專利名稱：短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種DCS自動化控制系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)。屬于人造纖維領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自動控制(automatic control)是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程的某個工作狀態(tài)或參數(shù)自動地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。自動控制是相對人工控制概念而言的，指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行。自動控制技術(shù)的研究有利于將人類從復(fù)雜、危險、繁瑣的勞動環(huán)境中解放出來并大大提高控制效率。自動控制是工程科學(xué)的一個分支。它涉及利用反饋原理的對動態(tài)系統(tǒng)的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)。我們今天稱作自動控制的是二十世紀(jì)中葉產(chǎn)生的控制論的一個分支。粘膠制備是整個粘膠纖維生產(chǎn)過程中最重要、最關(guān)鍵的工序之一，它是將固體的漿粕經(jīng)過浸漬生成堿纖維素，然后經(jīng)過壓榨、粉碎和老成工序輸送到黃化機(jī)中與CS2反應(yīng)生成纖維素黃酸脂，再將纖維素黃酸酯溶解于堿液中得到液態(tài)的粘膠，粘膠通過過濾、脫泡工序消除其中的雜質(zhì)和氣泡，并通過熟成工藝，調(diào)整粘膠的粘度和熟成度，最終生產(chǎn)出符合后序工藝性能要求的原液粘膠。在浸漬之前的浸漬堿調(diào)配的過程中，需要將四種不同濃度的介質(zhì)調(diào)配到一起，最后生產(chǎn)出濃度符合工藝要求的堿液。浸漬堿濃度和溫度控制好壞，將直接影響堿纖維組成和堿纖維質(zhì)量?，F(xiàn)有技術(shù)中雖然有對短纖維粘膠原液生產(chǎn)的整個工藝流程的自動控制系統(tǒng)，但是針對性不強(qiáng)，依然要進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試和人為操作，特別是對浸漬過程中的浸漬堿調(diào)配控制， 現(xiàn)有技術(shù)不能保證多種原料介質(zhì)加入量，使得濃度調(diào)配的精度達(dá)不到要求，嚴(yán)重影響了后續(xù)浸漬工藝以及堿纖維的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中短纖維粘膠原液生產(chǎn)的整個工藝流程的自動控制的問題，特別是短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配中，無法準(zhǔn)確控制多種原料介質(zhì)加入量， 影響浸漬堿濃度的問題，提供一種短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，保證工藝參數(shù)的精度，減小故障和事故發(fā)生，最大程度地減少人為操作，方便對整個工藝的實時監(jiān)控。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案為
短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，包括浸漬堿原料輸送管、浸漬堿供堿管以及浸漬堿混合桶，其特征在于還包括用于接收并分析信號的上位機(jī)操作站，所述的上位機(jī)操作站采用冗余過程控制軟件搭建冗余過程控制系統(tǒng)建立起短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)；本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管上設(shè)置有流量PID控制器和與之連接的流量控制閥，用于控制浸漬堿濃度；所述的流量PID控制器與所述的上位機(jī)操作站連接；所述的浸漬堿供堿管上還設(shè)置有浸漬堿溫度控制裝置用于控制浸漬堿溫度。本發(fā)明所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)輔以多操作站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、消息報警記錄和過程歷史曲線，保證整個控制過程實時、有效、可追溯。本發(fā)明所述的上位機(jī)操作站采用西門子S7-400H CPU為控制核心。本發(fā)明所述的冗余過程控制軟件為PCS7軟件。本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管為濃堿輸送管道、除鹽水輸送管道、透析堿輸送管道以及過濾堿輸送管道。本發(fā)明所述的浸漬堿混合桶上設(shè)置有密度變送器以及PID控制器，用于測量浸漬堿的密度，與同溫度下要求的浸漬堿濃度所對應(yīng)的浸漬堿密度作PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為配方運(yùn)算的補(bǔ)償值。本發(fā)明所述的設(shè)置在浸漬堿供堿管上的浸漬堿溫度控制裝置包括加熱器、冷卻器器以及溫度傳感器，所述的溫度控制裝置連接有PID控制器。上述加熱器為蒸汽循環(huán)管道；所述的冷卻器為冷卻水循環(huán)管道。本發(fā)明所述的浸漬堿濃度為堿含量160_170g/l。本發(fā)明所述的浸漬堿溫度為50_60°C。本發(fā)明到來的有益技術(shù)效果
