提高松散回潮热风温度CPK

时间:2022-03-22 09:47:51 公文范文 来源:网友投稿

  摘要:文章主要针对赣州卷烟厂制丝生产线豪尼TB-L型叶片松散回潮机热风温度调节速率低,稳定耗时长,CPK偏低等问题,通过优化PID程序控制和加装机械改进等方法,提高送出回潮热风温度CPK。
  关键词:松散回潮;CPK;PID
  CPK是Complex Process Capability index 的缩写,是现代企业用于表示制程能力的指标,其实质作用是反映制程合格率的高低,依据 Cpk的评级标准,制程能力的指标最低应达到 B 级(CPK≥1),才能稳定控制。
  滚筒式叶片松散回潮机用于卷烟厂制丝线的叶片预处理段,主要用来增加片烟的含水率和温度,提高片烟的耐加工性等。豪尼公司生产的TB-L 型滚筒式叶片松散回潮机(以下简称TB-L),控制系统是采用现场总线技术的西门子S7-400 PLC。在实际生产过程中,回潮后叶片循环风风温(以下简称热风)从生产初期至稳定状态时波动大,调整速率慢,稳定性差,造成整个生产批次热风CPK(CPK≤1)不合格。针对上述问题,通过实验,优化原有PID控制参数,增加新的控制回路和PID控制,对其系统的热风控制模式进行了改进,旨在提高热风的控制精度,提升热风CPK,保证产品质量。
  一、存在问题
  原理:热风循环系统主要有循环风机、热交换器、和蒸汽管路组成。其主要作用是循环利用滚筒内部的高温高湿工艺气体,再次加热后注入滚筒中,起到节能作用。循环风机将从后室抽出的温热气体经风管送至滚筒上方的热交换器,经加热后和喷射的蒸汽混合,由进料端送入滚筒内,对物料进行增温增湿。热交换器用于预热时产生干热风将滚筒加热,在生产时对热风温度进行调节;同时在回风侧装有温度传感器用于检测热风温度,由系统PID运算,当温度低时,热交换器蒸汽调节阀开大,注入热交换器蒸汽开大,当温度超过设定值时蒸汽关小。
  在实际运用中,上述控制模式存在实际生产过程中有一些问题:①循环风风温控制系统的调节能力差,调节频次高,稳定需时长。在原设计控制模式下,KP值为1.2、TN值为36、修正极限调节量最大值为80、最小值为10。当由预热状态转为生产状态时,热风温度需经多次振荡,需时27min才能趋近与目标值,此过程造成热风风温频繁大幅波动;②热风管路结构设计不当,即当热风偏高时没有一个相应的冷却系统对高热风进行中和调节,实现迅速降温的目的。在生产过程中整个滚筒处于一个密闭的环境中,当热风温度偏高时,整个密闭环境中除了降低热交换器输入蒸汽和通过物料吸收外,无法通过其他方式进行物理降温,致使整个过程耗时长,进而降低热风CPK。统计3个月生产的部分品牌规格共计228批次,CPK均值为1.73,平均合格率为86.9%。
  二、改进方法
  (1)循环风风温控制的改进
  将KP值由原设定值1.2调为3.5、TN值由原36调为15、修正极限调节量最大值由原80%调为100%、最小值由原10%调为5%。降低热风调节的振荡频次,提升调节速率,减少调节过程波动;
  (2)循环风风温辅助控制装置设计
  新增降温旁路,取304不锈钢管φ 250*1.5mm 不锈钢管,当热风温度过高时,通过引入较低温度的回风(以下简称冷风)与交换器出口的高温热风中和,以实现快速控温的目的,設计如图2
  (3)循环风风温辅助控制程序设计
  根据控制需求,新增设计FC1000等控制模块和DB1212等数据模块,在转入生产时,根据温度传感器检测数据,计算出角执行器开度,控制冷风的传送量,与交换器出口的高温热风中和,实现温度的快速调节。
  三、改进效果
  (1)热风调整速率大幅提升,热风温度从开始生产至物料要求的规格中线需时由原来27min缩短至7min,调整时间下降20min,过程控制更趋于稳定。
  (2)改进后跟踪总计3个月生产的部分品牌规格共计317批次,热风CPK均值为2.67,较改进前提高0.95;合格率为98.7%,较改进前提升11.8%。
  结论:
  可以看出,通过优化循环风风温控制参数,加装设计辅助控制装置及配套PID控制程序,有效地提高了松散回潮热风温度的调控速率,提升了热风CPK值,保证了热风稳定性。
  四、结语
  通过研究分析松散回潮热风工作原理,优化系统原本控制参数,改进热风温度控制机械结构及配置设计PID控制模块,提升热风控制响应速率,有效提升了热风温度CPK,CPK均值由原来的1.73调升至2.67,合格率由原来的86.9%提升至98.7%。
  参考文献
  [1]刘俊峰.滚筒式叶片松散回潮机控制系统改进[J].设备与维修,2016.
  (作者单位:江西中烟工业有限责任公司赣州卷烟厂)

推荐访问:回潮 热风 松散 温度 提高