CN102626255A

CN102626255A - 一种烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法

Info

Publication number: CN102626255A
Application number: CN2012101157152A
Authority: CN
Inventors: 孙常荣; 蔡艳
Original assignee: Sichuan Tobacco Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Sichuan Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: CN102626255B

Abstract

一种烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法，在原系统的基础上，新建一个堆栈，将电子皮带秤产生的累计烟丝量进入新建的堆栈，通过设定的延时参数按照先进先出的原则释放出来，与香精实时累计量进行计算，实现瞬时加香流量和香精实时累计量两组数据同步；实时加香比例由香精实时累计量除以同步后的烟丝实时累计量得到，并由程序按设定加香比例进行修正。本发明解决了烟草制丝加香精度误差较大、波动大、易超出标准范围的问题，与现有技术相比，本发明加香精度更高，更加稳定，不仅满足了小比例加香的精度，还大大提升了大比例加香精度。

Description

一种烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法

技术领域

本发明涉及一种烟草制丝加香的方法，具体涉及一种提高加香精度的控制方法。

背景技术

烟草行业制丝生产线混丝加香系统是卷烟制丝工艺中的重要环节。混丝加香的均匀性和稳定性，直接影响卷烟内在质量和风格的稳定，决定着烟丝的品质。而衡量加香均匀性和稳定性的唯一指标是加香精度。所以，保证加香精度的符合性，是保障卷烟内在质量的重要措施。本厂混丝加香设备是在2004年投入使用的，当时设计生产能力为10000kg/小时，加香比为1%，即100L/小时左右的加香流量。

名词解释：加香精度：设定香精施加比例，根据实际通过一批物料的实际香精施加比例，计算加香精度。计算公式如下：

Figure 2012101157152100002DEST_PATH_IMAGE001

×100%

式中：：加香精度(%)；

：香精实际比例（%）；

：香精设定比例（%）。

然而，随着烟草行业卷烟工艺的发展，制丝生产线加香加料工艺理念发生了巨大变化，加香工序由原有的重加香（实现方式为大比例加香）变为轻加香（实现方式小比例加香）。小比例加香实际加香流量一般设置为30L/小时左右，而现有设备设计能力为100L/小时左右的加香流量，因此，小比例加香对设备精度的要求无形增加3倍多。基于硬件设备是原重加香原则下设计的，在不改变硬件设备配置的前提下，现有设备无法达到小比例加香的工艺技术要求。加香比例标准的缩小，无形中提高了设备满足工艺标准能力的要求，具体事例如下表。

Figure 2012101157152100002DEST_PATH_IMAGE005

在小比例加香的情况下，如果无法满足加香精度的工艺要求，将会对成品烟丝的内在质量和卷烟风格造成影响，从而引起产品内在质量的波动。因此，研究在硬件设备不改变的情况下，小比例加香达到加香精度符合工艺要求具有积极意义。

中国专利申请号为201010585064.4公开了一种烟草制丝加香精度误差的线性修正控制方法，但由于设备硬件电子皮带秤和流量计在加香振槽的两端，其实时累计量数据因时间差导致数据存在不同步，致使加香精度误差仍然较大的问题：即电子皮带秤实时累计量数据产生在前，而香精料液实时累计量数据产生在后。则实时加香比例的计算值在生产开始时会比真实的加香比小，在生产过程中由程序按设定加香比例对瞬时加香流量进行修正后，最后生产结束产生的加香比例一般较工艺标准要求较大。原因在于，在实时加香比例计算上，两组数据不同步造成了刚开始生产时实时加香比例计算值有误。程序又按照错误数据进行修正，导致生产过程中实时加香比例与设定比例误差不大，结束时由于两组数据不同步，皮带秤累计量信号采集结束而加香累计量信号还在采集，引起比例计算量的分母数值不再累加而分子部分数据一直累加，结束时比例计算量最后计算值偏大，从而造成实际加香比例较设定加香比例偏大，其加香精度易超出标准范围。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种加香精度高、加香精度波动小的烟草制丝加香控制方法。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法，建立一个堆栈，电子皮带秤产生的瞬时烟丝流量进入堆栈，通过设定的延时参数按照先进先出的原则释放出来，乘以设定加香比例，产生瞬时加香流量，由加香泵控制，从喷嘴喷出；还包括以下步骤：

a、新建一个堆栈，将电子皮带秤产生的累计烟丝量进入新建的堆栈，通过设定的延时参数按照先进先出的原则释放出来，与香精实时累计量进行计算，实现瞬时加香流量和香精实时累计量两组数据同步；

