煙草行業(yè)一直是我國的重要行業(yè),市場需求量非常之大,隨著工業(yè)水平的發(fā)展,制作工藝的要求越來越高。煙草真空回潮是煙草加工的關(guān)鍵工序,真空回潮過程效率的高低直接影響了回潮率的高低,通過對河北中煙各煙廠的調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前真空回潮控制過程基本是靠經(jīng)驗控制,回潮時通入大量蒸汽導(dǎo)致能耗高,同時破壞煙葉的活性,而且回潮率不盡如人意。本課題基于真空回潮機內(nèi)蒸汽和水的熱量平衡關(guān)系改進已有的煙草真空回潮控制方案,控制蒸汽連續(xù)調(diào)節(jié)閥門的開度進而控制蒸汽噴入量,使得蒸汽和水按一定的比例通入回潮機使煙葉充分的回潮松散,以達到提高回潮率,減少能耗的目的。為了實現(xiàn)煙草真空回潮過程的精細控制,本文開展了如下工作:(1)對煙草業(yè)真空回潮控制的工作原理進行研究分析,選用西門子300PLC作為本系統(tǒng)控制器,完成了煙草真空回潮控制系統(tǒng)的PLC硬件設(shè)計,設(shè)計方案滿足本課題實際測量參數(shù)點數(shù)、計算精度和對閥門控制的要求,以及與智能蒸汽儀表的通信要求,提高數(shù)據(jù)精度和抗干擾性。(2)對現(xiàn)有真空回潮控制流程進行分析,真空回潮控制流程主要包括抽真空、回潮、保壓、破空子過程,但是由于控制過程不精細導(dǎo)致回潮效果低并且能耗大。本文在原有控制流程基礎(chǔ)上,基于課題組建立的真空回潮機內(nèi)蒸汽和水的熱量平衡關(guān)系模型,改進了現(xiàn)有真空回潮控制流程,以實現(xiàn)精細的回潮控制。(3)為了實現(xiàn)人機交互,使用WINCC組態(tài)監(jiān)控界面,并配置STEP7和WINCC實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。本課題設(shè)計的監(jiān)控界面包括主界面、調(diào)試界面、平衡數(shù)據(jù)顯示界面、變量記錄界面,除了顯示所有測量數(shù)據(jù)、模型計算數(shù)據(jù)、實現(xiàn)控制以外,還設(shè)計了配置功能,讀取EXCEL配置文件實現(xiàn)軟件的基本配置,使工作人員通過修改EXCEL表的內(nèi)容來靈活修改監(jiān)控界面的顯示變量,增加了軟件的靈活性。通過組建實驗機,在現(xiàn)場完成煙葉的真空回潮實驗,與傳統(tǒng)煙草控制相比,本文的控制方案具有更高的準(zhǔn)確性、更高的回潮率、低能耗的特點,滿足工業(yè)的控制要求和工藝要求,具有良好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TS43;TP273
【部分圖文】：

殘存的空氣量少，飽和蒸汽更容易進入煙殘存的空氣量多，蒸汽就無法完全進入芯部，煙塊就會低直接影響著煙葉回潮率指標(biāo)。另外，傳統(tǒng)的真空回潮的加入量，這樣并不準(zhǔn)確而且造成浪費，所以通過建模入量，也是提高回透率和降低能耗的一個關(guān)鍵方案。流程生產(chǎn)紙煙的頭道工序，首先將煙葉裝箱輸送于回潮機中用真空泵對回潮機箱進行抽真空，使煙包的外部壓力降抽走，形成真空。當(dāng)真空度達到一定數(shù)值之后，停止抽同時向回潮機箱內(nèi)噴入水和過熱蒸汽，通過建�？刂茩C得進入的水分能充分汽化，由于煙葉內(nèi)外存在壓力差，，煙葉溫度低因此進入煙葉的蒸汽迅速液化，并放熱使回潮結(jié)束，進行破空，然后將煙框出箱進行加香加料。工藝流程圖。

圖 4-1STEP7 硬件組態(tài)組態(tài)完成后，下載硬件組態(tài)到 PLC 中，需要建立 PLC 與 PC 的通信連接，在機端進行通信配置。本系統(tǒng)選用的西門子 S7 317 2PN/DP 有 PN 接口，將 PLC 的通信配置為以太網(wǎng)通信，配置如下：（1）在 PN-IO 槽雙擊彈出 PN-IO 屬性對話框，如圖 4-2 所示：

圖 4-1STEP7 硬件組態(tài)組態(tài)完成后，下載硬件組態(tài)到 PLC 中，需要建立 PLC 與 PC 的通信連接，在機端進行通信配置。本系統(tǒng)選用的西門子 S7 317 2PN/DP 有 PN 接口，將 PLC 的通信配置為以太網(wǎng)通信，配置如下：（1）在 PN-IO 槽雙擊彈出 PN-IO 屬性對話框，如圖 4-2 所示：
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本文編號：2860048