CN103257658A - 加料料罐温度控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加料料罐温度控制方法及系统，方法包括：在按照预设周期对加料料罐进行脉冲加热的过程中的每一次脉冲加热时，控制器接收温度传感器发送的本次脉冲加热所对应的实时温度检测值；所述控制器根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数，其中较小的差值所在数值范围对应于较小的加热系数，较大的差值所在数值范围对应于较大的加热系数；所述控制器根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度，并依照所述加热温度进行下一次脉冲加热。本发明能够克服现有的脉冲式步进加热存在的问题，提高料液的加热效率，改善加热效果。

Description

加料料罐温度控制方法及系统

技术领域

本发明涉及烟草加工领域，尤其涉及一种加料料罐温度控制方法及系统。

背景技术

加料作为烟草生产过程中的重要一环，其中一个重要的工艺指标就是料液温度，其关乎烟草产品的质量。而料液温度的控制受到生产过程中种种因素的影响，例如料液搅拌不均、车间温度变化、冷凝水排放不畅、加热蒸汽压力不稳等而导致料液温度控制曲线变化很大，难以达到工艺上的要求（例如工艺要求50℃左右），进而极大的影响到烟叶的味道及品质。

现有的加料料罐的温度控制方法采用的是脉冲式步进加热的方式，即在每次脉冲加热时根据当前检测到的温度值与工艺设定值的差值来调整下一步的加热温度，温度曲线具体参见图1，这种脉冲式步进加热的温度控制方法在实际运用中会出现初始加热较慢，而加热过程中又会出现温度超温，以及温度控制不稳定的现象。

发明内容

本发明的目的是提出一种加料料罐温度控制方法及系统，针对现有的脉冲式步进加热存在的问题，能够提高料液的加热效率，改善加热效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种加料料罐温度控制方法，包括：

在按照预设周期对加料料罐进行脉冲加热的过程中的每一次脉冲加热时，控制器接收温度传感器发送的本次脉冲加热所对应的实时温度检测值；

所述控制器根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数，其中较小的差值所在数值范围对应于较小的加热系数，较大的差值所在数值范围对应于较大的加热系数；

所述控制器根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度，并依照所述加热温度进行下一次脉冲加热。

进一步的，所述较小的差值所在数值范围为差值的取值小于预设差值，所述较大的差值所在数值范围为差值的取值大于等于预设差值。

进一步的，所述控制器根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数的操作具体为：

所述控制器计算工艺设定值SP与实时温度检测值PV的差值Δ；

所述控制器判断所述差值Δ是否小于预设差值SM，如果小于所述预设差值SM，则确定加热系数为N1，否则确定加热系数为N2，其中0<N1<N2<1。

进一步的，所述控制器根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度的操作具体为：

所述控制器根据所述差值Δ和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度P，计算公式为：

$P=\left\{\begin{array}{cc}(\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N1+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}<\mathrm{SM}\\ (\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N2+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}\&GreaterEqual;\mathrm{SM}\end{array}\right..$

进一步的，所述预设差值SM为6℃，加热系数N1为0.05，加热系数N2为0.3。

为实现上述目的，本发明提供了一种加料料罐温度控制系统，包括：

温度传感器，用于检测加料料罐的实时温度；

控制器，用于在加料料罐的加热装置按照预设周期对加料料罐进行脉冲加热的过程中的每一次脉冲加热时，接收所述温度传感器发送的本次脉冲加热所对应的实时温度检测值，再根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数，其中较小的差值所在数值范围对应于较小的加热系数，较大的差值所在数值范围对应于较大的加热系数，以及根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度，以使所述加热装置依照所述加热温度进行下一次脉冲加热。

进一步的，所述控制器具体包括：

温度值接收模块，用于在所述加热装置按照预设周期对所述加料料罐进行脉冲加热的过程中的每一次脉冲加热时，接收所述温度传感器发送的本次脉冲加热所对应的实时温度检测值；

加热系数确定模块，用于根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数，其中较小的差值所在数值范围对应于较小的加热系数，较大的差值所在数值范围对应于较大的加热系数；