b、实时加香比例由香精实时累计量除以同步后的烟丝实时累计量得到，并由程序按设定加香比例进行修正。

所述烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法，具体步骤如下：

1.1）、控制系统开始，烟丝皮带秤、香精流量计初始化；

1.2）、实时采集瞬时烟丝流量，实时采集烟丝累计量；与此同时，实时采集瞬时香精流量，实时采集香精累计量；

1.3）、瞬时烟丝流量进入堆栈即同步瞬时香精流量，烟丝实时累计量进入堆栈即同步香精实时累计量；

1.4）、计算理论瞬时加香流量即：设定加香比×瞬时烟丝流量×修正值，所述修正值的初始值＝1；加香控制系统控制加香泵转速使瞬时加香流量达到控制值；

1.5）、理论瞬时香精流量与实时采集的瞬时香精流量进行差值比较；

1.6）、PID模块应用差值对加香泵转速进行调整，保持理论与实时采集的瞬时加香流量两个数据的同步一致性；

1.7）、计算瞬时加香比即：实时香精累计量÷堆栈中取出的实时烟丝累计量，计算瞬时加香比与设定加香比进行差值比较，通过程序中的多级控制程序选择设定加香比的修正值；

1.8）、返回步骤1.2）执行，直至生产结束。

所述通过程序中的多级控制程序设定修正值的步骤如下：

2.1）、烟丝配方加香设定比例为K1；

2.2）、实时加香比例K2＝香精实时累计量÷堆栈中取出的烟丝实时累计量；

2.3）、加香比例误差值D(%)＝（K1－K2）÷K1，并设定修正值C如下：

当（－0.1）＜D(%)＜（＋0.1）时，设定修正值C＝1；

当（＋0.1）≤D(%)＜（＋0.3）时，设定修正值C＝0.975；

当（－0.3）＜D(%)≤（－0.1）时，设定修正值C＝1.015；

当D(%) ≥（＋0.3）时，设定修正值C＝0.96；

当D(%) ≤（－0.3）时，设定修正值C＝1.029。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在机械设备硬件不变的前提下，在加香比例为1%时，加香精度由程序修改前0.437%提高到0.078%，在加香比例为0.33%时，加香精度由程序修改前的0.93%提高到0.0907%，完全满足加香精度≤1%的工艺要求。由于没有进行设备硬件的改变，只修改了软件程序，低成本的解决了小比例加香精度符合性差的问题。

2、本发明有效利用现有硬件设备：电子皮带秤（HY-ICS-1600-XECK昆明豪原特自控有限公司全悬浮电子皮带秤）、加香泵（SEW公司R17OT80K4/TF）、流量计（E+H公司80F15）加香筒（虹霓公司FLT200-CU-ZY263），只利用程序补丁扩展现有功能。

3、本发明对操作人员无任何增加要求，完全在自动情况下进行。

4、本发明使用后的加香精度比原程序有了很大提高。在加香比例为1%时，加香精度由程序修改前0.437%提高到0.078%，在加香比例为0.33%时，加香精度由程序修改前的0.93%提高0.0907%，完全满足加香精度≤1%的工艺要求。

5、本发明实时加香比例显示更准确，有助于操作人员随时掌握实时的加香精度情况。

附图说明

图1是本发明加香工艺流程示意图。

图2是本发明加香控制原理示意图。

图3是本发明控制方法流程框图示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例加以说明。

参见图1至图3，使用现有硬件设备：电子皮带秤（HY-ICS-1600-XECK昆明豪原特自控有限公司全悬浮电子皮带秤）、加香泵（SEW公司R17OT80K4/TF）、流量计（E+H公司80F15）加香筒（虹霓公司FLT200-CU-ZY263）。

电子皮带秤产生的瞬时烟丝流量建立一个堆栈，通过设定的第一延时参数t₁（该数据是根据设备现场实际测试所得）按照先进先出的原则释放出来，乘以设定加香比例，产生瞬时加香流量，由设备硬件加香泵控制，进行加香操作，香精从喷嘴喷出。

将电子皮带秤产生的实时累计烟丝量进入新建的另一个堆栈，通过设定的第二延时参数t₂（该数据是根据设备现场实际测试所得）按照先进先出的原则释放出来，与香精实时累计量进行计算，实现瞬时加香流量和香精实时累计量两组数据同步。第一延时参数t₁和第二延时参数t₂相等。

实时加香比例由香精实时累计量除以同步后的烟丝实时累计量得到，实时加香比与设定加香比进行比较，得出一个实际加香比例误差值，并通过多级修正程序对实时加香比例进行修正，达到减小直至消除加香比例误差。

烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法，具体步骤如下：

1.1）、控制系统开始，烟丝皮带秤、香精流量计初始化；

1.3）瞬时烟丝流量进入堆栈即同步瞬时香精流量，烟丝实时累计量进入堆栈即同步香精实时累计量；

1.7）计算瞬时加香比即：实时香精累计量÷堆栈中取出的实时烟丝累计量，计算瞬时加香比与设定加香比进行差值比较，通过程序中的多级控制程序选择设定加香比的修正值；

1.8）、返回步骤1.2）执行，直至生产结束。

通过程序中的多级控制程序设定加香比的修正值的步骤如下：

2.1)、烟丝配方加香设定比例为K1；

2.2)、实时加香比例K2＝香精实时累计量÷堆栈中取出的烟丝实时累计量；

2.3)、加香比例误差值D(%)＝（K1－K2）÷K1，并设定修正值C如下：

当（－0.1）＜D(%)＜（＋0.1）时，设定修正值C＝1；

当（＋0.1）≤D(%)＜（＋0.3）时，设定修正值C＝0.975；

当（－0.3）＜D(%)≤（－0.1）时，设定修正值C＝1.015；

当D(%) ≥（＋0.3）时，设定修正值C＝0.96；

当D(%) ≤（－0.3）时，设定修正值C＝1.029。

在生产任务未结束前一直持续按以上步骤对数据进行采集、比较及计算，生产任务结束。

实施例1：

作为对比，为了准确知道小比例加香精度值现状，对某品牌烟丝进行了三批次烟的加香。在原程序条件下，加香比例设定为0.35%，其加香精度分别为0.52%、0.45%、1.36%；测试数据显示，加香精度波动较大。

使用本发明烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法，又同样对该品牌烟丝进行了三批次的加香，加香比例设定为0.35%，其加香精度分别为0.04%、0.11%、0.08%。结果显示，本发明使得加香精度得到大大的提高，其加香精度全部满足≤1%工艺要求，为保证产品质量稳定性提供了有力的保障。

实施例2：

在原程序条件下，模拟正常生产状态测试加香比例设定为0.33%时的加香精度。具体方法为：用砝码放置计量秤上模拟给出物料流量信号，用水作为香精替代物，同时为了满足加香泵稳定运行对物料流量的要求，将物料流量从正常生产的10000kg/h提高到12000kg/h，对混丝加香精度进行了测试，其加香精度为0.93%。以上数据显示，在无任何外界干扰的模拟状态下，加香精度只能勉强满足加香精度≤1%的工艺要求。如果正常生产，物料流量自身的波动必将造成加香波动，造成加香精度值增大。

使用本发明烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法，又对另一重点新品牌烟丝进行了三批次的加香，加香比例设定为0.33%，其加香精度分别为0.12%、0.17%、0.18%。结果显示，小比例加香精度得到大大的提高，其稳定性也较高。再对其后生产的136批进行跟踪，其加香精度全部满足≤1%工艺要求，均值为0.0907%，标准偏差0.065％。说明现有设备在硬件不变的情况下，使用本发明烟草制丝加香精度计算值同步的的控制方法，其控制精度完全满足小比例加香产品的控制要求。

实施例3：

在原程序条件下，原大比例加香，其加香比例设定为1%，加香精度≤1%，其加香精度的均值为0.437%。

使用本发明烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法，加香比例设定为1%，加香精度≤1%，其加香精度的均值为0.078%。该数据说明本发明不仅满足了小比例加香的精度，还大大提升了大比例加香精度。以上数据通过双样本T检验，P＜0.05，说明原控制系统和本发明方法数据均值有显著差异，并且本发明控制方法的加香精度更好。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法，建立一个堆栈，电子皮带秤产生的瞬时烟丝流量进入堆栈，通过设定的延时参数按照先进先出的原则释放出来，乘以设定加香比例，产生瞬时加香流量，由加香泵控制，从喷嘴喷出；其特征在于，还包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

1.1）、控制系统开始，烟丝皮带秤、香精流量计初始化；

1.8）返回步骤1.2）执行，直至生产结束。

3.根据权利要求2所述的一种烟草制丝加香精度计算值同步的控制方法，其特征在于，所述通过程序中的多级控制程序设定修正值的步骤如下：

2.1）、烟丝配方加香设定比例为K1；

当（－0.1）＜D(%)＜（＋0.1）时，设定修正值C＝1；

当（＋0.1）≤D(%)＜（＋0.3）时，设定修正值C＝0.975；

当（－0.3）＜D(%)≤（－0.1）时，设定修正值C＝1.015；

当D（%）≥（＋0.3）时，设定修正值C＝0.96；

当D（%）≤（－0.3）时，设定修正值C＝1.029。