CN111443680A - 控制方法、控制装置和卷烟加工设备 - Google Patents

控制方法、控制装置和卷烟加工设备 Download PDF

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CN111443680A CN202010330266.8A CN202010330266A CN111443680A CN 111443680 A CN111443680 A CN 111443680A CN 202010330266 A CN202010330266 A CN 202010330266A CN 111443680 A CN111443680 A CN 111443680A
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Abstract

本公开提供了一种控制方法、控制装置和卷烟加工设备。控制方法包括：获得在循环风管内的空气的实际温度值和在烟草加工过程中所期望的滚筒的内部环境的温度设定值；计算温度设定值和实际温度值的第一差值，将第一差值与第一下限值、第一上限值进行比较，并根据比较结果计算调节温度值；以及计算调节温度值和实际温度值的第二差值，将第二差值与第二下限值、第二上限值进行比较，并根据比较结果调节阀门定位器的开度。本公开可以提高滚筒热风温度控制的稳定性。

Description

控制方法、控制装置和卷烟加工设备
技术领域
本公开涉及卷烟加工控制领域，特别涉及一种用于卷烟加工设备的控制方法、控制装置和卷烟加工设备。
背景技术
在卷烟加工过程中，需要对烟草进行松散回潮等工艺处理。以松散回潮为例，物料由上游设备送入滚筒式松片回潮机滚筒内。滚筒由传动装置带动旋转。由于滚筒的轴向倾角及滚筒内耙钉及导料板的疏导作用，使得叶片能够松散、均匀地向出料口方向流动。叶片在滚筒内翻滚前进，在热风循环系统的作用下，与蒸汽喷管喷出的蒸汽和水汽混合喷嘴喷出的雾化水汽充分接触并不断地吸热加湿，从而达到松散、增温、增湿的工艺要求。
热风循环系统的功能是保证出口叶片的温度符合工艺要求。循环风机将从后室抽出的湿热空气经风管送至设在滚筒上方循环风机管道内的散热器，经加热后的湿热空气由进料端送入滚筒内，用于对物料进行加温加湿。循环风管上设有温度传感器，用于检测热风温度并送至控制系统参与控制。
滚筒热风温度控制的稳定性影响着产品工艺质量，工艺要求热风温度控制在设定值的上下限范围内。散热器的蒸汽加热控制具有滞后性大、热传导惯性、响应速度慢等特点，使得滚筒热风温度容易超出设定值的上下限。
发明内容
本公开的发明人发现，在相关技术中的PID控制方法存在较大的滞后性、响应速度慢，导致滚筒热风温度控制的稳定性较差。
鉴于此，本公开的实施例提供一种用于卷烟加工设备的控制方法，以提高滚筒热风温度控制的稳定性。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于卷烟加工设备的控制方法，其中，所述卷烟加工设备包括：滚筒、散热器、阀门定位器和风机，所述散热器与所述阀门定位器通过管路连接，所述风机通过循环风管与所述滚筒连通，所述散热器位于所述循环风管内，在烟草加工过程中，流体通过所述阀门定位器流入所述散热器以便加热所述散热器周围的且在所述循环风管内的空气，所述风机通过运转将被加热的空气输送到所述滚筒内，所述控制方法包括：获得在所述循环风管内的空气的实际温度值和在所述烟草加工过程中所期望的所述滚筒的内部环境的温度设定值；计算所述温度设定值和所述实际温度值的第一差值，将所述第一差值与第一下限值、第一上限值进行比较，并根据比较结果计算调节温度值；其中，所述第一下限值小于所述第一上限值；在所述第一差值小于或等于所述第一下限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值与第一设定值的差值；在所述第一差值小于所述第一上限值且所述第一差值大于所述第一下限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值；以及在所述第一差值大于或等于所述第一上限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值与第二设定值的和；以及计算所述调节温度值和所述实际温度值的第二差值，将所述第二差值与第二下限值、第二上限值进行比较，并根据比较结果调节所述阀门定位器的开度，其中，所述第二下限值小于所述第二上限值。
在一些实施例中，根据比较结果调节所述阀门定位器的开度的步骤包括：在所述第二差值大于所述第二上限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节至最大；在所述第二差值小于或等于所述第二上限值且所述第二差值大于或等于所述第二下限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节为：
