CN110244664A - 用于烟草加工工业的烟草制备系统和运行设备的方法 - Google Patents
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Abstract
用于烟草加工工业的烟草制备系统和运行设备的方法。用于烟草加工工业的系统（10）包括：用于烟草制备的设备（11），控制装置（22），其被设计为基于存储在存储器（23）中的多个控制参数来控制所述设备（11），以及至少一个传感器（20），其被设计为检测至少一个测量变量；其中所述设备（11）被设计为在跨越多个批次的批次加工中实施烟草制备。所述控制装置（22）被设计为将在运行时利用所述传感器（20）测量的测量值存储在所述存储器（23）中，在完成批次的制备之后基于存储在所述存储器（23）中的测量值执行至少一个测量变量的分析，以及基于所述分析重新计算至少一个改变的控制参数。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于烟草加工工业的系统，包括用于烟草制备的设备，控制装置，其被设计为基于存储在存储器中的多个控制参数来控制所述设备，以及至少一个传感器，其被设计为检测至少一个测量变量，其中该设备被设计为在跨越多个批次的批次加工中实施烟草制备。本发明还涉及一种运行用于烟草加工工业中的烟草制备的设备的方法。
背景技术
在启动用于烟草制备的系统时，必须设定大量的控制参数，这些控制参数例如可以是用于设置所述设备和/或用于烟草制备和/或烟草加工的设施的参数，以确保有效和高质量的制备过程。设定的控制参数例如包括设施设置和/或配方参数并且典型地基于专业人员的经验值或必须在复杂的现场实验中加以确定。烟草产品的配方和设施设置在复杂的技术设备或设施的情况下很难由使用者优化和设置。手动、直观的机器优化非常依赖于操作员的经验宝库。手动数据提取和分析需要大量的劳力和专业知识。
由于不同批次（batches）之间的产品更换和过程预定值（例如温度、质量流等）的更换，设施或系统的行为很难被直观预测。此外，如果没有系统地再调整控制参数，则系统中的漂移以及因此在所述设备中的漂移会造成不利的运行行为。漂移指的是在系统运行的过程中或随着时间的推移改变的烟草产品质量并且例如通过可变的环境条件或原材料引起。控制参数的再设定或再调整是费事且昂贵的，并且通常由于降低的过程质量而带来高废品率，必要时还带来设施的停机时间。传统的控制参数调节典型地是缓慢的并且不能总是充分地补偿环境因素和其他因素，这导致烟草或烟草产品的废品。
例如，从EP2537072B1已知一种通用系统，该系统公开了一种设备，该设备被设计为基于具有多个实验循环的统计实验规划在改变所选择的控制参数的情况下执行至少一个实验，以找到适当的控制参数组来加工未来的批次。因此，该设备执行短期的数据收集，运行实验计划，并因此积极地参与设施的运行流程。实验的执行需要时间并导致烟草或烟草产品的废品。在实验中找到的参数被用于一个批次，而且在该批次完成之后必要时必须执行新的实验并找到新的控制参数，这导致烟草或烟草产品的可能更新的废品。
发明内容
本发明所基于的任务是提供一种系统和一种方法，其保持高的烟草质量或烟草产品质量不变并同时保证更好的效率和简化的运行。
本发明通过独立权利要求的特征解决了该任务。
根据本发明规定，控制装置被设计为将在运行时利用传感器测量的测量值存储在存储器中，在完成批次的制备之后基于存储在存储器中的测量值执行至少一个测量变量的分析，以及基于该分析重新计算至少一个改变的控制参数。
与传统的调节不同，在传统的调节中控制装置被设计为基于所测量的测量值在批次的加工或制备过程中直接和立即影响所述设备，而根据本发明，在批次进行中测量的测量值首先被存储在存储器中，以便随后在完成批次的制备之后才加以评估、处理、分析和/或转发。优选地，包括测量值的过程数据结构化地存储在存储器的数据库中。