加热温度计算模块，用于根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度，以使所述加热装置依照所述加热温度进行下一次脉冲加热。

进一步的，所述较小的差值所在数值范围为差值的取值小于预设差值，所述较大的差值所在数值范围为差值的取值大于等于预设差值。

进一步的，所述加热系数确定模块具体包括：

差值计算单元，用于计算工艺设定值SP与实时温度检测值PV的差值Δ；

差值比较单元，用于判断所述差值Δ是否小于预设差值SM；

加热系数确定单元，用于在所述差值比较单元判断所述差值小于所述预设差值SM时，确定加热系数为N1，否则确定加热系数为N2，其中0<N1<N2<1。

进一步的，所述加热温度计算模块所采用的计算公式为：

加热温度 $P=\left\{\begin{array}{cc}(\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N1+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}<\mathrm{SM}\\ (\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N2+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}\&GreaterEqual;\mathrm{SM}\end{array}\right..$

进一步的，所述预设差值SM为6℃，加热系数N1为0.05，加热系数N2为0.3。

基于上述技术方案，本发明通过温度传感器检测实时温度，控制器根据本次脉冲加热时的实时温度检测值计算出下一次脉冲加热所采用的加热温度，而在计算下一次脉冲加热的加热温度时，根据工艺设定值和实时温度检测值的差值所在的数值范围来确定加热系数，差值较大的，对应的加热系数也较大，这就使得加料料罐在加热初期可以以较大的加热系数计算的加热温度进行加热，提高加热的速度，而在温度接近工艺设定值时以较小的加热系数计算的加热温度进行加热，减小加热的速度，从而使加热温度更加稳定，而避免温度超温，进而克服现有的脉冲式步进加热存在的问题，能够提高料液的加热效率，改善加热效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有的加料料罐温度控制方法的温度曲线示意图

图2为本发明加料料罐温度控制方法的一实施例的流程示意图。

图3为本发明加料料罐温度控制方法实施例的温度曲线示意图。

图4为本发明加料料罐温度控制系统的一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明可在现有的脉冲式步进加热方式改为分段脉冲步进加热方式，在不同的时间段采用不同的加热系数。

如图2所示，为本发明加料料罐温度控制方法的一实施例的流程示意图。在本实施例中，加料料罐温度控制流程包括：

步骤101、在按照预设周期对加料料罐进行脉冲加热的过程中的每一次脉冲加热时，控制器接收温度传感器发送的本次脉冲加热所对应的实时温度检测值；

步骤102、所述控制器根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数，其中较小的差值所在数值范围对应于较小的加热系数，较大的差值所在数值范围对应于较大的加热系数；

步骤103、所述控制器根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度，并依照所述加热温度进行下一次脉冲加热。

在本实施例中，温度传感器对加料料罐的温度进行实时检测，而控制器根据本次脉冲加热时的实时温度检测值计算出下一次脉冲加热所采用的加热温度，而在计算下一次脉冲加热的加热温度时，根据工艺设定值和实时温度检测值的差值所在的数值范围来确定加热系数，差值较大的，对应的加热系数也较大，这就使得加料料罐在加热初期可以以较大的加热系数计算的加热温度进行加热，提高加热的速度，而在温度接近工艺设定值时以较小的加热系数计算的加热温度进行加热，减小加热的速度，从而使加热温度更加稳定，而尽量避免温度超温，进而克服现有的脉冲式步进加热存在的问题，能够提高料液的加热效率，改善加热效果。

在实际情况中，较小的差值所在数值范围可取为差值的取值小于预设差值，较大的差值所在数值范围可取为差值的取值大于等于预设差值，从而实现两段式的加热。

在步骤102中，控制器可以先计算工艺设定值SP与实时温度检测值PV的差值Δ，再进一步判断差值Δ是否小于预设差值SM，如果小于所述预设差值SM，则确定加热系数为N1，否则确定加热系数为N2，其中0<N1<N2<1。

计算公式可采用以下的公式：

$P=\left\{\begin{array}{cc}(\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N1+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}<\mathrm{SM}\\ (\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N2+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}\&GreaterEqual;\mathrm{SM}\end{array}\right..$

