基于PLC控制的梗丝增温增湿控制系统

发布时间：2021-04-29 12:19

　　本课题是基于PLC控制系统对现有梗丝增温增湿系统进行设备升级改造。梗丝是卷烟制品的重要构成部分,它具有支撑烟支、提高卷烟的燃烧能力、降低卷烟生产成本,提高烟丝材料的利用率的作用。且对于破除焦油含量对高档卷烟发展的瓶颈有至关重要的作用。本论文首先是对现有设备情况进行分析调查。通过分析发现现有梗丝增温增湿系统的补偿蒸汽系统和热风系统都只有开、闭两种控制方式,不能做到精准控制,难以满足工艺要求。针对于梗丝增温增湿系统不能精准控制这一问题,本论文设计了基于PLC的控制系统,采取硬件设计改造和软件设计改造相结合的方式进行升级改造。首先对梗丝增温增湿系统的硬件系统设计改造:一是在补偿蒸汽系统和热风系统的管路上增设气动薄膜阀等执行器件,二是增加现场数据采集检测和电控柜等原器件。其次是对梗丝增温增湿系统的软件进行设计改造:一是在梗丝增温增湿系统中增加相应控制回路,二是完善相关控制画面。梗丝增温增湿系统升级改造完成后,进行了单机测试、联动测试以及带料测试等相关检测,通过检测发现系统运行正常。投入正式生产运行后,通过统计分析梗丝出口温度和出口水分满足工艺要求,且成品梗丝的生产过程能力得到了提高,提高了出梗... 

【文章来源】：齐鲁工业大学山东省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 章节小结
第2章 梗丝生产工艺介绍及设备
    2.1 工艺介绍
        2.1.1 制丝工艺介绍
        2.1.2 梗丝工艺介绍
    2.2 梗丝各工序设备概述
        2.2.1 烟梗回潮设备简介
        2.2.2 烟梗HT隧道式回潮设备简介
        2.2.3 梗丝干燥设备简介
        2.2.4 梗丝风选与贮存设备简介
        2.2.5 梗丝加香机设备简介
        2.2.6 梗丝滚筒式增温增湿膨胀简介
        2.2.7 梗丝水分测量设备简介
        2.2.8 梗丝温度测量设备简介
    2.3 梗丝吸水膨胀率相关因素概述
        2.3.1 烟梗细胞结构及吸水特性
        2.3.2 烟梗膨胀特性
    2.4 梗丝生产线现有问题分析及改进可行性分析
        2.4.1 梗丝生产线现有问题分析
            2.4.1.1 梗丝出口水分SPC流程图分析
            2.4.1.2 梗丝回潮工序热风温度SPC流程图分析
            2.4.1.3 成品梗丝过程能力分析
        2.4.2 梗丝生产线现有问题概述
        2.4.3 梗丝生产线改进可行性分析
            2.4.3.1 技术可行性分析
            2.4.3.2 经济可行性分析
            2.4.3.3 工艺的匹配可行性分析
            2.4.3.4 法律可行性分析
    2.5 章节小结
第3章 基于PLC的梗丝增温增湿控制系统设计及硬件改造
    3.1 梗丝增温增湿控制系统现场设备调查
        3.1.1 现场使用筒式增湿膨胀设备简介
        3.1.2 现场梗丝增温增湿设备工作状态
        3.1.3 现场梗丝增温增湿设备工作原理
        3.1.4 现场筒式梗丝增湿膨胀机的操作
            3.1.4.1 梗丝增温增湿的目的与来料标准
            3.1.4.2 梗丝增温增湿设备操作的准备工作
            3.1.4.3 梗丝增温增湿滚筒的运行操作
    3.2 控制系统设计方案确定
        3.2.1 现有梗丝增温增湿系统工艺考核指标
        3.2.2 控制量的确定
        3.2.3 控制系统结构的确定
    3.3 梗丝增温增湿系统的硬件改造与设计
        3.3.1 现有梗丝增温增湿系统工作路线与模式
            3.3.1.1 工作路线
            3.3.1.2 工作模式
        3.3.2 现有硬件改造目的
        3.3.3 梗丝增温增湿系统硬件改造方案
            3.3.3.1 执行器件改造方案的确定
            3.3.3.2 电控系统改造方案的确定
            3.3.3.3 硬件系统改造的设计
            3.3.3.4 硬件的选择
            3.3.3.5 电气连接图
            3.3.3.6 硬件的安装
    3.4 章节小结
第4章 梗丝增温增湿控制系统软件设计
    4.1 PLC概况简介
    4.2 PLC程序
        4.2.1 确定工艺技术路线图
        4.2.2 系统控制要求
        4.2.3 控制系统流程图
        4.2.4 控制程序的I/O点及地址分配
        4.2.5 PLC系统选型
        4.2.6 程序设计
            4.2.6.1 热风温度PID调节程序
            4.2.6.2 补偿蒸汽PID调节程序
        4.2.7 程序参数整定
    4.3 章节小结
第5章 梗丝增温增湿系统测试分析
    5.1 系统测试
        5.1.1 系统空载运行测试
        5.1.2 系统的带料测试
            5.1.2.1 现场梗丝温度检测仪器和标准
            5.1.2.2 现场梗丝水分测量仪器和标准
            5.1.2.3 现场带料测试
    5.2 系统投入生产后梗丝产品质量对比
        5.2.1 成品梗丝过程能力对比
            5.2.1.1 改造前梗丝生产过程能力
            5.2.1.2 改造后梗丝生产过程能力
    5.3 章节小结
第6章 结论
致谢
参考文献
在学期间主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
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[2]卷烟制丝加香工序加香均匀性及其影响因素研究[J]. 张珍禛,蒋成勇,朱景溯,曹伏军.  轻工学报. 2019(06)
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硕士论文
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[2]阀门定位器及其特性研究与建模[D]. 吴凤民.宁夏大学 2017
[3]基于AHP/HoR模型的气动薄膜调节阀的可靠性分析[D]. 石洁.浙江工业大学 2013
[4]烟叶主要化学成分分析与卷烟配方关系研究[D]. 龚珍林.西北农林科技大学 2008



本文编号：3167518