Figure BDA0002464692330000021
其中，CV为阀门定位器的开度，TSP1为所述调节温度值，TPV为所述实际温度值，P、I和D为已知参数；其中，当计算得到的开度小于0时，将所述阀门定位器的开度调节为0；在所述第二差值小于所述第二下限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节为0。
在一些实施例中，所述第一上限值大于0，且所述第一下限值小于0；所述温度设定值大于0。
在一些实施例中，所述第二上限值大于0，且所述第二下限值小于0。
在一些实施例中，第二上限值大于第一上限值，第二下限值小于第一下限值。
在一些实施例中，所述第一设定值大于0且所述第一设定值小于或等于所述第一下限值与所述第二下限值的差值；所述第二设定值大于0且所述第二设定值小于或等于所述第二上限值与所述第一上限值的差值。
根据本公开的另一个方面，提供了一种用于卷烟加工设备的控制装置，其中，所述卷烟加工设备包括：滚筒、散热器、阀门定位器和风机，所述散热器与所述阀门定位器通过管路连接，所述风机通过循环风管与所述滚筒连通，所述散热器位于所述循环风管内，在烟草加工过程中，流体通过所述阀门定位器流入所述散热器以便加热所述散热器周围的且在所述循环风管内的空气，所述风机通过运转将被加热的空气输送到所述滚筒内，所述控制装置包括：获取单元，用于获得在所述循环风管内的空气的实际温度值和在所述烟草加工过程中所期望的所述滚筒的内部环境的温度设定值；计算单元，用于计算所述温度设定值和所述实际温度值的第一差值，将所述第一差值与第一下限值、第一上限值进行比较，并根据比较结果计算调节温度值；其中，所述第一下限值小于所述第一上限值；在所述第一差值小于或等于所述第一下限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值与第一设定值的差值；在所述第一差值小于所述第一上限值且所述第一差值大于所述第一下限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值；以及在所述第一差值大于或等于所述第一上限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值与第二设定值的和；以及调节单元，用于计算所述调节温度值和所述实际温度值的第二差值，将所述第二差值与第二下限值、第二上限值进行比较，并根据比较结果调节所述阀门定位器的开度，其中，所述第二下限值小于所述第二上限值。
在一些实施例中，所述调节单元用于：在所述第二差值大于所述第二上限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节至最大；在所述第二差值小于或等于所述第二上限值且所述第二差值大于或等于所述第二下限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节为：
Figure BDA0002464692330000041
Figure BDA0002464692330000042
其中，CV为阀门定位器的开度，TSP1为所述调节温度值，TPV为所述实际温度值，P、I和D为已知参数；其中，当计算得到的开度小于0时，将所述阀门定位器的开度调节为0；在所述第二差值小于所述第二下限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节为0。
在一些实施例中，所述第一上限值大于0，且所述第一下限值小于0；所述温度设定值大于0。
在一些实施例中，所述第二上限值大于0，且所述第二下限值小于0。
在一些实施例中，第二上限值大于第一上限值，第二下限值小于第一下限值。
在一些实施例中，所述第一设定值大于0且所述第一设定值小于或等于所述第一下限值与所述第二下限值的差值；所述第二设定值大于0且所述第二设定值小于或等于所述第二上限值与所述第一上限值的差值。
根据本公开的另一个方面，提供了一种用于卷烟加工设备的控制装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如前所述的方法。
根据本公开的另一个方面，提供了一种卷烟加工设备，包括：如前所述的控制装置。
在一些实施例中，所述卷烟加工设备还包括：滚筒、散热器、阀门定位器和风机，所述散热器与所述阀门定位器通过管路连接，所述风机通过循环风管与所述滚筒连通，所述散热器位于所述循环风管内，所述控制装置与所述阀门定位器电连接；其中，在烟草加工过程中，流体通过所述阀门定位器流入所述散热器以便加热所述散热器周围的且在所述循环风管内的空气，所述风机通过运转将被加热的空气输送到所述滚筒内；所述控制装置用于控制所述阀门定位器的开度。
