提高工藝介質(zhì)流量控制系統(tǒng)可靠性的技術(shù)改進

殷 宏

（陜西中煙工業(yè)有限責任公司漢中卷煙廠，陜西漢中 723102）

0 引言

采用E+H 流量計、蒸汽減壓閥、流量控制閥、電子連續(xù)稱重裝置的組合，PLC 根據(jù)產(chǎn)品流量來計算并控制輔助工藝介質(zhì)流量，從而控制產(chǎn)品水分、溫度是煙草回潮設(shè)備常見的控制方法。部分產(chǎn)品不需要輔助工藝介質(zhì)時，減壓閥和流量控制閥處在工作待機狀態(tài)。減壓閥和流量控制閥均靠內(nèi)部彈性元件來實現(xiàn)節(jié)流調(diào)壓和閥門切斷功能，不能直接作為截止閥使用，隨著設(shè)備使用年限的增加，彈性元件預(yù)壓力變化會導(dǎo)致閥組出現(xiàn)泄漏問題。微量泄漏進入設(shè)備內(nèi)部會造成產(chǎn)品出口水分和溫度的大幅波動。在工藝介質(zhì)流量控制系統(tǒng)中增加鎖閉功能，可以滿足不同產(chǎn)品工藝需求，提高系統(tǒng)工作可靠性，杜絕產(chǎn)品質(zhì)量波動的設(shè)計缺陷。

1 問題分析

蒸汽流量是PLC 根據(jù)流量計實測值和工控機上流量設(shè)定值進行PID 運算來調(diào)整流量控制閥開度，獲得設(shè)定蒸汽流量從而控制產(chǎn)品溫度和水分的。實際生產(chǎn)中，不同產(chǎn)品有不同的工藝要求，部分產(chǎn)品生產(chǎn)中不需要工作蒸汽，流量控制閥處于開度0%的關(guān)閉待機狀態(tài)。圖1 中，流量設(shè)置為0，流量控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，當壓力表2 顯示的壓力突然瞬間降低時會伴隨著產(chǎn)品水分和溫度大幅升高的現(xiàn)象，這說明減壓閥和流量控制閥存在泄漏，不受控的蒸汽直接進入設(shè)備內(nèi)部和產(chǎn)品進行了熱交換，這種隨機頻繁發(fā)的現(xiàn)象直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

圖1 系統(tǒng)工作原理

2 技術(shù)改進

（1）為解決工作蒸汽控制可靠性的問題，如圖1 所示，在原有工作蒸汽流量控制管路中加裝氣動角閥作為執(zhí)行元件，在控制系統(tǒng)加裝中間繼電器K 和電磁閥作為控制元件，用PLC 輸出信號來控制中間繼電器K。通過中間繼電器K 來控制電磁閥NO/OFF，用電磁閥NO/OFF 控制壓縮空氣通和斷達到控制氣動角閥開啟和關(guān)閉。這樣，即使減壓閥和流量控制閥的組合有隨機的工作蒸汽泄漏，由于入口端氣動角閥處于關(guān)閉狀態(tài)，系統(tǒng)也不會有工作蒸汽通過，工作介質(zhì)流量控制系統(tǒng)可靠性得到提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到保障。

（2）在PLC 程序中寫入必要條件。①當工控機設(shè)置工作蒸汽流量＞0 kg/h，PLC 輸出信號使中間繼電器K 得電，電磁閥得電打開，氣動角閥打開，氣動角閥工作狀態(tài)顯示為“ON”，同時，流量控制閥按PID 計算的開度打開，系統(tǒng)獲得設(shè)定蒸汽流量，設(shè)備正常工作。②當工控機設(shè)置工作蒸汽流量≤0kg/h，流量控制閥關(guān)閉，PLC 對中間繼電器K 無輸出信號，電磁閥失電關(guān)閉，氣動角閥切斷，氣動角閥工作狀態(tài)顯示為“OFF”，氣動角閥和流量控制閥均，流量控制系統(tǒng)利用兩個閥門雙重切斷。

（3）同一臺套設(shè)備生產(chǎn)多種不同風(fēng)格類型的產(chǎn)品，質(zhì)量要求各不相同時，設(shè)備上有多種工作介質(zhì)（如蒸汽、軟化水、料液等）需要控制，閥組泄漏造成的質(zhì)量隱患將會成倍增加，查找和排除故障難度也會增加，上述技術(shù)改進也可安裝入其他工藝介質(zhì)控制管道上。通過對PLC 進行編程，再增加必要的控制元件和執(zhí)行元件，均可實現(xiàn)上述提高系統(tǒng)可靠性的功能。

3 結(jié)束語

在流量控制系統(tǒng)中增加必要的執(zhí)行元件和控制元件，利用設(shè)備原有PLC 預(yù)留觸點或擴展新觸點的輸出數(shù)字量信號控制新增執(zhí)行元件的方法，可作為系統(tǒng)防差錯設(shè)計和彌補設(shè)備設(shè)計缺陷的技術(shù)補充，也是提高系統(tǒng)工作可靠性和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。