【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种加料罐料液温度控制装置、方法、存储介质及设备，属于料液温控。
技术介绍
1、制丝加料机是烟草制丝工艺中对烟片进行雾化添加料液的设备，加料机的加料罐用于存储料液并维持料液温度恒定的设备，目前行业内常见的加料机和加料筒的温控制效果均非最完美化。目前，加料机的罐体温度一般通过测温传感器采集，而罐体温度采用单一的蒸汽通断阀控制。罐温高于55℃(加料机料液温控指标值)，蒸汽通断阀关闭；罐温低于54℃(视设备调试情况而定，往往取值比55度低1℃)，蒸汽通断阀开启。蒸汽通断阀打开后，蒸汽喷入罐体外围密封夹层中，通过罐壁的热量对料液进行间接加热，这种温控模型存在一定缺陷：如果罐内料液较多，这种加热方式的加热过程比较缓慢；如果罐内料液较少，这种加热方式虽然加热迅速，但很容易超温，而罐体的保温效果较好，一旦超温很难在短时间内降低罐体温度。
2、在生产末尾料液通常剩余量较少，开启蒸汽通断阀后进入的大量蒸汽会对少量料液保持持续加热的效果，导致批次尾部有罐体温度升温爬坡的波动，造成料液超温，影响产品质量。同时，蒸汽通断阀的开关决定了加入蒸汽的多少，蒸汽的所有热量都传递给料罐和料液，而多余热量则一直存储于料罐蒸汽管壁上，无法消耗。因此，现有的料液温度控制性质决定只能快速加热、无法快速冷却，而目前工艺对料液化学性质的要求是，不允许超温，且要持续稳定在工艺设定温度的小范围内，显然，现有的温控方式难以满足温控需求。
3、另外一个难以稳定控制的原因是无法精确获取加料机料罐内料液的存量，新设备的料液往往采用自动打料的方式进行
4、因此，需要一种能精准获取加料机料罐内料液存量，以及随着料液减少的过程依然能稳定控制料温的控制方法。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种加料罐料液温度控制装置、方法、存储介质及设备。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术手段：
3、第一方面，本专利技术提供一种加料罐料液温度控制装置，包括测温传感器、静态称、机械液位柱、快速通断阀和蒸汽薄膜阀，其中，所述测温传感器安装在加料罐内部，用于实时测量加料罐内部料液温度；所述静态称安装在加料罐底部，用于称量加料罐内料液重量；所述机械液位柱安装在加料罐侧面，用于观察加料罐内料液的液位高度；所述快速通断阀和所述蒸汽薄膜阀依次安装在蒸汽管路上，共同用于控制通过蒸汽管路进入加料罐的蒸汽量，进而控制加料罐内料液温度。
4、第二方面，基于第一方面的加料罐料液温度控制装置，本专利技术还提供一种加料罐料液温度控制方法，包括如下步骤：
5、通过静态称获取第一料液重量，通过机械液位柱获得第二料液重量；
6、根据所述第一料液重量和所述第二料液重量进行偏差计算，得到初始料液剩余量；
7、根据所述初始料液剩余量和加料机生产中的料液流量得到实时更新的料液剩余量；
8、根据所述料液剩余量计算快速通断阀的开启时间和关闭时间；
9、通过实验测量蒸汽薄膜阀死区值，并根据蒸汽薄膜阀死区值得到蒸汽薄膜阀有效加热开度范围；
10、根据实时的料液温度和蒸汽薄膜阀有效加热开度范围计算蒸汽薄膜阀的开度；
11、根据所述快速通断阀的开启时间和关闭时间，以定值脉冲波的形式控制快速通断阀的开启与关闭，配合蒸汽薄膜阀的开度，控制加料罐料液温度。
12、结合第二方面，进一步的，所述根据所述第一料液重量和所述第二料液重量进行偏差计算，得到初始料液剩余量，包括：
13、根据所述第一料液重量和所述第二料液重量进行偏差计算，计算公式如下：
14、
15、其中，δx为料液重量偏差值，x1为第一料液重量，x2为第二料液重量；
16、若0％＜δx＜5％，将第一料液重量x1作为初始料液剩余量，否则输出报警信号。
17、结合第二方面，进一步的，料液剩余量的更新公式如下：
18、y＝x-f
19、其中，y为更新后的料液剩余量，x为初始料液剩余量，f为通过加料流量计累计得到的质量总流量。
20、结合第二方面，进一步的，所述快速通断阀的开启时间的计算公式如下：
21、
22、其中，ton2为快速通断阀的开启时间长度，tthreshold1为第一时间长度阈值，tthreshold2为第二时间长度阈值，tthreshold3为第三时间长度阈值，weight1为第一重量阈值，weight2为第二重量阈值，y为料液剩余量；
23、所述快速通断阀的关闭时间的计算公式如下：
24、
25、其中，toff2为快速通断阀的关闭时间长度，tthreshold4为第四时间长度阈值，tthreshold5为第五时间长度阈值，tthreshold6为第六时间长度阈值。
26、结合第二方面，进一步的，所述通过实验测量蒸汽薄膜阀死区值，包括：
