CN108576909B - 一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法，属于打叶复烤生产技术领域，本发明通过投料模块烟叶的烟碱理论值和打包环节的烟包烟碱实际测量值创建数学模型，在生产过程中当烟碱指标出现异常时，进行预警处理，实现烟碱预警控制的自动化，使打叶复烤整个生产过程烟碱的控制形成一个有机的整体，实现了生产加工过程烟碱的闭环控制，整个打叶复烤生产加工过程中烟碱处于适时受控、可调状态，实现打叶复烤生产过程烟碱的精细化控制，有效降低了打叶复烤生产过程中烟碱的波动。应用本发明的控制方法之后，成品片烟烟碱平均变异系数降低了16%，效果显著。

Description

一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法

技术领域

本发明属于打叶复烤生产技术领域，具体的说，涉及一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法。

背景技术

卷烟生产企业在制丝前，要将不同等级、不同年份、不同地区的烟叶进行配方，一个牌号的卷烟至少需要几十个品种的烟叶，多的接近几百种。配方打叶能够给卷烟工业企业带来很大的便利，降低配方难度。随着配方打叶研究的深入，已过渡到模块配方打叶模式，而模块配方内所含单等级烟叶的数量已越来越多，必然增加了加工过程的均质化难度。随着打叶复烤均质化加工技术的不段推进，有采用均衡组批投料方法、声光可调近红外光谱技术用于打叶复烤片烟化学成分均质化生产控制、降低打叶复烤烟碱变异系数的设备及工艺，这些新技术的应用确实带来了打叶复烤烟碱控制技术的进步，但这些技术主要针对单工序或相邻环节的技术控制，类似于控制领域的“开环”控制。

“基于高架库模式的打叶复烤均质化加工技术研究”已公开了可选择烟碱为控制参数，通过在线近红外光谱仪实时检测分选后每架烟叶的烟碱值，利用高架库自动控制功能实现均质化配方打叶，提升片烟产品烟碱含量的均匀性。此技术对提升片烟产品烟碱含量的均匀性起到一定的作用，但只是对整个打叶复烤过程中的一部分进行了控制，而对整个打叶复烤过程有明显的局限性，缺乏后端的反馈控制。

“基于在线烟碱预测模型的烟叶复烤均质化加工”已公开了通过构建在线烟碱预测模型对烟叶进行在线实时烟碱检测，并依据其含量的差异分类堆放和加工，以控制烟叶烟碱波动，实现均质化加工，借助打叶复烤数据共享平台手机分析结果。该方法是对打叶复烤整个过程前端的烟碱控制的一种手段，而对整个打叶复烤过程有明显的局限性，仍然缺乏后端的反馈控制。没有形成前后连环互动的控制整体。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法，通过投料模块烟叶的烟碱理论值和打包环节的烟包烟碱实际测量值，创建数学模型，进行闭环控制，使打叶复烤整个生产过程烟碱的控制形成一个有机的整体，实现打叶复烤生产过程烟碱的精细化控制，降低打叶复烤生产过程中烟碱的波动。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的打叶复烤生产过程中烟碱控制方法，具体包括以下步骤：

1）对模块配方内所有单等级烟叶的化学成分进行检测；

2）模块烟叶根据模块的配方和配方内单等级烟叶的烟碱含量，计算模块的烟碱理论值；

3）按照模块内单等级烟叶的烟碱含量检测值，在打叶复烤铺叶台的一侧按照烟叶烟碱含量从高到低铺叶，该铺叶台的另一侧按照烟叶烟碱含量从低到高铺叶；

4）在打叶复烤成品打包处，通过近红外分析仪采集模块烟叶的烟碱含量实际值；

5）依据该第一批次打叶复烤模块烟叶烟碱理论值和打叶复烤成品打包后该模块烟叶的烟碱含量实际值，建立如下数学模型，得到烟碱设计控制值：

|烟碱理论值-烟碱含量实际值|×烟碱变异系数＝烟碱设计控制值

6）在打叶复烤成品烟包内化学成分控制预警系统中对单等级烟叶的化学成分进行设置，与近红外分析仪实现数据通讯，实时采集各测量数据；根据预设的烟碱设计控制值，判断生产的烟包烟碱含量实际值是否在控制范围。

进一步的，化学成分包括总烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯。

进一步的，步骤6）中，判断生产的烟包烟碱含量实际值是否在控制范围是指：当后一批次的烟碱波动值不高于设计控制值时，符合控制要求，正常入库；当后一批次的烟碱波动值高于设计控制值时，系统自动报警，对该批次成品烟包进行返工处理, 对批次模块烟叶投料环节配方投料重新组合设计，直到下一批次烟碱控制进入正常状态。

