CN112914147B - 一种稳定叶丝就地风选机梗签剔除率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稳定叶丝就地风选机梗签剔除率的方法，属于烟草生产领域，所述的方法包括以下步骤：步骤1.建立以梗签剔除率为结果的回归方程；步骤2.检测并计算设备空载状态时的除尘风速，求出设备生产和空载两种运行状态时的风速差值，将该风速差值作为一个常量；步骤3.确定各牌号生产前的最佳空载除尘风速；步骤4.建立设备空载状态时的除尘风速和除尘风机频率的回归方程；步骤5.求出最佳除尘风机理论频率，将该理论频率进行系统防错检测后，自动带入控制系统中，以此来稳定叶丝就地风选机的梗签剔除率；本发明可以实现叶丝就地风选机最佳梗签剔除率的长期稳定性。

Description

一种稳定叶丝就地风选机梗签剔除率的方法
技术领域
本发明属于烟草生产领域，更具体的说涉及一种稳定叶丝就地风选机梗签剔除率的方法。
背景技术
烟丝中的梗签，会一定程度上造成卷烟纸刺破等外观质量问题，进而影响消费者对品牌的认可度。梗签不仅会增加市场投诉风险，还会对生产过程物耗造成一定影响，特别会增加梗丝掺配重量、香精使用量以及卷烟剔签过程中的烟丝损耗等。因此，长期稳定叶丝就地风选机梗签剔除率，有利于促进产品质量的稳定及过程消耗的控制。
目前，叶丝就地风选机在梗签剔除功能的发挥上，基本采用一套优化好的固定参数对所有牌号叶丝进行剔签。
现有技术一的缺点：就操作过程而言，只要叶丝能够顺利通过就地风选机内部，设备能够适当剔除一些梗签就可以接受，但从梗签剔除结果看，由于受到除尘系统风速变化以及叶丝流量差异等影响，难以长期保持梗签剔除率的稳定性。
与本发明相比接近的现有技术二的技术方案：只是对影响梗签剔除率的个别因素进行参数优化，参数优化的重点集中在除尘风速和除尘管的风门开度上，而除尘风速的调节还可以由其它方法来实现，如改变除尘风机频率等，参数优化的系统性不足。
现有技术二的缺点：该方案虽然针对梗签剔除率优化了除尘管风门开度和除尘风速的最优水平组合，但生产期间调节除尘管上的风门开度对除尘风速的瞬时影响程度以及除尘风速达到稳定理想值的时间都不确定。
发明内容
本发明通过计算设备空载时和生产时的除尘风速和除尘风机频率，来确定最佳除尘风速，将计算结果自动送入控制系统中，来自动控制风选机的剔除率。可以实现叶丝就地风选机最佳梗签剔除率的长期稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现的：所述的方法包括以下步骤：步骤1.建立以梗签剔除率为结果的回归方程，再将试验优化得出的理想梗签剔除率和高速皮带电机频率代入方程中，计算出设备生产状态下的最佳除尘风速；
步骤2.检测并计算设备空载状态时的除尘风速，求出设备生产和空载两种运行状态时的风速差值，将该风速差值作为一个常量；
步骤3.生产前可与各牌号最佳除尘风速相加，确定各牌号生产前的最佳空载除尘风速；
步骤4.建立设备空载状态时的除尘风速和除尘风机频率的回归方程；
步骤5.生产前将最佳空载除尘风速代入该方程，求出最佳除尘风机理论频率，将该理论频率进行系统防错检测后，自动带入控制系统中，以此来稳定叶丝就地风选机的梗签剔除率。
优选的，所述的步骤1.梗签剔除率与高速皮带电机频率、除尘风速的回归方程为：
Yi＝ai-bmiX1-beiX2 (1)；
其中、X1为电机频率，X2为除尘风速，高速皮带电机频率与除尘风速无交互作用。
优选的，所述的步骤4得出除尘风速与风机频率的回归方程为：
y＝a+bx (2)
其中、y为除尘风速，x为风机频率，除尘风速与风机频率呈正相关关系，在设备每次空载运行状态下程控系统均可根据需要完成相应的运算。
优选的，所述的步骤5最佳除尘风机理论频率的具体计算方法如下：最佳除尘风机频率计算方法
(1)、通过程序预设值，自动设定设备空载状态下的不同除尘风机频率xi并计算总平均除尘风机频率
Figure BDA0002932007120000021
(2)、通过安装在除尘管上的风速仪反馈值yi，计算t时间内对应不同除尘风机频率的平均风速
Figure BDA0002932007120000022
同时求出平均总除尘风速
Figure BDA0002932007120000023
(3)计算空载状态下回归方程斜率b及常数a，
Figure BDA0002932007120000024