在完成批次的制备之后并且因此在将测量值存储在存储器中之后，控制装置执行分析并评估和/或处理测量值。存储测量值允许长时间地记录测量值，以便例如也与测量值的历史有关地分析测量值，这允许推断出特别是用于已完成批次的控制参数的适当性。分析可以进一步将由设备导致的自然过程噪声和/或由操作员或其他方式引起的变化（例如配方输入和/或环境条件的变化）用于表征干燥器。无需干预或实验执行，在运行期间在线地检测潜在的长期噪声和配方改变并引入分析中。
然后，分析结果由控制装置用于重新计算至少一个控制参数，利用所述至少一个控制参数例如可以加工后续批次。该分析允许用于每个批次的控制参数连续地与给定条件匹配。
通过收集包括测量值的数据基础以及通过长期数据收集，本发明避免了执行用于确定控制参数的实验的必要性。本发明对操作员来说减少了费事的数据提取和评估以及控制参数的优化，降低了一个或多个操作员的耗费，并通过在批次完成之后定期的分析和重新计算来提供改进的设施设置。
优选地，控制装置被设计为在分析之前对存储在数据库中的测量值执行统计滤波，以便能识别相关的影响变量并丢弃不相关的测量值。例如，统计滤波可以识别彼此相关的测量变量的相关性。例如，可以测量和评估所述设备中温度或所述设备的性能，所述设备例如是干燥器。温度和性能可以具有关联，在统计滤波时可以考虑所述关联。例如，统计滤波还可以识别和滤除表现为异常值的测量错误。
在优选的实施方式中，为了分析将对设备的描述用作具有匹配的模型参数的数学-物理模型，以便能例如根据虚拟双原理将所述设备模拟为虚拟设备。模型参数可以例如包括设备特征参量和/或方法特征参量，例如性能和体积，和/或批次特征参量，例如输入湿度（输入材料的湿度）、输入数量、密度和输出湿度（产品的湿度）。使用模型参数，数学-物理模型可以优选模拟所述设备或批次过程，以便允许例如借助于其他影响参数来准确地重新计算至少一个控制参数。例如，模型可以基于有限差分质量平衡模型，该模型考虑了干物质的质量和输入材料和/或输出材料的湿度。控制参数例如可以从输出湿度的希望额定值和输入湿度中加以确定。
优选地，控制装置被设计为借助于多元回归来执行分析，以便确定至少一个回归参数作为分析的输出并因此使得能够尽可能有效地重新计算至少一个控制参数。回归基于线性和/或非线性回归函数，所述函数可以从数学-物理模型中推导出来。优选地，所有历史的、相关的影响变量或存储在存储器中的数据或测量值都被引入，以保证针对异常值的高鲁棒性。优选地，回归模型或回归函数与数据匹配，以考虑不同批次的特征。
控制单元优选地被设计为对所存储的分析的测量值进行不同的加权，以便考虑相应的要求或条件并例如能够考虑批次和/或环境条件。
所有历史相关测量值的加权可以特别是意味着确定至少一个截止值，所述至少一个截止值可以有针对性地无视确定的存储的测量值（例如确定时刻之前的测量值）或者在时间段内或该时间段外的测量值。此外，还可以对测量值进行有针对性的突出和/或不同地加权。
有利地，控制装置被设计为在完成批次的制备之后存储用于多元回归的回归参数，以便能在至少一个进一步分析时访问所述回归参数和/或改善所述回归参数或与当前批次匹配。
优选地，控制装置被设计为计算和检测表征烟草产品和/或批次过程的质量的相关质量参数，以便允许对所述设备或系统和/或批次的尽可能有效的监视，并且能够评价所确定的至少一个控制参数的质量。例如，质量参数可以是加工或制备的产品的最终湿度的标准偏差、例如以kg为单位的起始命中（Anfahrschuss）和/或例如以kg为单位的移出命中（Ausfahrschuss）。
优选地，至少一个传感器被设计为用于检测至少一个烟草属性或环境变量，以使得能够参考相关的影响变量进行尽可能有效的分析。示例性地，烟草属性是被称为输入湿度的输出材料烟草的湿度，而环境变量是环境的相对空气湿度。
在优选的实施方式中，控制装置被设计为考虑预先存储的批次特征参量，以便在分析时能够考虑表征批次的批次特征参量。批次特征参量可以持久地存储在存储器中，可以由操作员输入，和/或可以由控制装置借助于网络连接存储。批次特征参量可以是例如输入湿度、输入数量、密度和输出湿度。
优选地，控制装置被设计为将在由操作员操作之后重新计算出的控制参数用于未来的批次制备，有利地经由操作员终端进行，以使得能够由操作员进行控制和/或告知操作员和其他人。优选地，在此可以由操作员完成对控制参数的积极干预，其中操作员更改或接受重新计算出的控制参数。
