CN115793754A - 一种卷烟生产环境参数调整方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卷烟生产环境参数调整方法及系统，该方法包括：获取卷烟生产过程中的当前物料温度和当前物料水分，并判断当前物料温度和当前物料水分是否处于标准控制范围内；若当前物料温度和当前物料水分未处于标准控制范围内，则基于一定时间内的历史环境参数、历史物料温度和历史物料水分计算环境参数与物料温度及物料水分的当前关联系数；基于当前关联系数计算当前环境参数对应的调整目标值；基于调整目标值，对当前环境参数进行调整，直至当前物料温度和当前物料水分处于标准控制范围内。通过本发明提供的卷烟生产环境参数调整方法及系统，实现了零距离参数调整指导，提高了参数调整效率。

Description

一种卷烟生产环境参数调整方法及系统

技术领域

本发明涉及卷烟质量控制领域，具体涉及一种卷烟生产环境参数调整方法及系统。

背景技术

卷烟技术是用卷烟纸将烟丝卷制条状烟制品，卷烟生产过程包括多个离散式和连续式的生产环节，由多组生产设备组成完整的生成路线。卷烟生产质量的好坏直接受物料水分和物料温度这两个关键质量参数控制水平的影响，在生产过程中，保证关键质量参数始终处于良好的控制范围内，能够有效提高卷烟的质量。

在现有技术中，通常根据上层管理者提供的卷烟车间信息，对车间各生产环境参数进行控制，从而控制物料水分和物料温度，然而这种方式存在滞后性，无法及时对车间参数进行及时调整，导致卷烟生产质量有好有坏。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术无法及时对车间参数进行及时调整，导致卷烟生产质量有好有坏的问题，从而提供一种卷烟生产环境参数调整方法及系统。

根据第一方面，本发明提供一种卷烟生产环境参数调整方法，所述方法包括：

获取卷烟生产过程中的当前物料温度和当前物料水分，并判断所述当前物料温度和当前物料水分是否处于标准控制范围内；

若所述当前物料温度和当前物料水分未处于标准控制范围内，则基于一定时间内的历史环境参数、历史物料温度和历史物料水分计算环境参数与物料温度及物料水分的当前关联系数；

基于所述当前关联系数计算当前环境参数对应的调整目标值；

基于所述调整目标值，对当前环境参数进行调整，直至当前物料温度和当前物料水分处于标准控制范围内。

在一实施例中，所述基于一定时间内的历史环境参数、历史物料温度和历史物料水分计算环境参数与物料温度及物料水分的当前关联系数，包括：

按照如下公式计算当前关联系数：

∑y＝nw+a∑x₁+b∑x₂

其中，y为一定时间内的历史环境参数，x₁为历史物料温度，x₂为历史物料水分，n为样本数量，w、a、b为当前关联系数。

在一实施例中，所述基于所述当前关联系数计算当前环境参数对应的调整目标值，包括：

按照如下公式计算当前环境参数对应的调整目标值：

其中，

为调整目标值，x₃为工艺标准下的物料温度，x₄为工艺标准下的物料水分，w、a、b为当前关联系数。

在一实施例中，所述基于所述调整目标值，对当前环境参数进行调整，包括：

计算所述调整目标值和当前环境参数的差值，并基于所述差值对当前环境参数进行调整。

在一实施例中，所述环境参数包括环境温湿度、热风回风温度以及水雾化蒸汽压力。

根据第二方面，本发明提供一种卷烟生产环境参数调整系统，包括：设备传感器以及应用服务器，其中，

所述设备传感器采集环境参数；

所述应用服务器的输入端连接于所述设备传感器，用于执行如第一方面所述的卷烟生产环境参数调整方法。

在一实施例中，该系统还包括终端设备，所述终端设备显示调整目标值。

在一实施例中，该系统还包括业务数据库，所述业务数据库存储参数调整过程中的运行数据以及参数调整过程中工作人员在终端设备的操作日志。

在一实施例中，该系统还包括实时数据库，所述实时数据库连接于所述设备传感器，实时存储所述环境参数。

在一实施例中，该系统还包括网络交换机，所述网络交换机连接于所述设备传感器和实时数据库，用于将当前环境参数上传至实时数据库。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供了一种卷烟生产环境参数调整方法，通过根据卷烟生产过程中的物料温度和物料水分与标准控制范围的比对结果，在物料温度和物料水分未处于标准控制范围内时进行参数调整，以实现在卷烟生产过程中的参数调整，根据关联系数计算环境参数对应的目标值，以便于工作人员直接根据目标值进行调整，实现了零距离参数调整指导，直接面向工作人员，提高了参数调整效率，避免因环境参数过大或过小，导致的批次质量事故。