(4)由于工艺流量、设备运行状况在各时间点都是相对稳定的，最佳除尘风速与空载除尘风速间的差值d也相对固定，因此，d可作为一个常量在各牌号中使用；
(5)将各牌号生产状态下的最佳除尘风速与常量d相加，得出各牌号空载状态时的最佳除尘风速，最后将求得的常数a、截距b以及空载状态最佳除尘风速代入方程，计算出生产期间的除尘风机理论频率。
优选的，所述的步骤5系统防错检测具体方法如下：确定最佳除尘风速时，可根据风速允许的上下限来定义相关的除尘风机频率防错限，当自学习功能计算的除尘风机频率超过定义的防错限时，系统自动报警并将除尘风机频率设定值自动设定到防错上限值上，确保叶丝风选时的通过性。
具体实施方式
为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合具体实施例进一步描述本发明的技术方案。
首先对就地风选机影响梗签剔除率的除尘风速和高速皮带电机频率两个关键因子进行参数优化，建立以梗签剔除率为结果的回归方程，再将试验优化得出的理想梗签剔除率和高速皮带电机频率代入方程中，计算出设备生产状态下的最佳除尘风速。同时，在相同条件下，检测并计算设备空载状态时的除尘风速，求出设备生产和空载两种运行状态时的风速差值，将该风速差值作为一个常量，生产前可与各牌号最佳除尘风速相加，确定各牌号生产前的最佳空载除尘风速；其次，建立设备空载状态时的除尘风速和除尘风机频率的回归方程，生产前将最佳空载除尘风速代入该方程，求出最佳除尘风机理论频率，将该理论频率进行系统防错检测后，自动带入控制系统中，以此来稳定叶丝就地风选机的梗签剔除率。一、梗签剔除率的稳定条件分析
就地风选机在不同牌号叶丝工艺流量下，梗签剔除率与高速皮带电机频率、除尘风速的回归方程为：Yi＝ai-bmiX1-beiX2，试验可知高速皮带电机频率与除尘风速无交互作用。理想状态下，在生产条件不做任何变化的情况下，高速皮带电机频率和除尘风速一直保持理想数值就能稳定梗签剔除率，而在实际生产中，高速皮带机运行速度因为受限因素较少，所以相对比较稳定，但除尘风速由于受到叶丝流量的差异、除尘器滤袋清洁状况、风门开度改变等因素影响容易产生变化，因此，实现除尘风速的持续稳定是确保梗签剔除率稳定的关键。
二、除尘风速与除尘风机频率的关系
在生产条件不变的情况下，除尘风速最直接的调节方式是改变除尘风机的频率。除尘风速与风机频率的回归方程为：y＝a+bx，除尘风速与风机频率呈正相关关系，在设备每次空载运行状态下程控系统均可根据需要完成相应的运算。三、最佳除尘频率的自学习功能
通过明确除尘风速与除尘频率的运算关系后，可以由工控程序对原始数据进行逻辑运算，计算出每个牌号生产最佳除尘频率，并将计算结果进行防差错检测后，将符合要求的参数值自动用于设备控制中，同时，相关参数值在控制画面上均可显示。具体实现过程如下：
1、最佳除尘风机频率计算方法
(1)、通过程序预设值，自动设定设备空载状态下的不同除尘风机频率xi并计算总平均除尘风机频率
Figure BDA0002932007120000041
(2)、通过安装在除尘管上的风速仪反馈值yi，计算t时间内对应不同除尘风机频率的平均风速
Figure BDA0002932007120000042
同时求出平均总除尘风速
Figure BDA0002932007120000043
(3)计算空载状态下回归方程斜率b及常数a，
Figure BDA0002932007120000044
(4)由于工艺流量、设备运行状况在各时间点都是相对稳定的，最佳除尘风速与空载除尘风速间的差值d也相对固定，因此，d可作为一个常量在各牌号中使用。
(5)将各牌号生产状态下的最佳除尘风速与常量d相加，得出各牌号空载状态时的最佳除尘风速，最后将求得的常数a、截距b以及空载状态最佳除尘风速代入方程，计算出生产期间的除尘风机理论频率。
2、除尘风机理论频率防差错检测
为防止风速仪因检测误差或自身故障问题造成除尘风机频率计算结果出现异常值，特在程序中设定了防差错功能，根据前期试验设计获得的结果，在确定最佳除尘风速时，可根据风速允许的上下限来定义相关的除尘风机频率防错限，当自学习功能计算的除尘风机频率超过定义的防错限时，系统自动报警并将除尘风机频率设定值自动设定到防错上限值上，确保叶丝风选时的通过性。
3、电脑控制画面的功能设计