优选地，控制装置被设计为在至少一天、优选至少一周、更优选至少一个月、特别优选至少一年的时间段期间存储所测量的测量值并引入分析中，以便能够在确定的时间窗口内对测量值执行尽可能有说服力的分析，并且能够考虑环境条件的例如白天的和/或季节性的波动。示例性地，因此可以考虑白天的和/或季节性的或年度的空气湿度变化或其他环境变量的变化。
有利地，控制装置被设计为借助于下坡搜索方法、优选地下坡单纯形算法执行分析，以使得能够进行有效分析。然而，也可以应用其他搜索方法，例如爬山搜索方法。在线性分析的情况下，控制装置可以被设计为应用单纯形方法。
优选地，控制设置被设计为利用自学习算法、特别优选地神经网络来执行分析，以允许有效和能匹配的分析。
优选地，控制装置被设计为计算、检测和/或输入配方参数，以使得能够根据控制参数制备具有希望配方的批次。可以根据配方参数适当地重新计算至少一个控制参数。
在优选的实施方式中，该设备包括干燥器，特别是滚筒干燥器，和/或空调器，特别是滚筒空调器，以考虑烟草加工工业的要求。
在本申请的范围中，批次可以例如是烟草捆或其他定义的烟草部分。
附图说明
下面将根据优选实施例参照附图解释本发明。在此：
图1A和1B各自示出了用于烟草制备的设备的示意图；
图2示出了根据本发明的实施方式用于运行烟草制备设备的方法的流程图；
图3和图4各自示出了根据本发明的实施方式用于烟草制备的系统的示意图；
图5和图6各自示出了根据本发明的实施方式用于烟草制备的系统的运行流程的示意图；
图7和图8各自示出了将烟草制备的系统连接到用于数据制备的网络中的示意图。
具体实施方式
用于制备、干燥和/或空气调节烟草产品或烟草的系统10如图1A所示包括烟草制备设备11，该烟草制备设备例如实施为空调设备111，特别是具有旋转的释放空调滚筒，例如来自未示出切片机的烟草产品12被输送到该释放空调滚筒内。在释放空调滚筒111中设置了未示出的装置，它们在滚筒111旋转时使得压缩的烟叶分离。
释放行为受到烟草温度升高的有利影响。热量输入到滚筒111中是通过用蒸汽饱和的过程空气来完成的，所述过程空气在循环空气通道13和布置在烟草入口处的供应喷嘴17中被引导通过滚筒111。蒸汽借助于喷嘴15从蒸汽供应管线14被引入循环空气通道13中。可以借助于调节回路24基于在蒸汽供应管线14中借助于来自温度传感器25的信号控制的阀门26来调节过程空气温度。此外，可以设置蒸汽热交换器16以预热滚筒111。
借助于同样布置在烟草入口处的双材料喷嘴18来润湿或空气调节烟叶，所述双材料喷嘴连接到蒸汽供应管线14和水供应管线19并且产生由雾状水构成的喷射锥。借助于布置在滚筒111排出口侧的湿度传感器121，可以确定从滚筒111排出的烟草产品21的湿度。通过喷嘴18进行的水供应可以借助于调节回路基于来自传感器20的信号调节。滚筒111可以另外具有用于给烟草产品加酱汁（Sossieren）的装置，特别是用于输入酱汁（Sosse）和蒸汽的喷嘴。
系统10包括控制装置22和存储器23，控制装置22可以实施为存储器编程的控制器。存储器23可以在本地连接到控制装置22，被控制装置22包括，位于操作员的本地云中和/或基于互联网。由传感器20动态读出的数据被存储在存储器23中的数据库中。
用于干燥烟草产品或烟草的系统10的示例如图1B所示包括烟草制备设备11，其例如被实施为滚筒干燥器211。到来的烟草产品12被输送到可绕旋转轴27旋转的滚筒干燥器211内并且通过布置在滚筒干燥器211中的加热模块29加热。借助于布置在滚筒211入口侧的湿度传感器120可以确定进入滚筒211的烟草产品12的湿度。
系统10同样如图1A所示包括控制装置22、存储器23和布置在滚筒211的出口侧的湿度传感器121，该湿度传感器用于测量从滚筒211排出的烟草产品21的湿度。
借助于经由导管与加热模块29连接的热装置28，向加热模块29供给热。热装置28可以与控制装置22有效连接，以便能够在热装置28和控制装置22之间交换数据。热装置28和加热模块29提供用于干燥烟草所需的热或温度。在滚筒干燥器211中可以进一步设置未示出的叶片部件和/或冷却模块，以实现烟草的有效干燥。