下面以一具体实例来说明一下加料料罐温度控制的过程，温度曲线参见图3。在本实例中，预设差值SM为6，加热系数N1为0.05，加热系数N2为0.3，工艺设定值SP为50℃。在料液刚打入料罐时，料液温度较低，因此实时温度检测值PV要比工艺设定值50℃低得较多，因此计算得到的差值Δ要大于预设差值6℃，对应的加热系数为较大的0.3，这样通过上面的公式计算出的加热温度P也较大，使得料液温度较快的逼近工艺设定值，提高了加热效率。而当料液温度即将达到工艺设定值时，差值Δ要低于预设差值6℃，因此对应的加热系数取为0.05，这样料液温度可以缓慢逼近工艺设定值，避免料液温度超温。

通过比较图1和图3可以看到，采用本发明实施例的温度曲线的实时温度检测值PV都在工艺设定值SP之下，且很好的逼近设定值，曲线控制平滑稳定，满足了制丝工艺对温度控制的要求。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

如图4所示，为本发明加料料罐温度控制系统的一实施例的流程示意图。在本实施例中，加料料罐温度控制系统包括：温度传感器1和控制器2。温度传感器1用于检测加料料罐的实时温度。控制器2用于在加料料罐的加热装置3按照预设周期对加料料罐进行脉冲加热的过程中的每一次脉冲加热时，接收所述温度传感器发送的本次脉冲加热所对应的实时温度检测值，再根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数，其中较小的差值所在数值范围对应于较小的加热系数，较大的差值所在数值范围对应于较大的加热系数，以及根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度，以使所述加热装置依照所述加热温度进行下一次脉冲加热。

控制器2可以具体包括：温度值接收模块21、加热系数确定模块22和加热温度计算模块23。其中，温度值接收模块21用于在所述加热装置3按照预设周期对所述加料料罐进行脉冲加热的过程中的每一次脉冲加热时，接收所述温度传感器1发送的本次脉冲加热所对应的实时温度检测值。

加热系数确定模块22用于根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数，其中较小的差值所在数值范围对应于较小的加热系数，较大的差值所在数值范围对应于较大的加热系数。

加热温度计算模块23用于根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度，以使所述加热装置3依照所述加热温度进行下一次脉冲加热。

在另一个实施例中，较小的差值所在数值范围为差值的取值小于预设差值，所述较大的差值所在数值范围为差值的取值大于等于预设差值。

在另一个实施例中，加热系数确定模块22可以具体包括：差值计算单元、差值比较单元和加热系数确定单元。

差值计算单元用于计算工艺设定值SP与实时温度检测值PV的差值Δ。差值比较单元用于判断所述差值Δ是否小于预设差值SM。加热系数确定单元用于在所述差值比较单元判断所述差值小于所述预设差值SM时，确定加热系数为N1，否则确定加热系数为N2，其中0<N1<N2<1。

加热温度计算模块23所采用的计算公式为：

加热温度 $P=\left\{\begin{array}{cc}(\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N1+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}<\mathrm{SM}\\ (\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N2+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}\&GreaterEqual;\mathrm{SM}\end{array}\right..$

在具体实例中，预设差值SM为6℃，加热系数N1为0.05，加热系数N2为0.3。

上述本发明的加料料罐温度控制方法和系统的实施例通过温度传感器检测实时温度，控制器根据本次脉冲加热时的实时温度检测值计算出下一次脉冲加热所采用的加热温度，而在计算下一次脉冲加热的加热温度时，根据工艺设定值和实时温度检测值的差值所在的数值范围来确定加热系数，差值较大的，对应的加热系数也较大，这就使得加料料罐在加热初期可以以较大的加热系数计算的加热温度进行加热，提高加热的速度，而在温度接近工艺设定值时以较小的加热系数计算的加热温度进行加热，减小加热的速度，从而使加热过程的控制更加平滑稳定，而避免料液温度超过工艺标准，进而克服现有的脉冲式步进加热存在的问题，能够提高料液的加热效率，改善加热效果。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (11)