在一些实施例中，所述卷烟加工设备还包括：温度传感器，与所述控制装置电连接，用于测量在所述循环风管内的空气的实际温度值，并将所述实际温度值传输到所述控制装置。
根据本公开的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如前所述的方法的步骤。
在上述控制方法中，获得在循环风管内的空气的实际温度值和在烟草加工过程中所期望的滚筒的内部环境的温度设定值；计算该温度设定值和该实际温度值的第一差值，将该第一差值与第一下限值、第一上限值进行比较，并根据比较结果计算调节温度值；以及计算调节温度值和实际温度值的第二差值，将该第二差值与第二下限值、第二上限值进行比较，并根据比较结果调节阀门定位器的开度。通过该控制方法，可以尽量防止滚筒温度高于工艺要求的上限值或低于工艺要求的下限值，提高滚筒热风温度控制的稳定性。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是示出根据本公开一些实施例的卷烟加工设备的结构示意图；
图2是示出根据本公开一些实施例的用于卷烟加工设备的控制方法的流程图；
图3是示出根据本公开一些实施例的计算调节温度值的方法的流程图；
图4是示出根据本公开一些实施例的调节阀门定位器的开度的方法的流程图；
图5是示出根据本公开一些实施例的用于卷烟加工设备的控制装置的结构示意图；
图6是示出根据本公开另一些实施例的用于卷烟加工设备的控制装置的结构示意图；
图7是示出根据本公开另一些实施例的用于卷烟加工设备的控制装置的结构示意图；
图8是示出根据本公开一些实施例的卷烟加工设备的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在相关技术中，采用传统PID(Proportion Integral Differential，比例积分微分)控制算法来控制滚筒热风温度。通过控制阀门定位器的开度来控制进入散热器的蒸汽量，进而达到控制滚筒热风温度的目的。本公开的发明人发现，该PID控制方法存在较大的滞后性、响应速度慢，导致滚筒热风温度控制的稳定性较差。例如，当滚筒热风温度实际值比设定值大时，阀门定位器应调小使得热风温度实际值下降，在阀门定位调小过程中，滚筒热风温度实际值可能比设定值小很多了，超过允许的下限值。此时控制阀门定位器的开度开始调大，滚筒热风温度实际值开始上升至设定值，由于热惯性的作用，滚筒热风温度实际值会继续上升，如果不及时调整阀门定位器的开度，滚筒热风温度实际值会超出工艺要求的范围。此时滚筒热风温度的实际值比设定值大，阀门定位器的开度又将被调整。
鉴于此，本公开的实施例提供一种用于卷烟加工设备的控制方法，以提高滚筒热风温度控制的稳定性。
图1是示出根据本公开一些实施例的卷烟加工设备的结构示意图。该卷烟加工设备可以用于对烟草进行松散回潮工艺。
如图1所示，该卷烟加工设备可以包括：滚筒101、散热器102、阀门定位器103和风机(例如循环风机)104。该散热器102与阀门定位器103通过管路105连接。风机104在散热器102的一侧。风机104通过循环风管120与滚筒101连通。散热器102位于循环风管120内。在烟草加工过程中，流体(例如用于加热的气体(如蒸汽))108通过阀门定位器103流入散热器102以便加热该散热器102周围的且在循环风管120内的空气109。该风机104通过运转将被加热的空气109(即热风)输送到滚筒101内。这样可以起到对滚筒内的物料(例如烟草)进行加热的目的。
例如，滚筒可以包括前室和后室。风机从滚筒的后室抽出湿热空气，该湿热空气经风管送至设置在滚筒上方风管内的散热器，经加热后由进料端送入滚筒内。例如，空气依次流经滚筒后室、温度传感器106、散热器102、风机104和滚筒前室。
在一些实施例中，如图1所示，该卷烟加工设备还可以包括截止阀107。该截止阀107通过管路与阀门定位器103连接。
在一些实施例中，如图1所示，该卷烟加工设备还可以包括温度传感器106。该温度传感器106可以设置在循环风管120内。例如，该温度传感器106设置在散热器102的远离风机104的一侧。该温度传感器106可以用于检测在该循环风管内的空气的实际温度(即热风温度)，并将该实际温度传输至控制装置(图1中未示出)以便进行温度控制。
图2是示出根据本公开一些实施例的用于卷烟加工设备的控制方法的流程图。如图2所示，该控制方法可以包括步骤S202至S206。
在步骤S202，获得在循环风管内的空气的实际温度值和在烟草加工过程中所期望的滚筒的内部环境的温度设定值。
