薄板烘絲機自動控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)分析

孟瑾 楊立

摘 要：薄板烘絲機控制系統(tǒng)主要是由電氣系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、管道系統(tǒng)以及熱風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)成。其中，電氣系統(tǒng)中主要是利用了PLC技術(shù)進行自動化控制。PLC技術(shù)也稱為可編程序控制器技術(shù)，能夠進行嚴(yán)格的自我診斷處理，并且具有極強的抗干擾性，可靠程度好。該文對薄板烘絲機自動控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)分析主要從PLC的控制變量、硬件配置、軟件設(shè)計等三個方面進行。PLC技術(shù)在薄板烘絲機自動化控制中的控制過程主要為：工作人員通過操作終端先對PLC進行參數(shù)設(shè)置，PLC將指令傳送給烘絲段設(shè)備，烘絲段設(shè)備對煙絲進行水含量處理，處理后的煙絲指標(biāo)返回PLC，PLC對其進行測量分析以確保其符合要求。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù) 自動控制系統(tǒng) 薄板烘絲機

中圖分類號：TS43 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-01

在制煙過程中，為了保證煙絲口味的醇正，需要使用薄板烘絲機等烘絲類機械對煙絲進行處理。所以在卷煙廠的制絲車間中，薄板烘絲機是重要生產(chǎn)設(shè)備之一，薄板烘絲機能夠使煙葉更容易成絲，使煙絲的含水率符合工藝要求。目前，為了使薄板烘絲機更精確、以便保證經(jīng)其處理后的煙絲各項指標(biāo)更符合要求，一般都使用自動化控制系統(tǒng)對薄板烘絲機進行控制。在薄板烘絲機自動化控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)是應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)之一。

1 薄板烘絲機控制系統(tǒng)

薄板烘絲機控制系統(tǒng)主要是由電氣系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、管道系統(tǒng)以及熱風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)成，其中傳動系統(tǒng)主要是由主傳動電機按變頻器給定的頻率輸送轉(zhuǎn)速，通過鏈傳動實現(xiàn)傳動軸的第一次減速，再由小齒輪與烘筒上的大齒輪嚙合，實現(xiàn)第二次減速。管道系統(tǒng)主要是由壓縮空氣管路、蒸汽管路以及除潮管路組成。熱風(fēng)系統(tǒng)主要是由熱風(fēng)風(fēng)機、管道、角執(zhí)行器以及散熱器等組成，其作用是提高干燥速度。而電氣系統(tǒng)中主要是利用了PLC技術(shù)進行自動化控制。

2 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)也稱為可編程序控制器技術(shù)，能夠進行嚴(yán)格的自我診斷處理，并且具有極強的抗干擾性，可靠程度好。基于PLC技術(shù)的自動控制系統(tǒng)大多數(shù)采用的編程方法較為容易理解，方便掌握。此外，PLC技術(shù)的控制程序靈活，在數(shù)控系統(tǒng)、電力系統(tǒng)以及空調(diào)冷凍系統(tǒng)等電氣自動化系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

PLC技術(shù)在自動化控制中的工作原理主要分三個階段：采樣輸入、執(zhí)行程序以及系統(tǒng)輸出并刷新。在運行中，可以借助I/O映像區(qū)內(nèi)的單元來存儲數(shù)據(jù)，不同的數(shù)據(jù)對應(yīng)著不同的存儲單元。PLC（可編程序控制器）的控制過程主要為：對控制器進行參數(shù)設(shè)置，控制器將指令傳送給執(zhí)行設(shè)備，執(zhí)行設(shè)備控制被控對象進行動作運行，在這過程中，被控過程量通過檢測設(shè)備發(fā)回到可編程序控制器中，控制器對這一過程量進行測量。

3 薄板烘絲機自動控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)分析

PLC技術(shù)在薄板烘絲機自動化控制中的控制過程主要為：工作人員通過操作終端先對PLC進行參數(shù)設(shè)置，PLC將指令傳送給烘絲段設(shè)備，烘絲段設(shè)備對煙絲進行水含量處理，處理后的煙絲指標(biāo)返回PLC，PLC對其進行測量分析以確保其符合要求。所以對薄板烘絲機自動控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)進行分析，主要可以從PLC的控制變量、硬件配置、軟件設(shè)計等三個方面進行。