本发明实施例还提供了一种卷烟生产环境参数调整系统，通过应用服务器根据设备传感器测量得到的环境参数，比对卷烟生产过程中的物料温度和物料水分与标准控制范围，以实现在卷烟生产过程中的参数调整，从而便于工作人员直接根据目标值进行调整，实现了零距离参数调整指导，直接面向工作人员，提高了参数调整效率，避免因环境参数过大或过小，导致的批次质量事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提出的一种卷烟生产环境参数调整方法的流程图；

图2是本发明实施例提出的一种卷烟生产环境参数调整系统的整体结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

卷烟生产是一项复杂的工业生产过程，具有典型的长流程、多层级、多间歇特征。伴随着传感器的广泛使用，制造业中大量生产过程数据被采集和存储，为了能够充分挖掘和利用这些数据的价值，提高企业生产水平、减少生产消耗、降低生产成本、增强企业市场竞争力，工业自动化被各行各业多次提起。在工业自动化过程，如何保障及提高产品质量，一直是自动化研究的热点，也是企业管理者最为关注的事情。

为了便于对卷烟生产环境的参数进行调整，本发明实施例中提供一种卷烟生产环境参数调整方法，如图1所示，该方法包括如下步骤S101至步骤S104。

步骤S101：获取卷烟生产过程中的当前物料温度和当前物料水分，并判断当前物料温度和当前物料水分是否处于标准控制范围内。

在本发明实施例中，在卷烟制丝生产过程中，叶丝含水率和叶丝温度的变化对成品烟丝质量有重大影响，叶丝含水率和叶丝温度的变化与烟丝的抗造碎性能呈正相关变化，因此在卷烟生产过程中，实时监测并控制当前物料温度和当前物料水分，能够有效提高成品烟丝质量。

在卷烟批次生产过程中，根据以往经验及实验数据，物料温度和物料水分均有对应的标准控制范围。若当前物料温度和当前物料水分超出标准控制范围的上限值或下限值，则会影响到成品烟丝的质量，因此实时判断当前物料温度和当前物料水分是否处于标准控制范围内，能够及时对物料温度或物料水分进行调整，以提高成品烟丝的质量。

需要说明的是，当前物料温度和当前物料水分中至少一个超出标准控制范围，即为超出标准控制范围。

步骤S102：若当前物料温度和当前物料水分未处于标准控制范围内，则基于一定时间内的历史环境参数、历史物料温度和历史物料水分计算环境参数与物料温度及物料水分的当前关联系数。

在本发明实施例中，按照生成批次的质量控制要求，设定预设时长，预设时长可以为一分钟，也可以为两分钟或更长时间，此处不做限定。若当前物料温度和当前物料水分在连续预设时长内，至少一个未处于标准控制范围内，则计算当前关联系数。

步骤S103：基于当前关联系数计算当前环境参数对应的调整目标值。

在本发明实施例中，根据关联系数和工艺标准下的物料温度和物料水分计算环境参数对应的调整目标值，以便于工作人员直接根据调整目标值进行参数调整。

步骤S104：基于调整目标值，对当前环境参数进行调整，直至当前物料温度和当前物料水分处于标准控制范围内。

在本发明实施例中，基于调整目标值，对当前环境参数进行降低或升高调整，确保调整后的物料温度和物料水分处于标准控制范围内。在生产未结束之前，始终重复上述步骤，直至生产结束，以最大程度保障工序质量水平，有效提高工序质量水平。

具体地，在一实施例中，上述步骤S102中基于一定时间内的历史环境参数、历史物料温度和历史物料水分计算环境参数与物料温度及物料水分的当前关联系数，具体包括如下步骤：

步骤S1021：按照如下公式计算当前关联系数：

∑y＝nw+a∑x₁+b∑x₂

其中，y为一定时间内的历史环境参数，x₁为历史物料温度，x₂为历史物料水分，n为样本数量，样本值为yi，x1i，x2i，其中，i＝1，2，…，n，w、a、b为当前关联系数。

在本发明实施例中，通过多元线性回归模型算法对数据进行分析，以环境参数为因变量，以物料温度、物料水分为自变量，获取一定时间内同牌号所有生产批次对应数据作为分析样本。其中，可以按照批次质量要求，获取前五分钟内的数据作为分析样本，也可以获取前一小时内的数据作为分析样本，此处不做限定。