例如，可以通过温度传感器测量在循环风管内的空气的实际温度值(即热风温度)TPV，并将该实际温度值传输到控制装置。这里，由于循环风管与滚筒连通，因此在循环风管内的空气的实际温度值即为在滚筒内的空气的实际温度值。例如，每个烟草加工工艺(例如松散回潮工艺)都具有所期望的滚筒内部环境的温度设定值TSP0，可以将该温度设定值TSP0输入到控制装置中。在该卷烟加工工艺中，温度设定值TSP0大于0，在循环风管内的空气的实际温度值TPV也大于0。
在步骤S204，计算温度设定值TSP0和实际温度值TPV的第一差值(即，TSP0-TPV)，将该第一差值与第一下限值(记为Vctrllow1)、第一上限值(记为Vctrlup1)进行比较，并根据比较结果计算调节温度值(记为TSP1)。该第一下限值小于第一上限值。例如，第一上限值Vctrlup1大于0，且第一下限值Vctrllow1小于0。例如，0<Vctrlup1<5，-5<Vctrllow1<0。
在第一差值小于或等于第一下限值的情况下，调节温度值为温度设定值与第一设定值的差值。即，在TSP0-TPV≤Vctrllow1的情况下，TSP1＝TSP0-S1，这里S1为第一设定值。该第一设定值大于0。在一些实施例中，该第一设定值大于0且该第一设定值小于或等于第一下限值与第二下限值的差值。例如，第一下限值为-0.95，第二下限值为-5，则第一下限值与第二下限值的差值为4.05，相应地，0<S1≤4.05。例如，该第一设定值可以为1。该第一设定值可以根据设备实际运行情况进行调整。
在第一差值小于第一上限值且第一差值大于第一下限值的情况下，调节温度值为温度设定值。即，在Vctrllow1<TSP0-TPV<Vctrlup1的情况下，TSP1＝TSP0。
在第一差值大于或等于第一上限值的情况下，调节温度值为温度设定值与第二设定值的和。即，在TSP0-TPV≥Vctrlup1的情况下，TSP1＝TSP0+S2，这里S2为第二设定值。该第二设定值大于0。在一些实施例中，该第二设定值大于0且该第二设定值小于或等于第二上限值与第一上限值的差值。例如，第二上限值为5，第一上限值为3，则第二上限值与第一上限值的差值为2，相应地，0<S2≤2。例如，该第二设定值可以为2。该第二设定值可以根据设备实际运行情况进行调整。
在一些实施例中，第二设定值大于第一设定值。在另一些实施例中，第二设定值小于第一设定值。在又一些实施例中，第二设定值等于第一设定值。
在步骤S204，计算调节温度值TSP1和实际温度值TPV的第二差值(即，TSP1-TPV)，将该第二差值与第二下限值(记为Vctrllow2)、第二上限值(记为Vctrlup2)进行比较，并根据比较结果调节阀门定位器的开度。第二下限值小于第二上限值。例如，第二上限值大于0，且第二下限值小于0。例如，第二上限值为5，第二下限值为-5。在一些实施例中，第二上限值大于第一上限值，第二下限值小于第一下限值。
需要说明的是，这里第二上限值和第二下限值的取值仅是示例性的，本公开的范围并不仅限于此。该第二上限值和该第二下限值的取值可以根据实际情况设置。
这里，阀门定位器的开度是指阀门定位器当前被打开的大小占该阀门定位器在全开时的大小的百分比。
在一些实施例中，该步骤S204可以包括：在第二差值大于第二上限值的情况下，将阀门定位器的开度调节至最大。即，在TSP1-TPV>Vctrlup2的情况下，阀门定位器的开度CV被调节至100％，即最大。这样可以使得气体(例如蒸汽)能够比较多的通过阀门定位器，从进入散热器，使得散热器周围的空气的温度较快地升高。
在一些实施例中，该步骤S204还可以包括：在第二差值小于或等于第二上限值且第二差值大于或等于第二下限值(即，Vctrllow2≤TSP1-TPV≤Vctrlup2)的情况下，将阀门定位器的开度调节为：
Figure BDA0002464692330000101
其中，CV为阀门定位器的开度，TSP1为调节温度值，TPV为实际温度值，P、I和D为已知参数。这里，P、I和D分别为PID控制系统中用于调节的比例值、积分时间和微分时间。通过上述处理，可以在对阀门定位器的开度调节时增加微调量(或者称为比例调节量)
Figure BDA0002464692330000102
Figure BDA0002464692330000103
从而能够更加精确地控制滚筒热风温度。
当上面计算得到的开度CV小于0时，将阀门定位器的开度调节为0，即将阀门定位器的开度限制为0。当上面计算得到的开度CV大于或等于0时，则按照计算得到的CV调节阀门定位器的开度。
在一些实施例中，该步骤S204还可以包括：在第二差值小于第二下限值的情况下，将阀门定位器的开度调节为0。即，在TSP1-TPV<Vctrllow2的情况下，关闭阀门定位器。通过将阀门定位器的开度调节为0，从而使得散热器周围的空气的温度比较快地下降。