借助于与滚筒干燥器211的环境处于测量关系的环境传感器122，可以确定不同的环境变量。例如，环境传感器122可以测量在滚筒干燥器211外的温度和/或空气湿度。
在图2中可以看到用于运行如图1A或1B之一的系统10的方法的流程图。图2中所示的方法自动且可重复地由编程的或可编程的电子控制装置22执行或由该控制装置22控制。控制装置22例如可以被分配给设施303的设施控制器和/或设备11。
在图2中，批次（batch）的制备或加工100首先由系统10进行。用于第一批次的控制参数可以例如以估计的形式通过专业人员或操作员205的输入或其他设定而预先给定。
在对批次进行加工100期间，控制装置22将数据记录在存储器23中的数据库104中。所述数据包括在运行期间用至少一个传感器20测量的测量变量，其中所测量的测量变量作为测量值被存放在数据库104中。
在滚筒空调器111或滚筒干燥器211的情况下，测量干燥空气温度、叶片温度、过程空气数量、空气和/或烟草或烟草产品的质量流、蒸汽质量流、输入湿度、输出湿度、相对空气湿度和/或环境空气温度是重要的，因为上述变量直接影响控制参数，特别是直接影响空调器性能、干燥器温度和/或干燥器性能。
在完成101批次的加工100之后，来自数据库104的数据由控制装置22优选地用于制备、过滤和/或预检查105（预分析）。制备、过滤和/或预检查105可以例如对测量值以及优选的存储的回归参数和/或控制参数应用加权，以有针对性地突出或抑制或以其他方式控制数据。制备、过滤和/或预检查105可以应用统计滤波器，以便识别测量值中的异常值和相关性，使用截止值和/或以其他方式确定测量值的适当性。同样，可以确定或计算用于后续分析107的合适变量和/或模型。
随后，控制装置22基于数据库104并且优选地基于预检查105来对先前存储的数据执行分析107，优选地执行回归分析。例如，分析107可以基于虚拟设备作为设备11的虚拟图像和/或基于至少一个测量值的数据组的线性或非线性回归，所述数据组由存放在数据库104中的测量值集合组成。
控制装置22优选地被设计为在控制参数的重新计算时考虑变化106，所述变化描述当前的环境状况和/或包括由操作员产生的变化。变化106还可以包括表征烟草或烟草产品的实验室值，例如填充力和/或截面宽度分布。例如，用户或操作员205可以输入：环境的相对空气湿度为80％或其他值，并且应当加工或制备具有6000kg/h(千克/小时)或其他数量每时间单位烟草的批次。
对用于优选未来或后续批次的至少一个新控制参数或起始值的重新计算108或外推基于分析107的结果（例如至少一个回归参数）和变化106。如果设备11是干燥器211，则回归系数可以例如说明在将干燥器温度增加了1K时干燥器性能示例性地增加10kg/h和/或环境中增加了10％的相对空气湿度导致干燥器性能示例性地降低了50kg/h。
将至少一个重新计算的控制参数转发109到系统10，该转发触发至少一个控制参数（例如特定配方和/或设施参数）的更新102。
随后，新批次的加工100开始，并且当前测量值与在转发109中传送的控制参数一起被记录到数据库104中。图2中的点表示所描述方法的潜在重复。
以类似于设置控制参数的方式，也可以设置PID调节器的调节参数，例如起始斜坡，即在设备11的起始状态或开动状态中的温度上升或温度下降，以避免在未填充状态中的过度干燥或干燥不足。
在图3和图4中，系统10分别包括设备11（例如，干燥器211）和控制设备22以及分别包括在设备11的材料输入处的传感器120和在设备11的材料输出处的传感器121。传感器120，121可以例如测量输入湿度和/或例如以kg为单位的起始命中（Anfahrschuss）或输出湿度和/或例如以kg为单位的移出命中（Ausfahrschuss）并将所测量的测量值存放在此处未示出的存储器23中。控制设备22被设计为借助于至少一个控制参数来设置设备11的性能和/或设备11中的温度。在此将先前批次中获得的变量引入用于即将到来的批次的至少一个控制参数的确定中。
因此，在根据图3的实施方式中，至少一个传感器20包括传感器120,121。