以热风回风温度为例，计算热风回风温度与物料温度、物料水分的关联系数，抽取n组样本数，每组样本数据包括热风回风温度y，物料温度x₁，物料水分x₂三个属性。按照公式(1)计算关联系数w、a、b。

需要说明的是，关联系数w、a、b不是固定不变的。在生产过程中，历史数据不断变化，不同时间段内计算出的关联系数存在差异，由此使得计算出的关联系数更加准确地反映一定时间内的数据变化，提高关联系数和历史数据的关联度，以保证计算出的关联系数贴合当前生产情况，从而使得根据关联系数计算出的调整目标值更加准确。

具体地，在一实施例中，上述步骤S103中基于当前关联系数计算当前环境参数对应的调整目标值，具体包括如下步骤：

步骤S1031：按照如下公式计算当前环境参数对应的调整目标值：

其中，

为调整目标值，x₃为工艺标准下的物料温度，x₄为工艺标准下的物料水分，w、a、b为当前关联系数。

在本发明实施例中，

可以为环境温湿度的调整目标值，也可以为热风回风温度的调整目标值，还可以为水雾化蒸汽压力的调整目标值。

需要说明的是，环境温湿度、热风回风温度以及水雾化蒸汽压力对应的关联系数是不同的，比如环境温湿度对应的系数为w1、a1、b1，热风回风温度对应的关联系数为w2、a2、b2，水雾化蒸汽压力对应的关联系数为w3、a3、b3。关联系数均通过公式(1)进行计算，只是计算的数据源不同。

若当前物料温度和当前物料水分偏离标准控制范围内，则从系统录入的工艺标准下的物料温度x₃、物料水分x₄对应的设定值t₁、t₂分别代入x₃和x₄进行计算，从而求得环境温湿度、热风回风温度以及水雾化蒸汽压力的调整目标值。其中，物料温度x₃、物料水分x₄对应的设定值t₁、t₂相同。

根据工艺标准下的物料温度和物料水分，以及实时根据历史数据计算出的关联系数，计算调整目标值，从而便于工作人员直接根据调整目标值进行参数调整，提高参数调整的效率。

具体地，在一实施例中，上述步骤S104中基于调整目标值，对当前环境参数进行调整，具体包括如下步骤：

步骤S1041：计算调整目标值和当前环境参数的差值，并基于差值对当前环境参数进行调整。

在本发明实施例中，调整目标值和当前环境参数的差值即为需要进行调整的值，通过计算差值，以便于工作人员直接根据差值对当前环境参数进行调整，能够有效提高参数调整效率。

通过上述实施例，通过根据卷烟生产过程中的物料温度和物料水分与标准控制范围的比对结果，在物料温度和物料水分未处于标准控制范围内时进行参数调整，以实现在卷烟生产过程中的参数调整，根据关联系数计算环境参数对应的目标值，以便于工作人员直接根据目标值进行调整，实现了零距离参数调整指导，直接面向工作人员，提高了参数调整效率，避免因环境参数过大或过小，导致的批次质量事故。

本发明实施例中还提供一种卷烟生产环境参数调整系统，如图2所示，包括：设备传感器1以及应用服务器2，其中，

设备传感器1采集环境参数，应用服务器2的输入端连接于设备传感器1，用于执行上述的卷烟生产环境参数调整方法。

在本发明实施例中，设备传感器1安装于叶片加料生产工序上，设备传感器1采集物料温度、物料水分、环境温湿度、热风回风温度以及水雾化蒸汽压力等数据。还可以在叶片加料工序上安装环境温湿度检测仪3，用于采集加料工序周边的环境温湿度数据。

应用服务器2中的监视服务实时监测当前物料温度和当前物料水分，判断当前物料温度和当前物料水分是否处于标准控制范围内。

应用服务器2通过相关性算法获取历史数据进行分析，计算出关联系数，并在连续预设时长内当前物料温度和当前物料水分偏离标准控制范围内时，应用服务器2中的内置程序自动根据关联系数计算环境温湿度、热风回风温度以及水雾化蒸汽压力对应的调整目标值。

