【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及拉絲機卷筒冷卻水外部冷卻的自動控制，具體為一種拉絲機循環水自動控制系統。
技術介紹
1、隨著工業生產的不斷發展和進步，各行業對于金屬制品、塑料制品、電線電纜等產品的需求持續增長。拉絲機作為這些產品生產過程中的重要設備，其運行效率和質量對于整個生產過程至關重要。而循環水自動控制系統能夠為拉絲機提供穩定的冷卻和潤滑，保障拉絲機的正常運行，滿足工業生產對高效、高質量生產的需求。
2、原有循環水冷卻的工作原理描述如下：循環水泵將25℃的水從循環水池送到各個拉絲機臺，拉絲機運行時對拉絲機卷筒進行冷卻，冷卻后高溫的水通過管道回流入循環水池，經過1#、2#池降溫沉淀后進入3#池，通過抽水泵將3#池的水抽到冷卻塔，再用風機進行冷卻，所有泵和風機的控制均為人工操作；這種控制方式存在以下缺陷：(1)人工控制做不到與機臺契合的水溫與水壓，存在能源浪費；(2)機臺處無水壓檢測，無法通過水壓數據控制循環水泵的打開個數，存在能源浪費；(3)電機為工頻運行，效率較低，能耗較高。
3、因此，本申請提出一種拉絲機循環水自動控制系統來解決背景中的問題是十分必要的。
4、1、專利文件cn105717965b公開了一種用于流固耦合模型試驗的恒溫恒壓循環水自動控制系統，上述專利實現了自動控制和調節水體的溫度和壓力，保持水體恒溫恒壓，提高模擬試驗的準確性，但上述專利不能實現無人化智能操作循環水控制系統的功能。
5、2、專利文件cn117215255b公開了一種工業循環水系統的自動化節能降耗運行控制系統，上述專利
6、3、專利文件cn112214044b公開了一種基于總量控制的循環水自動控制系統及方法，上述專利實現了可避免補水水質不斷波動對循環水系統的干擾，穩定循環水系統連續運行，但上述專利不能實現實時監測壓力值的功能。
7、4、專利文件cn114163068b公開了一種循環水養殖中外加碳源控制系統，上述專利實現了在養殖過程中自動添加額外碳源，添加量精確，可控性高，可有效延長養殖水體換水的間隔時間，但上述專利不能實現精確控制循環水泵轉速的功能。
8、綜上所述，上述專利不能實現無人化智能操作循環水控制系統的功能、實時監測壓力值的功能、精確控制循環水泵轉速的功能和自動控制的功能，導致人工控制做不到與機臺契合的水溫與水壓、無法通過水壓數據控制循環水泵的打開個數，電機為工頻運行，循環水自動控制系統效率較低，能耗較高；
9、為此，本申請提出了一種能實現無人化智能操作循環水控制系統的功能、實時監測壓力值的功能、精確控制循環水泵轉速的功能和自動控制的功能的拉絲機循環水自動控制系統。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種拉絲機循環水自動控制系統，以解決上述
技術介紹
中提出的不能實現無人化智能操作循環水控制系統的功能、實時監測壓力值的功能、精確控制循環水泵轉速的功能和自動控制的功能，導致人工控制做不到與機臺契合的水溫與水壓、無法通過水壓數據控制循環水泵的打開個數，電機為工頻運行，循環水自動控制系統效率較低，能耗較高的技術問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種拉絲機循環水自動控制系統，包括智能控制單元、拉絲機臺、循環水裝置和傳感器，所述傳感器包含溫度傳感器和壓力傳感器；所述拉絲機臺終端處安裝有壓力傳感器，所述智能控制單元通過plc接收傳感器數據并控制循環水裝置運轉，所述智能控制單元的輸入端接收傳感器數據，所述智能控制單元的輸出端傳輸控制信號對循環水裝置進行控制；所述智能控制單元的控制程序對現場壓力和溫度進行實時監測，所述控制程序使用pid算法進行控制，所述智能控制單元建立自適應數學模型；
3、所述壓力傳感器測量循環水的實際壓力值pactual，將實際壓力值轉換為電信號傳送給plc，plc儲存設定的壓力值pset，plc計算偏差e(k)＝pset-pactual(k)，pactual(k)是第k個控制周期測量到的實際壓力值，k表示第k個采樣周期；當實際壓力值pactual(k)小于設定壓力值pset，偏差e(k)為正，plc正向反饋循環水裝置；當實際壓力值pactual(k)大于設定壓力值pset，偏差e(k)為負，plc反向反饋循環水裝置；
4、所述pid參數根據自適應調整規則更新，自適應調整規則根據拉絲機循環水系統的物理特性和歷史運行數據建立拉絲機循環水自動控制系統的數學模型，調整pid的比例系數kp，數學模型的自適應輔助循環水自動控制系統兼容不同型號的拉絲機、循環水設備以及輔助設備。