图4所示的实施方式具有传感器122，其被设计为测量环境条件。例如，传感器122可以测量相对空气湿度和/或环境温度并且转发给控制单元22。除了从以前的批次中获得的变量之外，在这个示例中还将环境条件作为影响参数引入至少一个控制参数的确定中。在确定地预先给定烟草的输入湿度和经过加工或制备的烟草和/或烟草产品的输出湿度之间的待实现差异情况下，特别是相对空气湿度会影响必要的干燥器温度。
至少一个传感器20因此在根据图1B和图4的实施方式中包括传感器120，121，122。
图5和图6示意性地示出了用于烟草制备的系统10的各自实施方式的运行流程的两个图示。批次在过程203中由这里未示出的设备11加工。过程203决定性地由产品201和环境202确定。在此，产品201包括输入材料以及输出材料。环境202包括表征环境202—将在该环境202中执行过程203—的所有相关变量，例如温度和/或相对空气湿度。
在自动化的步骤212中，优选在批次结束之后，但也可能在批次期间，将与过程203相关的数据转发给此处未示出的控制设备22，该控制设备执行进一步处理204。进一步处理204例如包括至少一个控制参数、测量值和/或其他数据的分析107、重新计算108或优化和/或显示或其他传送。
在根据图5的实施方式中，以数据的进一步处理204与过程203的影响过程203的自动耦合的形式进行自动匹配210。
在根据图6的实施方式中，与操作员205进行通信213，该通信例如包括以待通过操作员205确认和/或改变的建议的形式将至少一个控制参数传送到操作员205。为了开始新批次，向操作员提供具有修改的控制参数的变化建议214。然后，被接受的变化建议214进入进一步的过程203中。变化建议214可以直接通过用户205输入和/或由控制单元22引入该方法中。例如，变化建议214可以包括说明：干燥器温度的升高实现了确定的改善干燥，以及在给定的空气湿度下由于该空气湿度需要设置温度升高。
图7和图8各自示出了将烟草制备的系统10连接到用于数据制备和用于通信的网络中的示意图。包括设备11和控制装置22的系统10为了数据传输而连接到网络。设备11由例如实施为可编程的控制器SPS（英语是Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器PLC）的控制装置22控制。
控制装置22连接到人机界面300（英语是Human Machine Interface，HMI）。人机界面300可以与控制装置22分配给相同的部件组，或者例如借助于网络连接来布置在远离控制装置22的地点。
人机界面300优选地借助于虚拟网络计算软件VNC而与数据制备装置301连接。数据制备装置301可以例如是计算机。
控制装置22优选地借助于OPC（Unified Architecture，统一架构）协议与数据制备装置301连接。借助于该协议可以将多个系统10连接。
数据制备装置301示例性地与云302连接，其执行可能耗费资源的计算以及控制参数的存储。
在图8中示出了其中云302连接到多个系统10的实施方式。每个系统10可以包括一个或多个控制装置22和人机界面300，以例如由不同的人员在不同的地点执行设备的检测和/或设置。系统10可以连接到至少一个其他生产设施303，例如，在其他地点的设施303并且与它交换数据。每个生产设施303可以又包括系统10。
Claims (15)
1.用于烟草加工工业的系统（10），包括：
用于烟草制备的设备（11），
控制装置（22），其被设计为基于存储在存储器（23）中的多个控制参数来控制所述设备（11），以及
至少一个传感器（20，120，121，122），其被设计为检测至少一个测量变量；其中
所述设备（11）被设计为在跨越多个批次的批次加工中实施烟草制备，
其特征在于，
所述控制装置（22）被设计为将在运行时利用所述传感器（20，120，121，122）测量的测量值存储在所述存储器（23）中，
在完成批次的制备之后基于存储在所述存储器（23）中的测量值执行所述至少一个测量变量的分析，以及
基于所述分析重新计算至少一个改变的控制参数。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述控制装置（22）被设计为在所述分析之前对存储在所述存储器（23）中的测量值执行统计滤波。