该控制画面中包括了各牌号对应的最佳风速设定功能、最佳除尘风机频率计算结果显示功能、除尘风机频率防错限设定功能、常量d值设定功能。通过后台程序计算和前台控制画面显示，方便过程监控和日常参数维护。
实施例一
在A牌号叶丝风选使用该方法，首先通过试验获得的回归方程为：梗签有效剔除率＝82.5390-1.596除尘风速-1.01高速皮带电机频率，当梗签有效剔除率选择20.81％、高速皮带电机频率为39.2HZ时，求得的最佳除尘风速为13.87m/s。同时，在设备空载状态下，检测除尘风速为17.12m/s，d值为3.25m/s。其次，再次生产该牌号前，先进行了除尘风机频率和除尘风速的相关性计算，计算出斜率b为0.9510，常数a为22.36，回归方程为：除尘风机频率＝22.36+0.9510除尘风机风速。将设备空载状态的最佳除尘风速17.12m/s代入方程后，计算求得除尘风机频率为38.64HZ。接下来对该值进行防差错检测，防差错上下限设置为37.00—40.00HZ，系统判定正常，自动将该值代入工控系统中。
实例二：
在B牌号叶丝风选使用该方法，首先通过试验获得的回归方程为：梗签有效剔除率＝82.5588-1.597除尘风速-0.98高速皮带电机频率，当梗签有效剔除率选择20.81％、高速皮带电机频率为39.2HZ时，求得的最佳除尘风速为14.61m/s。由于实例一中求得的d值为3.25m/s，因此，在设备空载状态下的除尘风机风速应为17.86m/s。将该除尘风机风速代入回归方程：除尘风机频率＝22.36+0.9510除尘风机风速，计算求得除尘风机频率为39.34HZ。接下来对该值进行防差错检测，防差错上下限设置为37.00—40.00HZ，系统判定正常，自动将该值代入工控系统中。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种稳定叶丝就地风选机梗签剔除率的方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：步骤1.建立以梗签剔除率为结果的回归方程，再将试验优化得出的理想梗签剔除率和高速皮带电机频率代入方程中，计算出各牌号生产状态下的最佳除尘风速；
所述的步骤1.梗签剔除率与高速皮带电机频率、除尘风速的回归方程为：
Figure QLYQS_1
（1）；
其中、
Figure QLYQS_2
为电机频率，
Figure QLYQS_3
为除尘风速，高速皮带电机频率与除尘风速无交互作用；
步骤2.检测并计算设备空载状态时的除尘风速，求出设备生产和空载两种运行状态时的风速差值，将该风速差值作为一个常量；由于工艺流量、设备运行状况在各时间点都是相对稳定的，最佳空载除尘风速与空载除尘风速间的差值d也相对固定，因此，风速差值d作为一个常量在各牌号中使用；
步骤3.生产前与各牌号最佳除尘风速相加，确定各牌号生产前的最佳空载除尘风速；
步骤4.建立设备空载状态时的除尘风速和除尘风机频率的回归方程；
所述的步骤4得出除尘风速与风机频率的回归方程为：
Figure QLYQS_4
（2）
其中、
Figure QLYQS_5
为除尘风速，x为风机频率，除尘风速与风机频率呈正相关关系，在设备每次空载运行状态下程控系统均完成相应的运算；
通过程序预设值，自动设定设备空载状态下的不同除尘风机频率
Figure QLYQS_6
并计算总平均除尘风机频率
Figure QLYQS_7
；
通过安装在除尘管上的风速仪反馈值
Figure QLYQS_8
，计算t时间内对应不同除尘风机频率的平均风速
Figure QLYQS_9
，同时求出平均总除尘风速
Figure QLYQS_10
；
计算空载状态下回归方程斜率b及常数a；
Figure QLYQS_12
；
步骤5.生产前将最佳空载除尘风速代入该方程，求出最佳除尘风机理论频率，将该理论频率进行系统防错检测后，自动带入控制系统中，以此来稳定叶丝就地风选机的梗签剔除率。
2.根据权利要求1所述的一种稳定叶丝就地风选机梗签剔除率的方法，其特征在于：所述的步骤1系统防错检测具体方法如下：确定最佳除尘风速时，根据风速允许的上下限来定义相关的除尘风机频率防错限，当自学习功能计算的除尘风机频率超过定义的防错限时，系统自动报警并将除尘风机频率设定值自动设定到防错上限值上，确保叶丝风选时的通过性。
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