至此，提供了根据本公开一些实施例的用于卷烟加工设备的控制方法。该控制方法包括：获得在循环风管内的空气的实际温度值和在烟草加工过程中所期望的滚筒的内部环境的温度设定值；计算该温度设定值和该实际温度值的第一差值，将该第一差值与第一下限值、第一上限值进行比较，并根据比较结果计算调节温度值；以及计算调节温度值和实际温度值的第二差值，将该第二差值与第二下限值、第二上限值进行比较，并根据比较结果调节阀门定位器的开度。通过该控制方法，可以尽量防止滚筒温度高于工艺要求的上限值或低于工艺要求的下限值，提高滚筒热风温度控制的稳定性。
另外，该控制方法还提高了滚筒热风温度控制的响应速度，从而更加精确地控制滚筒热风温度，提高产品工艺质量。
图3是示出根据本公开一些实施例的计算调节温度值的方法的流程图。如图3所示，该方法可以包括步骤S302至S310。
在步骤S302，判断温度设定值和实际温度值的差值(即第一差值)是否小于或等于第一下限值。如果是，则过程进入步骤S304，否则过程进入步骤S306。
在步骤S304，调节温度值为温度设定值与第一设定值的差值。
在步骤S306，判断温度设定值和实际温度值的差值是否大于或等于第一上限值。如果是，则过程进入步骤S308，否则过程进入步骤S310。
在步骤S308，调节温度值为温度设定值与第二设定值的和。
在步骤S310，调节温度值为温度设定值。
至此，提供了根据本公开一些实施例的计算调节温度值的方法。该计算得到的调节温度值可以用于后续对阀门定位器的开度的调节，从而更加精确地控制滚筒热风温度。
下面举例说明：
例如：第一下限值Vctrllow1＝-0.95，第一上限值Vctrlup1＝3.0。
当实际温度值TPV未到达温度设定值TSP0的3度以内(TSP0-TPV≥3)时，用于调控的调节温度值TSP1被设置为：TSP1＝TSP0+2.0，这里第二设定值为2.0。
当实际温度值TPV较多地超过温度设定值TSP0(例如TSP0-TPV≤-0.95)时，用于调控的调节温度值TSP1被设置为：TSP1＝TSP0-1.0，这里第一设定值为1.0。
其余情况(Vctrllow1<TSP0-TPV<Vctrlup1)，TSP1＝TSP0。
图4是示出根据本公开一些实施例的调节阀门定位器的开度的方法的流程图。如图4所示，该方法可以包括步骤S402至S414。
在步骤S402，判断调节温度值和实际温度值的差值(即第二差值)是否大于第二上限值。如果是，则过程进入步骤S404，否则过程进入步骤S406。
在步骤S404，将阀门定位器的开度调节至最大。即将阀门定位器的开度CV调节为100％。
在步骤S406，判断调节温度值和实际温度值的差值是否小于或等于第二上限值且大于或等于第二下限值。如果是，则过程进入步骤S408，否则过程进入步骤S410。
在步骤S408，计算阀门定位器的开度为：
Figure BDA0002464692330000121
在步骤S410，将阀门定位器的开度调节为0。例如，在调节温度值和实际温度值的差值小于第二下限值的情况下，将阀门定位器的开度调节为0。
在步骤S412，判断CV是否小于0。如果是，则过程进入步骤S410，否则过程进入步骤S414。这里，由于阀门定位器的开度不能为负值，因此，如果计算得到的开度CV小于0，则将该CV限制为0。
在步骤S414，按照在步骤S408中计算得到的开度CV调节阀门定位器的开度。
至此，提供了根据本公开一些实施例的调节阀门定位器的开度的方法。在该方法中，将前面计算得到的调节温度值用于对阀门定位器的开度的调节，这样，可以在温度过低时将阀门定位器的开度调节至最大，在温度过高时将阀门定位器的开度调节为0，以及在温度处于某个预定范围内时可以通过微调量对开度的固定值部分
Figure BDA0002464692330000122
进行微调，从而更加精确地控制滚筒热风温度，而且提高了温度控制的响应速度。
例如，计算阀门定位器的开度的固定值部分为
Figure BDA0002464692330000123
由于在上述公式中增加了微调量
Figure BDA0002464692330000124
因此可以得到这样的结果：在TSP1-TPV<0(即实际温度值TPV大于调节温度值TSP1，实际温度值TPV相对较高)时，阀门定位器的开度减小，从而更快地降低温度；在TSP1-TPV>0(即实际温度值TPV小于调节温度值TSP1，实际温度值TPV相对较低)时，阀门定位器的开度增加，从而更快地升高温度。
下面举例说明：
以小线松片回潮为例，温度设定值TSP0为60，P值为70，I值为10，D值为35，第一下限值Vctrllow1＝-0.95，第一上限值Vctrlup1＝3.0，第二上限值Vctrlup2为5，第二下限值Vctrllow2为-5。
滚筒加热初始，当实际温度值TPV小于57℃时，TSP0-TPV≥3，TSP1＝TSP0+2.0＝62。此时，TSP1-TPV>5，则阀门定位器的开度CV＝100％。