本发明的有益效果：

本发明目的是解决整个打叶复烤生产过程中烟碱的精细化控制，把整个生产过程中烟碱的波动降低到受控的最低限度。本发明通过投料模块烟叶的烟碱理论值和打包环节的烟包烟碱实际测量值创建数学模型，在生产过程中当烟碱指标出现异常时，进行预警处理，实现烟碱预警控制的自动化，使打叶复烤整个生产过程烟碱的控制形成一个有机的整体，实现了生产加工过程烟碱的闭环控制，整个打叶复烤生产加工过程中烟碱处于适时受控、可调状态，实现打叶复烤生产过程烟碱的精细化控制，有效降低了打叶复烤生产过程中烟碱的波动。

采用该控制方法之前，红塔集团大理卷烟厂成品片烟烟碱平均变异系数为2.88。采用该方法后，成品片烟烟碱平均变异系数降低到2.42，成品片烟烟碱平均变异系数降低了16%，效果显著。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

实施例1

一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法，具体包括以下步骤：

1）对模块配方内所有单等级烟叶的化学成分（总烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯）进行检测，可采用人工取样实验室检测或在线检测设备检测。

2）模块烟叶根据模块的配方和配方内单等级烟叶的烟碱含量，计算得到模块A的烟碱理论值为2.45。

3）根据模块A配方内的烟叶部位比例：上部烟比例25%、中部烟比例50%、下部烟比例25%，在铺叶台上按照模块部位比例进行铺叶数量分配。按照模块A内单等级烟叶的烟碱含量检测值，在打叶复烤铺叶台的一侧按照烟叶烟碱含量从高到低铺叶，该铺叶台的另一侧按照烟叶烟碱含量从低到高铺叶。

4）在打叶复烤成品打包处，通过近红外分析仪采集模块烟叶的烟碱含量实际值，即成品打包后该模块近红外烟碱含量实际平均值为2.56，变异系数2.68。

5）依据该第一批次打叶复烤模块烟叶烟碱理论值和打叶复烤成品打包后该模块烟叶的烟碱含量实际值，建立如下数学模型，得到烟碱设计控制值：

|烟碱理论值-烟碱含量实际值|×烟碱变异系数

＝|2.45-2.56|×2.68=0.29

6）在打叶复烤成品烟包内化学成分（烟碱含量）控制预警系统中对单等级烟叶的化学成分进行设置，与近红外分析仪实现数据通讯，实时采集各测量数据；根据预设的烟碱设计控制值，判断生产的烟包烟碱含量实际值是否在烟碱设计控制值范围内。

第2批打叶复烤成品打包后该模块烟叶的烟碱含量实际值2.40,变异系数2.42,烟碱波动值为|2.45-2.40|×2.42=0.12，符合控制要求，正常入库。

实施例2

一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法，具体包括以下步骤：

1）对模块配方内所有单等级烟叶的化学成分（总烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯）进行检测，可采用人工取样实验室检测或在线检测设备检测。

2）模块烟叶根据模块的配方和配方内单等级烟叶的烟碱含量，计算得到模块A的烟碱理论值为2.45。

3）根据模块A配方内的烟叶部位比例：上部烟比例25%、中部烟比例50%、下部烟比例25%，在铺叶台上按照模块部位比例进行铺叶数量分配。按照模块A内单等级烟叶的烟碱含量检测值，在打叶复烤铺叶台的一侧按照烟叶烟碱含量从高到低铺叶，该铺叶台的另一侧按照烟叶烟碱含量从低到高铺叶。

4）在打叶复烤成品打包处，通过红外线分析仪采集模块烟叶的烟碱含量实际值，即成品打包后该模块近红外烟碱含量实际平均值为2.56，变异系数2.68。

5）依据该第一批次打叶复烤模块烟叶烟碱理论值和打叶复烤成品打包后该模块烟叶的烟碱含量实际值，建立如下数学模型，得到烟碱设计控制值：

|烟碱理论值-烟碱含量实际值|×烟碱变异系数

＝|2.45-2.56|×2.68=0.29

6）在打叶复烤成品烟包内化学成分（烟碱含量）控制预警系统中对单等级烟叶的化学成分进行设置，与近红外分析仪实现数据通讯，实时采集各测量数据；根据预设的烟碱设计控制值，判断生产的烟包烟碱含量实际值是否在烟碱设计控制值范围内。

第2批打叶复烤成品打包后该模块烟叶的烟碱含量实际值2.62, 变异系数2.63,烟碱波动值为|2.45-2.62|×2.63=0.45，烟碱波动值高于设计控制值时，系统进行报警，该批次成品烟包进行返工处理，对批次模块烟叶投料环节配方投料重新组合设计，直到下一批次烟碱控制进入正常状态。