5、優選的，所述pid算法輸入偏差e(k)，經過比例、積分和微分輸出一個控制信號u(k)，plc預設的控制行為界限值：低閾值t1、高閾值t2；當u(k)低于低閾值t1時，啟動一臺水泵；當u(k)超過高閾值t2時，啟動兩個/多個水泵；水泵的動作影響被控變量的值，形成一個反饋回路，智能控制單元輸出信號控制執行機構，執行機構固定安裝在基礎平臺內部，基礎平臺搭建于循環水池旁邊1-3米，循環水池屬于循環水裝置的一種，循環水裝置通過屏蔽數據線連接變頻器，plc的模擬量輸出模塊引出對應的模擬量信號電纜連接到變頻器的模擬量輸入端子，變頻器通過接收模擬量信號調節循環水裝置；
6、循環水裝置包含循環水泵、冷卻水泵、冷卻風機和循環水池，循環水泵抽取循環水池傳輸至拉絲機臺，冷卻水泵和冷卻風機協同作用冷卻循環水池中的水；
7、壓力傳感器分布于拉絲機臺入口、循環水泵出口和冷卻塔入口，智能控制單元接收壓力傳感器的水壓數據，智能控制單元運行pid算法綜合分析后控制循環水泵的轉速和啟停數量，當實際壓力值低于設定值時，pid增加水泵的轉速反饋壓力傳感器提高壓力。
8、優選的，所述循環水池包括1#池、2#池和3#池，水經過1#池、2#池降溫沉淀后進入3#池，在1#池回水入口處和中部設置溫度傳感器，3#池抽水口處、低部/階梯型深度設置溫度傳感器；
9、智能控制單元根據溫度傳感器采集的數據，動態調整冷卻風機的轉速、循環水泵和抽水泵的流量，使循環水在不同區域的水溫保持動態平衡；
10、循環水系統的進出口安裝有機械過濾器，循環水泵的吸水口前端安裝有過濾器，攔截水中存在的金屬屑、塑料碎片；
11、循環水的管道上開設安裝孔，超聲波處理器通過安裝孔固定安裝在循環水的管道壁上，超聲波在水中產生空化效應，水中的微小氣泡破裂，產生高溫、高壓和強烈的沖擊波，產生沖擊波的過程和沖擊波本體殺死微生物，同時有助于分解水中的有機物和懸浮顆粒，超聲波處理器的輸入端連接到變頻器的輸出端子。
12、優選的，所述拉絲機臺通過數據線連接有電機，電機的輸出端子通過數據線連接到變頻器的輸出端，pid算法將計算的結果反饋到變頻器實現控制電機；循環水管道關鍵節點(本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：包括智能控制單元、拉絲機臺、循環水裝置和傳感器，所述傳感器包含溫度傳感器和壓力傳感器；所述拉絲機臺終端處安裝有壓力傳感器，所述智能控制單元通過PLC接收傳感器數據并控制循環水裝置運轉，所述智能控制單元的輸入端接收傳感器數據，所述智能控制單元的輸出端傳輸控制信號對循環水裝置進行控制；所述智能控制單元的控制程序對現場壓力和溫度進行實時監測，所述控制程序使用PID算法進行控制，所述智能控制單元建立自適應數學模型；
2.根據權利要求1所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述PID算法輸入偏差e(k)，經過比例、積分和微分輸出一個控制信號u(k)，PLC預設的控制行為界限值：低閾值T1、高閾值T2；當u(k)低于低閾值T1時，啟動一臺水泵；當u(k)超過高閾值T2時，啟動兩個/多個水泵；水泵的動作影響被控變量的值，形成一個反饋回路，智能控制單元輸出信號控制執行機構，執行機構固定安裝在基礎平臺內部，基礎平臺搭建于循環水池旁邊1-3米，循環水池屬于循環水裝置的一種，循環水裝置通過屏蔽數據線連接變頻器，PLC的模擬量輸出模塊引
3.根據權利要求2所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述循環水池包括1#池、2#池和3#池，水經過1#池、2#池降溫沉淀后進入3#池，在1#池回水入口處和中部設置溫度傳感器，3#池抽水口處、低部/階梯型深度設置溫度傳感器；
4.根據權利要求1所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述拉絲機臺通過數據線連接有電機，電機的輸出端子通過數據線連接到變頻器的輸出端，PID算法將計算的結果反饋到變頻器實現控制電機；循環水管道關鍵節點(水泵進出口、分支管連接處和系統總進出水口)設置水流傳感器，水流傳感器通過無線傳輸連接智能控制單元，水流傳感器輸出數字信號至智能控制單元；
5.根據權利要求1所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述拉絲機循環水自動控制系統還包括控制柜面板，控制柜面板以便于操作人員在巡檢/日常維護查看和操作，控制柜面板外壁固定安裝有觸摸屏，觸摸屏畫面顯示監測值和設定值的修改，操作人員通過觸摸屏查看拉絲機循環水自動控制系統的運行情況。