当实际温度值TPV大于57℃且小于60.95℃时，-0.95<TSP0-TPV<3，TSP1＝TSP0＝60，此时，-5≤TSP1-TPV≤5，则阀门定位器的开度
Figure BDA0002464692330000131
Figure BDA0002464692330000132
当实际温度值TPV较多的超过温度设定值，即TSP0-TPV≤-0.95,也即TPV≥60.95°时，TSP1＝TSP0-1.0＝59。若-5≤TSP1-TPV≤5，则CV＝[16.86+7*(TSP1-TPV)]/100。当实际温度值TPV大于61.41时，CV值限制为0。
需要说明的是，本公开实施例中与温度相关的数值(例如，温度设定值TSP0、实际温度值TPV、调节温度值TSP1、第一下限值Vctrllow1、第一上限值Vctrlup1、第二上限值Vctrlup2、第二下限值Vctrllow2、第一设定值和第二设定值等)的单位为温度单位，例如摄氏度(℃)。
图5是示出根据本公开一些实施例的用于卷烟加工设备的控制装置的结构示意图。如图5所示，该控制装置可以包括：获取单元502、计算单元504和调节单元506。
获取单元502用于获得在循环风管内的空气的实际温度值和在烟草加工过程中所期望的滚筒的内部环境的温度设定值。例如，温度设定值大于0。
计算单元504用于计算温度设定值和实际温度值的第一差值，将第一差值与第一下限值、第一上限值进行比较，并根据比较结果计算调节温度值。第一下限值小于第一上限值。在第一差值小于或等于第一下限值的情况下，调节温度值为温度设定值与第一设定值的差值。在第一差值小于第一上限值且第一差值大于第一下限值的情况下，调节温度值为温度设定值。在第一差值大于或等于第一上限值的情况下，调节温度值为温度设定值与第二设定值的和。
例如，第一上限值大于0，且第一下限值小于0。例如，第一设定值和第二设定值均大于0。
调节单元506用于计算调节温度值和实际温度值的第二差值，将第二差值与第二下限值、第二上限值进行比较，并根据比较结果调节阀门定位器的开度。第二下限值小于第二上限值。
至此，提供了根据本公开一些实施例的用于卷烟加工设备的控制装置。该控制装置包括：获取单元，用于获得在循环风管内的空气的实际温度值和在烟草加工过程中所期望的滚筒的内部环境的温度设定值；计算单元，用于计算温度设定值和实际温度值的第一差值，将第一差值与第一下限值、第一上限值进行比较，并根据比较结果计算调节温度值；以及调节单元，用于计算调节温度值和实际温度值的第二差值，将第二差值与第二下限值、第二上限值进行比较，并根据比较结果调节阀门定位器的开度。通过该控制装置的控制，可以尽量防止滚筒温度高于工艺要求的上限值或低于工艺要求的下限值，提高滚筒热风温度控制的稳定性。
在一些实施例中，调节单元506可以用于：在第二差值大于第二上限值的情况下，将阀门定位器的开度调节至最大；在第二差值小于或等于第二上限值且第二差值大于或等于第二下限值的情况下，将阀门定位器的开度调节为：
Figure BDA0002464692330000141
其中，CV为阀门定位器的开度，TSP1为调节温度值，TPV为实际温度值，P、I和D为已知参数；其中，当计算得到的开度小于0时，将阀门定位器的开度调节为0；在第二差值小于第二下限值的情况下，将阀门定位器的开度调节为0。例如，第二上限值大于0，且第二下限值小于0。
在一些实施例中，第二上限值大于第一上限值，第二下限值小于第一下限值。
在一些实施例中，第一设定值大于0且该第一设定值小于或等于第一下限值与第二下限值的差值；第二设定值大于0且该第二设定值小于或等于第二上限值与第一上限值的差值。
图6是示出根据本公开另一些实施例的用于卷烟加工设备的控制装置的结构示意图。该控制装置包括存储器610和处理器620。其中：
存储器610可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储图2、图3和图4中的至少一个所对应实施例中的指令。
处理器620耦接至存储器610，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器620用于执行存储器中存储的指令，可以尽量防止滚筒温度高于工艺要求的上限值或低于工艺要求的下限值，提高滚筒热风温度控制的稳定性。
在一些实施例中，还可以如图7所示，该控制装置700包括存储器710和处理器720。处理器720通过BUS总线730耦合至存储器710。该控制装置700还可以通过存储接口740连接至外部存储装置750以便调用外部数据，还可以通过网络接口760连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)，此处不再进行详细介绍。