1.一种加料料罐温度控制方法，包括：

在按照预设周期对加料料罐进行脉冲加热的过程中的每一次脉冲加热时，控制器接收温度传感器发送的本次脉冲加热所对应的实时温度检测值；

所述控制器根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数，其中较小的差值所在数值范围对应于较小的加热系数，较大的差值所在数值范围对应于较大的加热系数；

所述控制器根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度，并依照所述加热温度进行下一次脉冲加热。

2.根据权利要求1所述的加料料罐温度控制方法，其中所述较小的差值所在数值范围为差值的取值小于预设差值，所述较大的差值所在数值范围为差值的取值大于等于预设差值。

3.根据权利要求2所述的加料料罐温度控制方法，其中所述控制器根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数的操作具体为：

所述控制器计算工艺设定值SP与实时温度检测值PV的差值Δ；

所述控制器判断所述差值Δ是否小于预设差值SM，如果小于所述预设差值SM，则确定加热系数为N1，否则确定加热系数为N2，其中0<N1<N2<1。

4.根据权利要求3所述的加料料罐温度控制方法，其中所述控制器根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度的操作具体为：

所述控制器根据所述差值Δ和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度P，计算公式为：

$P=\left\{\begin{array}{cc}(\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N1+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}<\mathrm{SM}\\ (\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N2+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}\&GreaterEqual;\mathrm{SM}\end{array}\right..$

5.根据权利要求4所述的加料料罐温度控制方法，其中所述预设差值SM为6℃，加热系数N1为0.05，加热系数N2为0.3。

6.一种加料料罐温度控制系统，包括：

温度传感器，用于检测加料料罐的实时温度；

控制器，用于在加料料罐的加热装置按照预设周期对加料料罐进行脉冲加热的过程中的每一次脉冲加热时，接收所述温度传感器发送的本次脉冲加热所对应的实时温度检测值，再根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数，其中较小的差值所在数值范围对应于较小的加热系数，较大的差值所在数值范围对应于较大的加热系数，以及根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度，以使所述加热装置依照所述加热温度进行下一次脉冲加热。

7.根据权利要求6所述的加料料罐温度控制系统，其中所述控制器具体包括：

温度值接收模块，用于在所述加热装置按照预设周期对所述加料料罐进行脉冲加热的过程中的每一次脉冲加热时，接收所述温度传感器发送的本次脉冲加热所对应的实时温度检测值；

加热系数确定模块，用于根据工艺设定值与所述实时温度检测值之间的差值所在的数值范围来确定对应的加热系数，其中较小的差值所在数值范围对应于较小的加热系数，较大的差值所在数值范围对应于较大的加热系数；

加热温度计算模块，用于根据所述差值和对应的加热系数计算下一次脉冲加热所采用的加热温度，以使所述加热装置依照所述加热温度进行下一次脉冲加热。

8.根据权利要求7所述的加料料罐温度控制系统，其中所述较小的差值所在数值范围为差值的取值小于预设差值，所述较大的差值所在数值范围为差值的取值大于等于预设差值。

9.根据权利要求8所述的加料料罐温度控制系统，其中所述加热系数确定模块具体包括：

差值计算单元，用于计算工艺设定值SP与实时温度检测值PV的差值Δ；

差值比较单元，用于判断所述差值Δ是否小于预设差值SM；

加热系数确定单元，用于在所述差值比较单元判断所述差值小于所述预设差值SM时，确定加热系数为N1，否则确定加热系数为N2，其中0<N1<N2<1。

10.根据权利要求9所述的加料料罐温度控制系统，其中所述加热温度计算模块所采用的计算公式为：

加热温度 $P=\left\{\begin{array}{cc}(\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N1+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}<\mathrm{SM}\\ (\mathrm{SP}-\mathrm{PV})\&times;N2+\mathrm{PV},& \mathrm{\&Delta;}\&GreaterEqual;\mathrm{SM}\end{array}\right..$

11.根据权利要求10所述的加料料罐温度控制系统，其中所述预设差值SM为6℃，加热系数N1为0.05，加热系数N2为0.3。

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