护性较好www.cechina.cn，且编程语言较符合电气维修人员工作习惯。PLC选用符合IEC标准的产品。
执行器选择
原系统中使用柱塞泵作为液体流动的动力，液体的流动存在一定的脉动现象。这种现象将会干扰系统的测量与控制计算。所以改进后的系统使用压缩空气作为动力，这种动力在车间很容易得到，而且相对系统要求非常平稳，易于实现系统的控制目标，实际系统中使用了一个密闭的计量罐（下配差压变送器）、一个敞口储料罐。开机之前，要先把料液打入储料罐中。储料罐旁有一磁性浮子液位计，可显示罐内液位高度，储料罐内最多可盛满刻度的80%。当料液温度低于设定温度时，控制器自动打开气动阀向储料罐夹层通入蒸汽，加热料液，达到设定温度后，关掉气动阀。当计量罐内料液达到设定下限时，过程控制器自动启动上料泵电机，使储料罐内料液向计量罐内补充，直到计量罐内料液达到设定上限，或储料罐内无料为止。单向阀使料液单向流动，但计量罐压力不可回返。计量罐内需恒定气压，一般设定为0.5MPa。直接控制液体流量的执行机构采用抛物线型阀芯的线性气动调节阀。控制器将阀门开度以4-20mADC电信号的方式输出给电气转换器,电气转换器将电信号对应转换成0.02-0.1MPa的气压信号，驱动气动调节阀动作。
工作原理
工作开始后，电子秤将烟叶瞬时流量送到控制器，经过延时，然后与预先设定好的配比系数相乘，就得到理论瞬时流量值。值得一提的是，电子秤延时是必要的CONTROL ENGINEERING China版权所有，因为电子秤与喷嘴之间有时间差，只有延时准确，才能更好的完成控制的动态对应。质量流量计将反馈信号送入控制器，反馈信号代表料液的实际瞬时流量。将瞬时值与设定量进行比较，以它们的差值作为偏差量进行PID调节。
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