3.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，
为了所述分析，将对所述设备（11）的描述用作具有匹配的模型参数的数学-物理模型。
4.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，
所述控制装置（22）被设计为借助于多元回归来执行所述分析。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述控制装置（22）被设计为在完成批次的制备之后存储用于所述多元回归的回归参数。
6.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，
所述控制装置（22）被设计为计算和检测表征烟草产品和/或批次过程的质量的相关质量参数。
7.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，
所述至少一个传感器（20，120，121，122）被设计为检测至少一个烟草属性或环境变量。
8.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于
所述控制装置（22）被设计为考虑预先存储的批次特征参量（106）。
9.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，
所述控制装置（22）被设计为将在由操作员（205）操作之后重新计算出的控制参数用于未来的批次制备，有利地经由操作员终端进行。
10.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，
所述控制装置（22）被设计为在至少一天的时间段期间存储所测量的测量值并引入所述分析中。
11.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，
所述控制装置（22）被设计为借助于下坡搜索方法、优选下坡单纯形算法来执行所述分析。
12.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，
所述控制装置（22）被设计为利用自学习算法、优选神经网络来执行所述分析。
13.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，
所述控制装置（22）被设计为计算、检测和/或输入配方参数。
14.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，
所述设备（11）包括干燥器（211）、特别是滚筒干燥器，和/或空调器（111），特别是滚筒空调器。
15.一种运行用于烟草加工工业中的烟草制备的设备（11）的方法，包括：
基于多个存储的控制参数来控制所述设备（11），以及
检测至少一个测量变量，其中
在跨越多个批次的批次加工中执行所述烟草制备，
其特征在于，
存储在运行期间测量的测量值，
在完成批次的制备之后基于存储的测量值执行所述至少一个测量变量的分析，以及
基于所述分析重新计算至少一个改变的控制参数。
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| US7526463B2 (en) * | 2005-05-13 | 2009-04-28 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Neural network using spatially dependent data for controlling a web-based process |
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Cited By (1)
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