27、(1)在快速通断阀关闭的状态下将蒸汽薄膜阀的开度调整至100％；根据预设的开启时间阈值ton1和关闭时间阈值toff1，以定时的方式反复开启、关闭快速通断阀，令加料罐内料液温度加热到(ttemp-yu1)，其中，ttemp为工艺设定值，yu1为预设的第一温度阈值；
28、(2)将蒸汽薄膜阀的开度调整至0％，打开快速通断阀且持续保持；观察t秒，通过测温传感器判断加料罐内料液温度是否上升；如果料液温度上升，在料液温度达到预设的最大值ttmax后，计算升温差值ttdiff：
29、ttdiff＝ttmax–(ttemp-yu1)
30、若ttdiff≥0.3℃，则蒸汽薄膜阀存在泄露，生成报警信息，停止生产；
31、若ttdiff＜0.3℃，则蒸汽薄膜阀不存在泄露，进入下一步；
32、(3)令n＝1，将蒸汽薄膜阀的开度调整至2n％，打开快速通断阀且持续保持；观察t秒，如果料液温度上升，计算升温差值ttdiff；若ttdiff≥0.3℃，则将蒸汽薄膜阀死区值设置为0％；若ttdiff＜0.3℃，则进入下一步；
33、(4)令n＝n+1，将蒸汽薄膜阀的开度调整至2n％，打开快速通断阀且持续保持；观察t秒，如果料液温度上升，计算升温差值ttdiff；若ttdiff≥0.3℃，则将蒸汽薄膜阀死区值设置为2(n-1)％；若ttdiff＜0.3℃，则重复步骤(4)，直至得到蒸汽薄膜阀死区值。
34、结合第二方面，进一步的，所述根据实时的料液温度和蒸汽薄膜阀有效加热开度范围计算蒸汽薄膜阀的开度，计算公式如下：
35、
36、其中，va为蒸汽薄膜阀的开度，tt为实时的料液温度，p％为蒸汽薄膜阀有效加热开度范围的最小值，ttemp为工艺设定值，yu2为第二温度阈值，yu3为第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种加料罐料液温度控制装置，其特征在于，包括测温传感器、静态称、机械液位柱、快速通断阀和蒸汽薄膜阀，其中，所述测温传感器安装在加料罐内部，用于实时测量加料罐内部料液温度；所述静态称安装在加料罐底部，用于称量加料罐内料液重量；所述机械液位柱安装在加料罐侧面，用于观察加料罐内料液的液位高度；所述快速通断阀和所述蒸汽薄膜阀依次安装在蒸汽管路上，共同用于控制通过蒸汽管路进入加料罐的蒸汽量，进而控制加料罐内料液温度。
2.基于权利要求1所述加料罐料液温度控制装置的加料罐料液温度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的加料罐料液温度控制方法，其特征在于，所述根据所述第一料液重量和所述第二料液重量进行偏差计算，得到初始料液剩余量，包括：
4.根据权利要求2所述的加料罐料液温度控制方法，其特征在于，料液剩余量的更新公式如下：
5.根据权利要求2所述的加料罐料液温度控制方法，其特征在于，所述快速通断阀的开启时间的计算公式如下：
6.根据权利要求2所述的加料罐料液温度控制方法，其特征在于，所述通过实验测量蒸汽薄膜阀
7.根据权利要求2所述的加料罐料液温度控制方法，其特征在于，所述根据实时的料液温度和蒸汽薄膜阀有效加热开度范围计算蒸汽薄膜阀的开度，计算公式如下：
8.根据权利要求2所述的加料罐料液温度控制方法，其特征在于，将开启时间TON2的长度作为定值脉冲波中高电平的持续时间，将关闭时间TOFF2的长度作为定值脉冲波中低电平的持续时间，生成定值脉冲波。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求2～8中任一所述的加料罐料液温度控制方法。
10.一种设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种加料罐料液温度控制装置，其特征在于，包括测温传感器、静态称、机械液位柱、快速通断阀和蒸汽薄膜阀，其中，所述测温传感器安装在加料罐内部，用于实时测量加料罐内部料液温度；所述静态称安装在加料罐底部，用于称量加料罐内料液重量；所述机械液位柱安装在加料罐侧面，用于观察加料罐内料液的液位高度；所述快速通断阀和所述蒸汽薄膜阀依次安装在蒸汽管路上，共同用于控制通过蒸汽管路进入加料罐的蒸汽量，进而控制加料罐内料液温度。
2.基于权利要求1所述加料罐料液温度控制装置的加料罐料液温度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的加料罐料液温度控制方法，其特征在于，所述根据所述第一料液重量和所述第二料液重量进行偏差计算，得到初始料液剩余量，包括：
4.根据权利要求2所述的加料罐料液温度控制方法，其特征在于，料液剩余量的更新公式如下：
【专利技术属性】
技术研发人员：郭奔，王有利，计鹏帆，金振训，王家浩，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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