CN103383541A - 一种基于来料含水率差异的回潮水分前馈控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于来料含水率差异的回潮水分前馈控制方法。通过比对烟块入料含水率与设定值的差异，从而对松散回潮滚筒的加水系数进行修正，进而调整实际加水量。具体是采集物料水分信号w₁，比较w₁与物料含水率设定值w₀的差异，经计算得到加水系数修正值K'，采集物料流量信号P，计算得到加水量SP值，数据堆栈延时后，水流量计根据加水量SP值对加水量实际值进行实时修正，使加水量实际值与加水量SP值一致。该方法围绕前期扰动这一主要原因，基于入口烟块间的含水率差异来修正加水系数K，对于烟片出口含水率波动的平抑效果更好。数据堆栈延时较短，大大提升了松散回潮设备加水量闭环控制的响应速度。

Description

一种基于来料含水率差异的回潮水分前馈控制方法

技术领域

本发明属于卷烟制丝中的松散回潮技术领域，具体涉及一种基于来料含水率差异的回潮水分前馈控制方法。

背景技术

制丝生产线中，松散回潮工序为叶片段热湿处理的第一道工序，低含水率、高密度的烟块通过循环热风（蒸汽）和蒸汽引射加水进行回潮，逐步提高烟片的温度和含水率，烟叶的耐加工性得到增强；再通过耙钉的叉分和物料的抛洒运动使物料松散。由于加料工序水分调节的幅度有限，所以松散回潮出口水分的波动对叶片段的水分控制影响较大。

松散回潮工序的来料烟包因原料等级、加工特性和陈化环境的差异，导致配方单内的前后烟包、烟包内外之间的含水率差异较大。通过前期离线检测发现，来料烟包的含水率介于10～13%之间。

传统的松散回潮滚筒加水量采用前馈闭环控制系统（图1），是基于来料烟块流量恒定、含水率保持稳定的前提下设计的，在滚筒出口输送带上安装的红外水分仪用于检测出料含水率，未参与闭环控制。松散回潮滚筒根据预设的加水系数K乘以烟块的瞬时流量计算出加水量。生产过程中出料含水率超限时，通常由操作工根据经验修改加水系数来平抑其波动。

中国专利申请号201120355874.0（公开号CN202232932U）公开了一种烟块松散回潮加水装置，将现有的松散回潮单一前端加水调整为前后两端加水，重点是根据出料含水率闭环控制后端加水量，目的是快速响应出料含水率的变化。因为物料经后端加水喷嘴至出口水分仪还有一段时间间隔，所以该方法调节加水量有一定的滞后性。

中国专利申请号200710054735.2（公开号CN101088424A）基于控制松散回潮滚筒入口气体介质和湿空气（与烟片接触前的）的温度、湿度和风量来稳定、提高烟片的加工质量；中国专利申请号200910042653.5（公开号CN101485489A）公开了一种烟片松散回潮筒精确控制内部湿热空气的方法及其装置。上述两例均侧重于筒内环境、加工介质的稳定性，松散回潮的出料含水率没有参与反馈控制。

综上所述，需要发明一种新的松散回潮控制方法，将来料烟块的含水率差异这一变量纳入松散回潮控制系统，从而提升烟片松散回潮过程控制的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于来料含水率差异的回潮水分前馈控制方法。在传统的前馈闭环控制基础上，增加基于来料烟块含水率差异的加水系数修正方法，提升松散回潮工序出口含水率的过程控制能力。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。

一种基于来料含水率差异的回潮水分前馈控制方法，其特征在于：通过比对烟块入料含水率与设定值的差异，从而对松散回潮滚筒的加水系数进行修正，进而调整实际加水量，具体包括下述步骤：

1、采集物料水分信号w₁；

2、比较物料水分信号w₁与物料含水率设定值w₀的差异，通过计算得到加水系数修正值K'，公式如下：

$K^{\′}=K\×(1-\frac{w_1-w_0}{w_0})$

w₀=12%

3、采集物料流量信号P，通过计算得到加水量SP值，公式如下：

SP＝P×K′

4、数据堆栈延时后，水流量计根据加水量SP值对加水量实际值进行实时修正，使加水量实际值与加水量SP值一致。

本发明的方法与现有技术相比，具有以下优点：

（1）围绕前期扰动这一主要原因，基于入口烟块间的含水率差异来修正加水系数K，对于烟片出口含水率波动的平抑效果更好；

（2）数据堆栈延时较短，大大提升了松散回潮设备加水量闭环控制的响应速度。

附图说明

图1为传统的松散回潮滚筒加水量闭环控制流程示意图；

图2为本发明松散回潮滚筒加水量闭环控制流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但附图和实施例并不是对本发明技术方案的限定。

实施例1：

本实施例所采用的烟叶为云烟（软珍品）牌号的B模组，它包括以下步骤：

1、松散回潮滚筒采集物料水分信号（w₁），w₁介于10～13%；然后比较物料水分信号（w₁）与物料含水率设定值（w₀）的差异，通过加水系数修正公式对加水系数K（K=6%）进行修正，得到加水系数修正值K'，公式如下：

$K^{\′}=K\×(1-\frac{w_1-w_0}{w_0})$

w₀=12%

经修正后，加水系数修正值K'的范围是5.5～7.0%。

2、松散回潮滚筒采集物料流量信号（P=6000kg/h），通过公式计算得到加水量SP值；公式如下：

SP＝P×K′

经过计算，加水量SP值的范围是330～420kg/h。

3、数据堆栈延时后，水流量计根据加水量SP值对加水量实际值进行实时修正，使加水量实际值与加水量SP值一致。

对出料含水率的数采数据进行统计分析。与现有加工方法比较，采用本发明方法后，松散回潮工序出料含水率的标准偏差由0.79降低至0.59，过程能力指数C_pk值由0.58提高至1.14。

Claims (1)

1.一种基于来料含水率差异的回潮水分前馈控制方法，其特征在于：通过比对烟块入料含水率与设定值的差异，从而对松散回潮滚筒的加水系数进行修正，进而调整实际加水量，具体包括下述步骤： 

①采集物料水分信号w₁； 

②比较物料水分信号w₁与物料含水率设定值w₀的差异，通过计算得到加水系数修正值K'，公式如下： 

w₀=12% 

③采集物料流量信号P，通过计算得到加水量SP值，公式如下： 

SP＝P×K′ 

④数据堆栈延时后，水流量计根据加水量SP值对加水量实际值进行实时修正，使加水量实际值与加水量SP值一致。 

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