在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，可以尽量防止滚筒温度高于工艺要求的上限值或低于工艺要求的下限值，提高滚筒热风温度控制的稳定性。
在本公开的一些实施例中，还提供了一种卷烟加工设备。该卷烟加工设备包括如前所述的控制装置。
图8是示出根据本公开一些实施例的卷烟加工设备的结构示意图。如图8所示，该卷烟加工设备包括控制装置810。例如，控制装置810可以为如图5、图6或图7所示的控制装置。
在一些实施例中，该卷烟加工设备还可以包括：滚筒101、散热器102、阀门定位器103和风机104。散热器102与阀门定位器103通过管路105连接。风机104在散热器102的一侧。风机104通过循环风管120与滚筒101连通。散热器102位于循环风管120内。控制装置810与阀门定位器103电连接。
在烟草加工过程中，流体(例如气体(例如蒸汽))108通过阀门定位器103流入散热器102以便加热该散热器周围的且在循环风管120内的空气109。风机104通过运转将被加热的空气109输送到滚筒101内。
控制装置810用于控制阀门定位器103的开度。例如，该控制装置810可以向阀门定位器发送控制信号，从而控制阀门定位器的开度。
在一些实施例中，该卷烟加工设备还可以包括温度传感器106。该温度传感器106与控制装置810电连接。该温度传感器106用于测量在循环风管120内的空气109的实际温度值，并将该实际温度值传输到控制装置。
在一些实施例中，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现图2、图3和图4中的至少一个所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (17)

1.一种用于卷烟加工设备的控制方法，其中，所述卷烟加工设备包括：滚筒、散热器、阀门定位器和风机，所述散热器与所述阀门定位器通过管路连接，所述风机通过循环风管与所述滚筒连通，所述散热器位于所述循环风管内，在烟草加工过程中，流体通过所述阀门定位器流入所述散热器以便加热所述散热器周围的且在所述循环风管内的空气，所述风机通过运转将被加热的空气输送到所述滚筒内，
所述控制方法包括：
获得在所述循环风管内的空气的实际温度值和在所述烟草加工过程中所期望的所述滚筒的内部环境的温度设定值；
计算所述温度设定值和所述实际温度值的第一差值，将所述第一差值与第一下限值、第一上限值进行比较，并根据比较结果计算调节温度值；其中，所述第一下限值小于所述第一上限值；
在所述第一差值小于或等于所述第一下限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值与第一设定值的差值；
在所述第一差值小于所述第一上限值且所述第一差值大于所述第一下限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值；以及
在所述第一差值大于或等于所述第一上限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值与第二设定值的和；以及
计算所述调节温度值和所述实际温度值的第二差值，将所述第二差值与第二下限值、第二上限值进行比较，并根据比较结果调节所述阀门定位器的开度，其中，所述第二下限值小于所述第二上限值。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，根据比较结果调节所述阀门定位器的开度的步骤包括：
在所述第二差值大于所述第二上限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节至最大；
在所述第二差值小于或等于所述第二上限值且所述第二差值大于或等于所述第二下限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节为：
Figure FDA0002464692320000021
其中，CV为阀门定位器的开度，TSP1为所述调节温度值，TPV为所述实际温度值，P、I和D为已知参数；其中，当计算得到的开度小于0时，将所述阀门定位器的开度调节为0；
在所述第二差值小于所述第二下限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节为0。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其中，
所述第一上限值大于0，且所述第一下限值小于0；
所述温度设定值大于0。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其中，
所述第二上限值大于0，且所述第二下限值小于0。
5.根据权利要求2所述的控制方法，其中，