实施例3

一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法，具体包括以下步骤：

1）对模块配方内所有单等级烟叶的化学成分（总烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯）进行检测，可采用人工取样实验室检测或在线检测设备检测。

2）模块烟叶根据模块的配方和配方内单等级烟叶的烟碱含量，计算得到模块A的烟碱理论值为2.45。

3）根据模块A配方内的烟叶部位比例：上部烟比例25%、中部烟比例50%、下部烟比例25%，在铺叶台上按照模块部位比例进行铺叶数量分配。按照模块A内单等级烟叶的烟碱含量检测值，在打叶复烤铺叶台的一侧按照烟叶烟碱含量从高到低铺叶，该铺叶台的另一侧按照烟叶烟碱含量从低到高铺叶。

4）在打叶复烤成品打包处，通过红外线分析仪采集模块烟叶的烟碱含量实际值，即成品打包后该模块近红外烟碱含量实际平均值为2.56，变异系数2.68。

5）依据该第一批次打叶复烤模块烟叶烟碱理论值和打叶复烤成品打包后该模块烟叶的烟碱含量实际值，建立如下数学模型，得到烟碱设计控制值：

|烟碱理论值-烟碱含量实际值|×烟碱变异系数

＝|2.45-2.56|×2.68=0.29

烟碱设计控制值的3σ水平（0.27）作为预警值。

6）在打叶复烤成品烟包内化学成分（烟碱含量）控制预警系统中对单等级烟叶的化学成分进行设置，与近红外分析仪实现数据通讯，实时采集各测量数据；根据预设的烟碱设计控制值，判断生产的烟包烟碱含量实际值是否在烟碱设计控制值范围内。

第2批打叶复烤成品打包后该模块烟叶的烟碱含量实际值2.55, 变异系数2.66,烟碱波动值为|2.45-2.52|×2.66=0.27，烟碱波动值达到预警值时，系统进行预警，对批次模块烟叶投料环节配方投料组合进行优化，直到下一批次烟碱控制进入正常状态。

本发明目的是解决整个打叶复烤生产过程中烟碱的精细化控制，把整个生产过程中烟碱的波动降低到受控的最低限度。本发明通过投料模块烟叶的烟碱理论值和打包环节的烟包烟碱实际测量值创建数学模型，在生产过程中当烟碱指标出现异常时，进行预警处理，实现烟碱预警控制的自动化，使打叶复烤整个生产过程烟碱的控制形成一个有机的整体，实现了生产加工过程烟碱的闭环控制，整个打叶复烤生产加工过程中烟碱处于适时受控、可调状态，实现打叶复烤生产过程烟碱的精细化控制，有效降低了打叶复烤生产过程中烟碱的波动。

采用该控制方法之前，红塔集团大理卷烟厂成品片烟烟碱平均变异系数为2.88。采用该方法后，成品片烟烟碱平均变异系数降低到2.42，成品片烟烟碱平均变异系数降低了16%，效果显著。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

1）对模块配方内所有单等级烟叶的化学成分进行检测；

2）模块烟叶根据模块的配方和配方内单等级烟叶的烟碱含量，计算模块的烟碱理论值；

3）按照模块内单等级烟叶的烟碱含量检测值，在打叶复烤铺叶台的一侧按照烟叶烟碱含量从高到低铺叶，该铺叶台的另一侧按照烟叶烟碱含量从低到高铺叶；

4）在打叶复烤成品打包处，通过近红外分析仪采集模块烟叶的烟碱含量实际值；

5）依据打叶复烤模块烟叶开始生产第一批的烟碱理论值和打叶复烤成品打包后该模块烟叶的烟碱含量实际值，建立如下数学模型，得到烟碱设计控制值：

|烟碱理论值-烟碱含量实际值|×烟碱变异系数＝烟碱设计控制值

6）在打叶复烤成品烟包内化学成分控制预警系统中对单等级烟叶的化学成分进行设置，与近红外分析仪实现数据通讯，实时采集各测量数据；根据预设的烟碱设计控制值，判断生产的烟包烟碱含量实际值是否在控制范围。

2.根据权利要求1所述的一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法，其特征在于：化学成分包括总烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯。

3.根据权利要求1所述的一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法，其特征在于：步骤6）中，判断生产的烟包烟碱含量实际值是否在控制范围是指：从第二批起，当正在生产批次的烟碱波动值不高于设计控制值时，符合控制要求，正常入库；当正在生产批次的烟碱波动值高于设计控制值时，系统自动报警，对该批次成品烟包进行返工处理。

4.根据权利要求3所述的一种打叶复烤生产过程中烟碱控制方法，特征在于：返工处理是指对该批次成品烟包进行返工处理，对批次模块烟叶投料环节配方投料重新组合设计，直到下一批次烟碱控制进入正常状态。

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