薄板烘丝机自动控制系统中的PLC技术分析

孟瑾 杨立

摘 要：薄板烘丝机控制系统主要是由电气系统、传动系统、管道系统以及热风系统构成。其中，电气系统中主要是利用了PLC技术进行自动化控制。PLC技术也称为可编程序控制器技术，能够进行严格的自我诊断处理，并且具有极强的抗干扰性，可靠程度好。该文对薄板烘丝机自动控制系统中的PLC技术分析主要从PLC的控制变量、硬件配置、软件设计等三个方面进行。PLC技术在薄板烘丝机自动化控制中的控制过程主要为：工作人员通过操作终端先对PLC进行参数设置，PLC将指令传送给烘丝段设备，烘丝段设备对烟丝进行水含量处理，处理后的烟丝指标返回PLC，PLC对其进行测量分析以确保其符合要求。

关键词：PLC技术 自动控制系统 薄板烘丝机

中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（a）-00-01

在制烟过程中，为了保证烟丝口味的醇正，需要使用薄板烘丝机等烘丝类机械对烟丝进行处理。所以在卷烟厂的制丝车间中，薄板烘丝机是重要生产设备之一，薄板烘丝机能够使烟叶更容易成丝，使烟丝的含水率符合工艺要求。目前，为了使薄板烘丝机更精确、以便保证经其处理后的烟丝各项指标更符合要求，一般都使用自动化控制系统对薄板烘丝机进行控制。在薄板烘丝机自动化控制系统中，PLC技术是应用较为广泛的技术之一。

1 薄板烘丝机控制系统

薄板烘丝机控制系统主要是由电气系统、传动系统、管道系统以及热风系统构成，其中传动系统主要是由主传动电机按变频器给定的频率输送转速，通过链传动实现传动轴的第一次减速，再由小齿轮与烘筒上的大齿轮啮合，实现第二次减速。管道系统主要是由压缩空气管路、蒸汽管路以及除潮管路组成。热风系统主要是由热风风机、管道、角执行器以及散热器等组成，其作用是提高干燥速度。而电气系统中主要是利用了PLC技术进行自动化控制。

2 PLC技术

PLC技术也称为可编程序控制器技术，能够进行严格的自我诊断处理，并且具有极强的抗干扰性，可靠程度好。基于PLC技术的自动控制系统大多数采用的编程方法较为容易理解，方便掌握。此外，PLC技术的控制程序灵活，在数控系统、电力系统以及空调冷冻系统等电气自动化系统中广泛应用。

PLC技术在自动化控制中的工作原理主要分三个阶段：采样输入、执行程序以及系统输出并刷新。在运行中，可以借助I/O映像区内的单元来存储数据，不同的数据对应着不同的存储单元。PLC（可编程序控制器）的控制过程主要为：对控制器进行参数设置，控制器将指令传送给执行设备，执行设备控制被控对象进行动作运行，在這过程中，被控过程量通过检测设备发回到可编程序控制器中，控制器对这一过程量进行测量。

3 薄板烘丝机自动控制系统中的PLC技术分析

PLC技术在薄板烘丝机自动化控制中的控制过程主要为：工作人员通过操作终端先对PLC进行参数设置，PLC将指令传送给烘丝段设备，烘丝段设备对烟丝进行水含量处理，处理后的烟丝指标返回PLC，PLC对其进行测量分析以确保其符合要求。所以对薄板烘丝机自动控制系统中的PLC技术进行分析，主要可以从PLC的控制变量、硬件配置、软件设计等三个方面进行。

3.1 PLC的控制变量

薄板烘丝机控制系统中的电气系统中，主要应用PLC技术进行自动化系统控制。而薄板烘丝机运行中，需要对出口处的烟丝水分含量进行设置，这一数值设置后，PLC会对该数值进行分析，并且将其转换为方便控制的变量，即：传动烘筒的转速、热风温度、排潮风门开度以及蒸汽压力等。

传动烘筒的转速：转速可以决定传动烘筒中烟丝的滞时间。时间长，水分挥发多。但是在烘烤工序中，烟丝会发生化学反应，通过适当地改变烟丝的化学性质，使得烟丝质量提升，所以一定要控制好转速，以免发生不当的化学反应。

热风温度：主要由角执行器来控制，角执行器可以改变空气中冷热成分的比例，从而影响热风温度，热风能够改变烟丝含

水量。

排潮风门开度：热风流动速度是由排潮风门决定，风门开度大，热风流动速度就快，烟丝水分蒸发就快。

蒸汽压力：在薄板烘丝机内，水蒸汽将热量通过热交换板传给烟丝，烟丝受热后水分蒸发，从而烟丝干燥，或者烟丝受热不够，水分没有蒸发反而吸收水蒸气，从而烟丝潮湿。而水蒸气传输的热量多少主要是由蒸汽压力影响的，所以蒸汽压力也是控制参数之一。

3.2 硬件配置

薄板烘丝机自动控制系统中的硬件设施主要包括操作终端、PLC、I/O设备、烘丝段设备、现场总线网络、现场总线子站、称重设备以及测量仪器等。其中，现场总线网络与现场总线子站连接。

3.3 软件设计

薄板烘丝机自动控制系统中软件系统的核心技术就是PLC技术，PLC技术是基于梯形图结构的控制程序，操作终端需要设置出口处的烟丝水分含量，PLC将设置的参数转变为容易理解的控制变量，然后对这些控制变量设备发出指令。主要流程为：通过称重仪器在薄板烘丝机入口处对烟丝进行称重，然后控制蒸汽压力、烘筒转速、热风温度以及排潮风门等，实现PID闭环控制，PID闭环控制中，以烘筒温度为内环，出口烟丝水分为外环。此外，PLC技术还具有自我诊断功能，即通过检测和报警设备对电气设备的热流、电流以及安全联锁进行检测，以确保控制过程正常准确运行。

4 结语

该文首先对薄板烘丝机控制系统进行了简单介绍，薄板烘丝机控制系统主要包括电气系统、传动系统、管道系统以及热风系统四部分。PLC技术即可编程序控制器技术，能够进行严格的自我诊断处理，并且具有极强的抗干扰性，可靠程度好。该文对薄板烘丝机自动控制系统中的PLC技术分析主要从PLC的控制变量、硬件配置、软件设计等三个方面进行。

参考文献

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