1、本發(fā)明的自動控制系統(tǒng)采用西門子S7-400HCPU為控制核心，使用PCS7軟件搭建冗余過程控制系統(tǒng)建立起浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)輔以多操作站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、 消息報警記錄和過程歷史曲線，保證整個控制過程實時、有效、可追溯；
2、搭建冗余過程控制系統(tǒng)，節(jié)約了通訊時間，保證了數(shù)據(jù)交換完整同時也減少了通訊量，保證在出現(xiàn)故障的時候也不會影響整個控制系統(tǒng)的運(yùn)行；
3、本發(fā)明通過在浸漬堿調(diào)配所需的介質(zhì)的輸送管道上設(shè)置流量控制器，經(jīng)過控制系統(tǒng)設(shè)定值的比較分析，控制各介質(zhì)的流量，精確調(diào)配出所需濃度的浸漬堿；
4、本發(fā)明還設(shè)置了密度變送器，測量出一定溫度下的浸堿密度，與同溫度下要求的浸堿濃度所對應(yīng)的浸堿密度作PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為配方運(yùn)算的補(bǔ)償值，控制介質(zhì)流量的加入，準(zhǔn)確控制浸漬堿的密度；
5、由于浸堿濃度和密度受介質(zhì)溫度的影響非常大，因此需要嚴(yán)格控制浸漬堿的溫度。 堿纖浸漬過程是一個弱放熱過程，壓榨回收堿的溫度略高于浸漬堿的溫度，參與浸漬堿液調(diào)配的壓榨回收堿約占浸漬堿總量的80% 90%，在環(huán)境溫度比較高時，浸堿的溫度會升高，在環(huán)境溫度低的時候，浸堿溫度會降低。因此本發(fā)明在浸漬堿供堿管上設(shè)置溫度控制器，保證供給浸漬工序的浸漬堿的溫度達(dá)到工藝要求，保證堿纖維的質(zhì)量；
6、本發(fā)明采用的溫度控制裝置為蒸汽循環(huán)加熱裝置和循環(huán)水冷卻裝置，可以使用生產(chǎn)中的廢氣、廢水用作溫度的控制，這樣將廢物回收，循環(huán)利用，節(jié)約了生產(chǎn)成本，也保護(hù)了環(huán)境不會受到大的危害。


說明書附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1
短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，包括浸漬堿原料輸送管、浸漬堿供堿管以及浸漬堿混合桶，其特征在于還包括用于接收并分析信號的上位機(jī)操作站，所述的上位機(jī)操作站采用冗余過程控制軟件搭建冗余過程控制系統(tǒng)建立起短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)；本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管上設(shè)置有流量PID控制器和與之連接的流量控制閥，用于控制浸漬堿濃度；所述的流量PID控制器與所述的上位機(jī)操作站連接；所述的浸漬堿供堿管上還設(shè)置有浸漬堿溫度控制裝置用于控制浸漬堿溫度。本發(fā)明所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)輔以多操作站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、消息報警記錄和過程歷史曲線，保證整個控制過程實時、有效、可追溯。本發(fā)明所述的上位機(jī)操作站采用西門子S7-400H CPU為控制核心。本發(fā)明所述的冗余過程控制軟件為PCS7軟件。本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管為濃堿輸送管道、除鹽水輸送管道、透析堿輸送管道以及過濾堿輸送管道。本發(fā)明所述的浸漬堿混合桶上設(shè)置有密度變送器以及PID控制器，用于測量浸漬堿的密度，與同溫度下要求的浸漬堿濃度所對應(yīng)的浸漬堿密度作PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為配方運(yùn)算的補(bǔ)償值。本發(fā)明所述的設(shè)置在浸漬堿供堿管上的浸漬堿溫度控制裝置包括加熱器、冷卻器器以及溫度傳感器，所述的溫度控制裝置連接有PID控制器。上述加熱器為蒸汽循環(huán)管道；所述的冷卻器為冷卻水循環(huán)管道。本發(fā)明所述的浸漬堿濃度為堿含量160g/l。本發(fā)明所述的浸漬堿溫度為50°C。實施例2