所述第二上限值大于所述第一上限值，所述第二下限值小于所述第一下限值。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其中，
所述第一设定值大于0且所述第一设定值小于或等于所述第一下限值与所述第二下限值的差值；
所述第二设定值大于0且所述第二设定值小于或等于所述第二上限值与所述第一上限值的差值。
7.一种用于卷烟加工设备的控制装置，其中，所述卷烟加工设备包括：滚筒、散热器、阀门定位器和风机，所述散热器与所述阀门定位器通过管路连接，所述风机通过循环风管与所述滚筒连通，所述散热器位于所述循环风管内，在烟草加工过程中，流体通过所述阀门定位器流入所述散热器以便加热所述散热器周围的且在所述循环风管内的空气，所述风机通过运转将被加热的空气输送到所述滚筒内，
所述控制装置包括：
获取单元，用于获得在所述循环风管内的空气的实际温度值和在所述烟草加工过程中所期望的所述滚筒的内部环境的温度设定值；
计算单元，用于计算所述温度设定值和所述实际温度值的第一差值，将所述第一差值与第一下限值、第一上限值进行比较，并根据比较结果计算调节温度值；其中，所述第一下限值小于所述第一上限值；在所述第一差值小于或等于所述第一下限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值与第一设定值的差值；在所述第一差值小于所述第一上限值且所述第一差值大于所述第一下限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值；以及在所述第一差值大于或等于所述第一上限值的情况下，所述调节温度值为所述温度设定值与第二设定值的和；以及
调节单元，用于计算所述调节温度值和所述实际温度值的第二差值，将所述第二差值与第二下限值、第二上限值进行比较，并根据比较结果调节所述阀门定位器的开度，其中，所述第二下限值小于所述第二上限值。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其中，
所述调节单元用于：在所述第二差值大于所述第二上限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节至最大；在所述第二差值小于或等于所述第二上限值且所述第二差值大于或等于所述第二下限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节为：
Figure FDA0002464692320000031
Figure FDA0002464692320000032
其中，CV为阀门定位器的开度，TSP1为所述调节温度值，TPV为所述实际温度值，P、I和D为已知参数；其中，当计算得到的开度小于0时，将所述阀门定位器的开度调节为0；在所述第二差值小于所述第二下限值的情况下，将所述阀门定位器的开度调节为0。
9.根据权利要求7所述的控制装置，其中，
所述第一上限值大于0，且所述第一下限值小于0；
所述温度设定值大于0。
10.根据权利要求8所述的控制装置，其中，
所述第二上限值大于0，且所述第二下限值小于0。
11.根据权利要求8所述的控制装置，其中，
所述第二上限值大于所述第一上限值，所述第二下限值小于所述第一下限值。
12.根据权利要求11所述的控制装置，其中，
所述第一设定值大于0且所述第一设定值小于或等于所述第一下限值与所述第二下限值的差值；
所述第二设定值大于0且所述第二设定值小于或等于所述第二上限值与所述第一上限值的差值。
13.一种用于卷烟加工设备的控制装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至6任意一项所述的方法。
14.一种卷烟加工设备，包括：如权利要求7至13任意一项所述的控制装置。
15.根据权利要求14所述的卷烟加工设备，还包括：
滚筒、散热器、阀门定位器和风机，
所述散热器与所述阀门定位器通过管路连接，所述风机通过循环风管与所述滚筒连通，所述散热器位于所述循环风管内，所述控制装置与所述阀门定位器电连接；
其中，在烟草加工过程中，流体通过所述阀门定位器流入所述散热器以便加热所述散热器周围的且在所述循环风管内的空气，所述风机通过运转将被加热的空气输送到所述滚筒内；
所述控制装置用于控制所述阀门定位器的开度。
16.根据权利要求14所述的卷烟加工设备，还包括：
温度传感器，与所述控制装置电连接，用于测量在所述循环风管内的空气的实际温度值，并将所述实际温度值传输到所述控制装置。
17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求1至6任意一项所述的方法的步骤。
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