6.根據權利要求1所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述智能控制單元基于歷史循環水自動控制系統運行數據和實時傳感器數據，根據偏差分析的結果優化循環水裝置運行參數，在拉絲機低負荷運行時，智能控制單元自動降低循環水流量、冷卻強度和循環水泵的轉速。
7.根據權利要求5所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述控制柜面板通過網絡連接遠程終端，操作人員通過終端查看循環水系統的實時運行參數(水壓、水溫、水流)，在授權情況下，操作人員通過遠程終端對拉絲機循環水自動控制系統進行操作(調整設備參數、啟動/停止設備)；遠程終端集成維護與故障管理軟件，維護與故障管理軟件包括故障診斷功能和維護計劃生成；當循環水系統檢測到故障，軟件通過內置的知識庫進行故障診斷，并提供詳細的修復指南；軟件自動生成維修日志和提醒維護人員定期進行預防性維護。
8.根據權利要求6所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述循環水自動控制系統運行數據包括但不限于水壓變化曲線、水溫波動情況、設備運行時間和頻率，智能控制單元對數據進行分析，生成運行報告，為優化系統性能、預測設備故障和制定維護計劃提供數據支持，觸摸屏提供操作指引和幫助文檔。
9.根據權利要求6所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述拉絲機低負荷運行時，智能控制單元通過實時監測多點溫度傳感器的數據，減少冷卻水泵和冷卻風機的工作強度，冷卻風機在水的循環過程中通過強制空氣流動冷卻水溫，減少空氣在水表面的流動，減少蒸發和散熱；智能控制單元同時減少冷卻水泵的流量，降低冷卻風機的風速。
10.根據權利要求8所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述優化系統性能通過傳感器收集分析水壓、水溫、水流速度，PID參數反饋云端解決方法，軟件生成周期性報告，遠程終端和觸摸屏展示優化建議和系統狀態。
...【技術特征摘要】
1.一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：包括智能控制單元、拉絲機臺、循環水裝置和傳感器，所述傳感器包含溫度傳感器和壓力傳感器；所述拉絲機臺終端處安裝有壓力傳感器，所述智能控制單元通過plc接收傳感器數據并控制循環水裝置運轉，所述智能控制單元的輸入端接收傳感器數據，所述智能控制單元的輸出端傳輸控制信號對循環水裝置進行控制；所述智能控制單元的控制程序對現場壓力和溫度進行實時監測，所述控制程序使用pid算法進行控制，所述智能控制單元建立自適應數學模型；
2.根據權利要求1所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述pid算法輸入偏差e(k)，經過比例、積分和微分輸出一個控制信號u(k)，plc預設的控制行為界限值：低閾值t1、高閾值t2；當u(k)低于低閾值t1時，啟動一臺水泵；當u(k)超過高閾值t2時，啟動兩個/多個水泵；水泵的動作影響被控變量的值，形成一個反饋回路，智能控制單元輸出信號控制執行機構，執行機構固定安裝在基礎平臺內部，基礎平臺搭建于循環水池旁邊1-3米，循環水池屬于循環水裝置的一種，循環水裝置通過屏蔽數據線連接變頻器，plc的模擬量輸出模塊引出對應的模擬量信號電纜連接到變頻器的模擬量輸入端子，變頻器通過接收模擬量信號調節循環水裝置；
3.根據權利要求2所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述循環水池包括1#池、2#池和3#池，水經過1#池、2#池降溫沉淀后進入3#池，在1#池回水入口處和中部設置溫度傳感器，3#池抽水口處、低部/階梯型深度設置溫度傳感器；
4.根據權利要求1所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述拉絲機臺通過數據線連接有電機，電機的輸出端子通過數據線連接到變頻器的輸出端，pid算法將計算的結果反饋到變頻器實現控制電機；循環水管道關鍵節點(水泵進出口、分支管連接處和系統總進出水口)設置水流傳感器，水流傳感器通過無線傳輸連接智能控制單元，水流傳感器輸出數字信號至智能控制單元；
5.根據權利要求1所述的一種拉絲機循環水自動控制系統，其特征在于：所述拉絲機循環水自動控制系統還包括...
【專利技術屬性】
技術研發人員：俞永高，朱春雷，邢振江，衛亮，石坤元，
申請(專利權)人：江蘇能達線材制品有限公司，
類型：發明
國別省市：
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