3.1 PLC的控制變量

薄板烘絲機控制系統(tǒng)中的電氣系統(tǒng)中，主要應(yīng)用PLC技術(shù)進行自動化系統(tǒng)控制。而薄板烘絲機運行中，需要對出口處的煙絲水分含量進行設(shè)置，這一數(shù)值設(shè)置后，PLC會對該數(shù)值進行分析，并且將其轉(zhuǎn)換為方便控制的變量，即：傳動烘筒的轉(zhuǎn)速、熱風(fēng)溫度、排潮風(fēng)門開度以及蒸汽壓力等。

傳動烘筒的轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速可以決定傳動烘筒中煙絲的滯時間。時間長，水分揮發(fā)多。但是在烘烤工序中，煙絲會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過適當(dāng)?shù)馗淖儫熃z的化學(xué)性質(zhì)，使得煙絲質(zhì)量提升，所以一定要控制好轉(zhuǎn)速，以免發(fā)生不當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)。

熱風(fēng)溫度：主要由角執(zhí)行器來控制，角執(zhí)行器可以改變空氣中冷熱成分的比例，從而影響熱風(fēng)溫度，熱風(fēng)能夠改變煙絲含

水量。

排潮風(fēng)門開度：熱風(fēng)流動速度是由排潮風(fēng)門決定，風(fēng)門開度大，熱風(fēng)流動速度就快，煙絲水分蒸發(fā)就快。

蒸汽壓力：在薄板烘絲機內(nèi)，水蒸汽將熱量通過熱交換板傳給煙絲，煙絲受熱后水分蒸發(fā)，從而煙絲干燥，或者煙絲受熱不夠，水分沒有蒸發(fā)反而吸收水蒸氣，從而煙絲潮濕。而水蒸氣傳輸?shù)臒崃慷嗌僦饕怯烧羝麎毫τ绊懙模哉羝麎毫σ彩强刂茀?shù)之一。

3.2 硬件配置

薄板烘絲機自動控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)施主要包括操作終端、PLC、I/O設(shè)備、烘絲段設(shè)備、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線子站、稱重設(shè)備以及測量儀器等。其中，現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線子站連接。

3.3 軟件設(shè)計

薄板烘絲機自動控制系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)的核心技術(shù)就是PLC技術(shù)，PLC技術(shù)是基于梯形圖結(jié)構(gòu)的控制程序，操作終端需要設(shè)置出口處的煙絲水分含量，PLC將設(shè)置的參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀桌斫獾目刂谱兞浚缓髮@些控制變量設(shè)備發(fā)出指令。主要流程為：通過稱重儀器在薄板烘絲機入口處對煙絲進行稱重，然后控制蒸汽壓力、烘筒轉(zhuǎn)速、熱風(fēng)溫度以及排潮風(fēng)門等，實現(xiàn)PID閉環(huán)控制，PID閉環(huán)控制中，以烘筒溫度為內(nèi)環(huán)，出口煙絲水分為外環(huán)。此外，PLC技術(shù)還具有自我診斷功能，即通過檢測和報警設(shè)備對電氣設(shè)備的熱流、電流以及安全聯(lián)鎖進行檢測，以確保控制過程正常準(zhǔn)確運行。

4 結(jié)語

該文首先對薄板烘絲機控制系統(tǒng)進行了簡單介紹，薄板烘絲機控制系統(tǒng)主要包括電氣系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、管道系統(tǒng)以及熱風(fēng)系統(tǒng)四部分。PLC技術(shù)即可編程序控制器技術(shù)，能夠進行嚴(yán)格的自我診斷處理，并且具有極強的抗干擾性，可靠程度好。該文對薄板烘絲機自動控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)分析主要從PLC的控制變量、硬件配置、軟件設(shè)計等三個方面進行。

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