短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，包括浸漬堿原料輸送管、浸漬堿供堿管以及浸漬堿混合桶，其特征在于還包括用于接收并分析信號的上位機(jī)操作站，所述的上位機(jī)操作站采用冗余過程控制軟件搭建冗余過程控制系統(tǒng)建立起短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)；本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管上設(shè)置有流量PID控制器和與之連接的流量控制閥，用于控制浸漬堿濃度；所述的流量PID控制器與所述的上位機(jī)操作站連接；所述的浸漬堿供堿管上還設(shè)置有浸漬堿溫度控制裝置用于控制浸漬堿溫度。本發(fā)明所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)輔以多操作站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、消息報警記錄和過程歷史曲線，保證整個控制過程實時、有效、可追溯。本發(fā)明所述的上位機(jī)操作站采用西門子S7-400H CPU為控制核心。本發(fā)明所述的冗余過程控制軟件為PCS7軟件。本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管為濃堿輸送管道、除鹽水輸送管道、透析堿輸送管道以及過濾堿輸送管道。
本發(fā)明所述的浸漬堿混合桶上設(shè)置有密度變送器以及PID控制器，用于測量浸漬堿的密度，與同溫度下要求的浸漬堿濃度所對應(yīng)的浸漬堿密度作PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為配方運(yùn)算的補(bǔ)償值。本發(fā)明所述的設(shè)置在浸漬堿供堿管上的浸漬堿溫度控制裝置包括加熱器、冷卻器器以及溫度傳感器，所述的溫度控制裝置連接有PID控制器。上述加熱器為蒸汽循環(huán)管道；所述的冷卻器為冷卻水循環(huán)管道。本發(fā)明所述的浸漬堿濃度為堿含量170g/l。本發(fā)明所述的浸漬堿溫度為60°C。實施例3
短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，包括浸漬堿原料輸送管、浸漬堿供堿管以及浸漬堿混合桶，其特征在于還包括用于接收并分析信號的上位機(jī)操作站，所述的上位機(jī)操作站采用冗余過程控制軟件搭建冗余過程控制系統(tǒng)建立起短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)；本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管上設(shè)置有流量PID控制器和與之連接的流量控制閥，用于控制浸漬堿濃度；所述的流量PID控制器與所述的上位機(jī)操作站連接；所述的浸漬堿供堿管上還設(shè)置有浸漬堿溫度控制裝置用于控制浸漬堿溫度。本發(fā)明所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)輔以多操作站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、消息報警記錄和過程歷史曲線，保證整個控制過程實時、有效、可追溯。本發(fā)明所述的上位機(jī)操作站采用西門子S7-400H CPU為控制核心。本發(fā)明所述的冗余過程控制軟件為PCS7軟件。本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管為濃堿輸送管道、除鹽水輸送管道、透析堿輸送管道以及過濾堿輸送管道。本發(fā)明所述的浸漬堿混合桶上設(shè)置有密度變送器以及PID控制器，用于測量浸漬堿的密度，與同溫度下要求的浸漬堿濃度所對應(yīng)的浸漬堿密度作PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為配方運(yùn)算的補(bǔ)償值。本發(fā)明所述的設(shè)置在浸漬堿供堿管上的浸漬堿溫度控制裝置包括加熱器、冷卻器器以及溫度傳感器，所述的溫度控制裝置連接有PID控制器。上述加熱器為蒸汽循環(huán)管道；所述的冷卻器為冷卻水循環(huán)管道。本發(fā)明所述的浸漬堿濃度為堿含量165g/l。本發(fā)明所述的浸漬堿溫度為55°C。實施例4
短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，包括浸漬堿原料輸送管、浸漬堿供堿管以及浸漬堿混合桶，其特征在于還包括用于接收并分析信號的上位機(jī)操作站，所述的上位機(jī)操作站采用冗余過程控制軟件搭建冗余過程控制系統(tǒng)建立起短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)；本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管上設(shè)置有流量PID控制器和與之連接的流量控制閥，用于控制浸漬堿濃度；所述的流量PID控制器與所述的上位機(jī)操作站連接；所述的浸漬堿供堿管上還設(shè)置有浸漬堿溫度控制裝置用于控制浸漬堿溫度。