纤维水泥板生产中的液位控制技术.pdf

材世果
2013年第34卷第3期
doi:10.3963/i.issn.1674-606.2013.03.037
纤维水泥板生产中的液位控制技术
冯君
武汉建筑材料工业设计研究院有限公司,武汉430074
摘要:文译细介绍纤擁水泥板生产线主机设各网箱液位拉制的重点,楼照纤維水泥板产品特点,力求在电气
控上接照正的方式进行,尽量免拉制误差过大造底料成分偏是从而子致成品质立不合格。
关词:纤维水泥板;液住控制技术;酸钙械
Liquid Place Control Technique of Fibre Cement
Board Production Line
FENG Jun
(Wuhan Building Material Industry Design Research Institute Co, Ltd, Wuhan 430074, China
Abstract This paper introduced key points of main equipment cage liquid level control in fiber cement board pr-
duction line According to the characteristics of fiber cement board products, every effort was done to ensure the cor
rect electric control This can arod to produce unqualified boards
Key words: fibre cement; liquid place control techniques calium silicate
纤维水泥板又称纤维增强水泥板,是用纤维和水泥为主要原材料生产的建筑用水泥平板,以其防水、防
火、隔音效果好,且不生白蚁、不易腐烂、耐腐蚀性比较好等优点,受到越来越多的建设业主的青,并且在各
种厂房、住宅等建筑装潢工程中普遍使用。纤维水泥板的生产在工艺中分为流浆法和抄取法,在抄取法中,
纤绯水泥板的液位控制起到了关键作用。
1试验项目及设备概况
昆明华城兴建材有限公司纤维水泥平板六网箱抄取制板生产线是目前运用国产设备产量最大的生产
线,预计日产纤维水泥板1万张,成型板规格(长×宽メ厚):2400mm×1220mmX(4~18)mm,其中抄取
制版机为主机设备。其工作流程大致如下:由工艺管道送来配置好的料浆,在网箱中被网筒滤取形成薄料
层,网箱被毛布带动旋转,使薄料层连续被抄取到毛布上,并通过网筒和伏辊间的线压力进行第一次脱水和
压实,毛布带着薄料层经过辅助真空箱再次脱水,然后进入成型筒和胸间,薄料层被加压排水缠卷形成光
洁表面,从而形成料坯。其中网箱液位决定了抄取料层品质的好坏,料位高了,料坯水分大,容易脱落;料位
低了,料坯在毛布上会分布不均匀。
2设计原理及主要元件
2.1设计硬件
包括3个部分:微动调节门,网箱(激光检测装置),PLC系统。设备关系图,如图1所示。
1)微动调节阀相关参数。工作电源:DC24V;输入型号:4~20mA,DC;工作温度:-40~70℃;供气压
力
1.4~7.0kgt/cn
2)激光料位计相关参数。工作电源:DC24V;输出型号:4~20mA,DC;可测量程:0~19m反射率
收稿日期:2013-03-20
作者简介:冯君(1982),工程师.D-rnai:f072c163.com
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万方数据
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网箱滚位
进料
微动门阀门开度动作信号
PLC
激光料位显示实际料位
图1设备关系图
90%;激光防护等级:2。
3)PLC系统。选用S7-300系列CUP314C2PN/DP,CP343-1,数字输人模块(DI)321,数字输出模块
(DO)322模拟输人模块(ADSM331,模拟输出模块(AO)SM332,8ロ以太网交换机,电源模块PS307等。
2.2软件设计
软件设计部分,采用西门子自动化编程软件STEP7.5.5以及其配套组态软件 WINCC7.0sp2亚洲版
本
STEP7.5.5接受来自外界传感器模拟信号及设备数字信号,传人给PIC,通过与上位机PC直接通讯,
实现数据交换编程处理;而 WINCC7.0则为完全运用于PC上位机,用于组态画面,模拟现场工况,数据显
示,PC控制等功能
2.3设计原理
这个自动化系统调节采用基于西门子FB41的PID闭环调节。所谓自动化系统可分为开环控制系统和
闭环控制系统。开环控制系统( open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器
controller的输出没有影响。在这种控制系统中,不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。
闭环控制系统( closed- loop control system)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响
控制器的输出,形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈,若反债信号与系统给定值信号相
反,则称为负反馈( Negative Feedback),若极性相同,则称为正反馈,一般闭环控制系统均采用负反馈,又称
负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多,比如人就是一个具有负反馈的闭环控制系统,眼睛便是传感
器,充当反馈,人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛,就没有了反馈回路,也
就成了一个开环控制系统。另例,当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检査衣物是否洗净,并在洗净之后
能自动切断电源,它就是一个闭环控制系统。典型闭环控制回路,如图2所示。
r()
挖制器
执行部件
被控对象
检测元件
图2典型闭环控制回路
在闭环控制系统中,控制器是系统的核心,其控制e
算法决定了系统的控制特性和控制效果。控制器最常
用的控制规律是PID控制。PD控制器是一种线性控
制器,它根据给定值r(tの)与实际输出值c(t)构成控制
偏差e(t)=r(t)-c(t),将偏差e()的比例(P)、积分
(D)和微分(D)通过线性组合构成控制量,对被控制对
象进行控制,故称为PID控制器。此实验中阶跃响应,
图3实验中阶跃响应
如图3所示。
1)比例(P)控制
比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输人误差信号成比例关系。当仅有比例控制时
系统输出存在稳态误差( Steady-state error)。
2)积分(D)控制
在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳
态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统( System with Steady-state Error)。
为了消除稳态误差,在控制器中必须引人“积分项”。积分项相对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,
积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的輪出增大使稳态
误差进一步减小,直到等于零。因此,比例十积分(PD控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
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