具体地，在一实施例中，该系统还包括终端设备4，终端设备4显示调整目标值。

在本发明实施例中，终端设备4可以为终端显示器，也可以为其他终端设备，此处不做限定。终端设备4安装在叶丝线叶片加料工序，当终端设备4为终端显示器时，终端显示器通过闪屏以及报警声提醒工作人员对车间空调温度、热风回风温度以及水雾化蒸汽压力进行调整。通过安装终端设备4，实现在物料温度和物料水分参数异常时，第一时间反馈给现场操作员知悉，从而便于现场操作员快速作出调整，确保物料温度和物料水分处于标准控制范围内，避免因参数异常导致批次质量事故发生，以保证生产线上的制品质量。

具体地，在一实施例中，该系统还包括业务数据库5，业务数据库5存储参数调整过程中的运行数据以及参数调整过程中工作人员在终端设备4的操作日志。

在本发明实施例中，业务数据库5保存整个参数调整过程中的运行数据以及工作人员的调整记录，在参数调整过程中，工作人员可以通过终端设备4及时查看当前物料温度和当前物料水分是否处于标准控制范围内，还可以进行点击等操作。将整个参数调整过程的运行数据进行保存，生成工作日志，以便于工作人员进行查看。

在生产未结束前，始终重复上述步骤，系统保存每一次调整记录到业务数据库5保存，直至生产结束。

具体地，在一实施例中，该系统还包括实时数据库6，实时数据库6连接于设备传感器1，实时存储环境参数。

在本发明实施例中，环境温湿度检测仪3将收集到的周边环境温度和湿度的变化数据存入实时数据库6，设备传感器1采集的物料温度、物料水分、热风回风温度、水雾化蒸汽压力等数据也存入实时数据库6。

具体地，在一实施例中，该系统还包括网络交换机(图中为示出)，网络交换机连接于设备传感器1和实时数据库6，用于将当前环境参数上传至实时数据库6。

在本发明实施例中，环境温湿度检测仪3也连接于网络交换机，将采集到的环境温度和环境湿度数据通过网络交换机上传至实时数据库6。设备传感器1将采集到的当前环境参数，通过网络交换机中的数据采集协议opc上传至实时数据库6，以对生产过程中的数据进行存储。

通过上述实施例，通过应用服务器根据设备传感器测量得到的环境参数，比对卷烟生产过程中的物料温度和物料水分与标准控制范围，以实现在卷烟生产过程中的参数调整，从而便于工作人员直接根据目标值进行调整，实现了零距离参数调整指导，直接面向工作人员，提高了参数调整效率，避免因环境参数过大或过小，导致的批次质量事故。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种卷烟生产环境参数调整方法，其特征在于，所述方法包括：

获取卷烟生产过程中的当前物料温度和当前物料水分，并判断所述当前物料温度和当前物料水分是否处于标准控制范围内；

若所述当前物料温度和当前物料水分未处于标准控制范围内，则基于一定时间内的历史环境参数、历史物料温度和历史物料水分计算环境参数与物料温度及物料水分的当前关联系数；

基于所述当前关联系数计算当前环境参数对应的调整目标值；

基于所述调整目标值，对当前环境参数进行调整，直至当前物料温度和当前物料水分处于标准控制范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于一定时间内的历史环境参数、历史物料温度和历史物料水分计算环境参数与物料温度及物料水分的当前关联系数，包括：

按照如下公式计算当前关联系数：

∑y＝nw+a∑x₁+b∑x₂

其中，y为一定时间内的历史环境参数，x₁为历史物料温度，x₂为历史物料水分，n为样本数量，w、a、b为当前关联系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前关联系数计算当前环境参数对应的调整目标值，包括：

按照如下公式计算当前环境参数对应的调整目标值：

其中，

为调整目标值，x₃为工艺标准下的物料温度，x₄为工艺标准下的物料水分，w、a、b为当前关联系数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述调整目标值，对当前环境参数进行调整，包括：

计算所述调整目标值和当前环境参数的差值，并基于所述差值对当前环境参数进行调整。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境参数包括环境温湿度、热风回风温度以及水雾化蒸汽压力。

6.一种卷烟生产环境参数调整系统，其特征在于，包括：设备传感器以及应用服务器，其中，

所述设备传感器采集环境参数；

所述应用服务器的输入端连接于所述设备传感器，用于执行权利要求1-5任一项所述的卷烟生产环境参数调整方法。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括终端设备，所述终端设备显示调整目标值。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括业务数据库，所述业务数据库存储参数调整过程中的运行数据以及参数调整过程中工作人员在终端设备的操作日志。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括实时数据库，所述实时数据库连接于所述设备传感器，实时存储所述环境参数。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括网络交换机，所述网络交换机连接于所述设备传感器和实时数据库，用于将当前环境参数上传至实时数据库。

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