本發(fā)明所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)輔以多操作站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、消息報警記錄和過程歷史曲線，保證整個控制過程實時、有效、可追溯。本發(fā)明所述的上位機(jī)操作站采用西門子S7-400H CPU為控制核心。本發(fā)明所述的冗余過程控制軟件為PCS7軟件。本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管為濃堿輸送管道、除鹽水輸送管道、透析堿輸送管道以及過濾堿輸送管道。本發(fā)明所述的浸漬堿混合桶上設(shè)置有密度變送器以及PID控制器，用于測量浸漬堿的密度，與同溫度下要求的浸漬堿濃度所對應(yīng)的浸漬堿密度作PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為配方運(yùn)算的補(bǔ)償值。本發(fā)明所述的設(shè)置在浸漬堿供堿管上的浸漬堿溫度控制裝置包括加熱器、冷卻器器以及溫度傳感器，所述的溫度控制裝置連接有PID控制器。上述加熱器為蒸汽循環(huán)管道；所述的冷卻器為冷卻水循環(huán)管道。本發(fā)明所述的浸漬堿濃度為堿含量168g/l。本發(fā)明所述的浸漬堿溫度為51°C。
權(quán)利要求
1.短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，包括浸漬堿原料輸送管、浸漬堿供堿管以及浸漬堿混合桶，其特征在于還包括用于接收并分析信號的上位機(jī)操作站，所述的上位機(jī)操作站采用冗余過程控制軟件搭建冗余過程控制系統(tǒng)建立起短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)；本發(fā)明所述的浸漬堿原料輸送管上設(shè)置有流量PID控制器和與之連接的流量控制閥，用于控制浸漬堿濃度；所述的流量PID控制器與所述的上位機(jī)操作站連接；所述的浸漬堿供堿管上還設(shè)置有浸漬堿溫度控制裝置用于控制浸漬堿溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)輔以多操作站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、消息報警記錄和過程歷史曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的上位機(jī)操作站采用西門子S7-400H CPU為控制核心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的冗余過程控制軟件為PCS7軟件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的浸漬堿原料輸送管為濃堿輸送管道、除鹽水輸送管道、透析堿輸送管道以及過濾堿輸送管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的浸漬堿混合桶上設(shè)置有密度變送器以及PID控制器，用于測量浸漬堿的密度， 與同溫度下要求的浸漬堿濃度所對應(yīng)的浸漬堿密度作PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為配方運(yùn)算的補(bǔ)償值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的設(shè)置在浸漬堿供堿管上的浸漬堿溫度控制裝置包括加熱器、冷卻器器以及溫度傳感器，所述的溫度控制裝置連接有PID控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的加熱器為蒸汽循環(huán)管道；所述的冷卻器為冷卻水循環(huán)管道。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的浸漬堿濃度為堿含量160-170g/l。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的浸漬堿溫度為50-60°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，通過改進(jìn)和優(yōu)化現(xiàn)有的自動控制系統(tǒng)，采用冗余過程控制軟件搭建冗余過程控制系統(tǒng)建立起短纖維原液粘膠生產(chǎn)中的浸漬堿調(diào)配自動控制系統(tǒng)，包括對浸漬堿原料加入量的控制，經(jīng)過控制系統(tǒng)設(shè)定值的比較分析，控制各介質(zhì)的流量，精確調(diào)配出所需濃度的浸漬堿，保證了后續(xù)浸漬工序的質(zhì)量，和浸漬工序得到的堿纖維的質(zhì)量。
文檔編號G05B19/418GK102393695SQ20111029727
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者何戟, 劉軍, 劉繼丹, 孫小波, 董金華, 路小兵, 陳小兵, 陳景毅 申請人:宜賓絲麗雅集團(tuán)有限公司, 宜賓海絲特纖維有限責(zé)任公司