CN117413955A - 一种烟草制丝线智能生产控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟草制丝线智能生产控制系统，包括烟草制丝线，烟草制丝线按照工艺流程工序顺序有：切丝机、喂料仓、HT回潮机、烘丝机、风选机和储丝柜，各工序分别设置有传感器，传感器提供各工序的工作状态，各工序通过控制服务器管理控制，所述控制服务器连接设置有系统管理模块、生产数据管理模块、参数优化控制模块、产品质量预测模块、生产评估统计模块和生产状态监控模块，控制服务器通过数据链与各模块之间相互连接。通过本发明系统可以根据在各工序设置的传感器获取动态的工艺参数，通过设置全方位的模块对各工序设备进行分析控制，在制定的工艺流程下实现对生产的自动控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟草制丝线智能生产控制系统。
背景技术
传统的烘丝机生产过程以操作工人工控制为主，需要在生产开始前和生产过程中，对控制参数如热风速度、排潮风门开度等进行设置和调整，生产数据容易受到生产环境不稳定、操作工失误、传感器误差等因素的影响，导致原始数据中存在部分脏数据，包括数据缺失、数据重复、数据异常等，生产的产品未能提前进行质量预测导致不良品出现，生产过程单靠人力现场管理为主，管理成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟草制丝线智能生产控制系统，通过在各工序设置的传感器获取动态的工艺参数，通过设置各工艺的控制模块分析控制，在制定的工艺流程下实现对生产的自动控制。
为了实现上述目的，本发明的方案是：
一种烟草制丝线智能生产控制系统，包括烟草制丝线，烟草制丝线按照工艺流程工序顺序有：切丝机、喂料仓、HT回潮机、烘丝机、风选机和储丝柜，各工序分别设置有传感器，传感器提供各工序的工作状态，各工序通过控制服务器管理控制，所述控制服务器连接设置有系统管理模块、生产数据管理模块、参数优化控制模块、产品质量预测模块、生产评估统计模块和生产状态监控模块，控制服务器通过数据链与各模块之间相互连接。
方案进一步是：所述系统管理模块包含有用户管理系统，所述用户管理系统通过输入用户名、密码和验证码进入系统的主界面设置用户角色，所述用户角色包含普通用户、生产线操作工、管理员，所述用户管理系统对用户的访问权限进行限制用于系统的管理；
所述生产数据管理模块用于对制丝线的生产信息进行统计和维护，包括产线信息、批次信息、历史生产数据和控制数据；
所述控制参数优化模块用于调整控制参数，实现出口烟丝质量的稳定；
所述产品质量预测模块用于制丝线生产烟丝的质量预测，根据实时采集的工艺参数对当前的出口烟丝水分和温度进行预测；
所述生产评估统计模块用于对制丝线的生产过程进行评估，包括日志记录、生产评价和生产总览；
所述生产状态监控模块用于通过传感器监视制丝线设备生产状态，并进行可视化展示。
方案进一步是：所述传感器包括红外水分含量传感器、温度传感器、湿度传感器、风量传感器、风热传感器、蒸汽压力传感器、蒸气流量传感器：
所述红外水分含量传感器用于烟丝水分含量检测；
所述温度传感器用于制丝线各工序的温度检测；
所述湿度传感器用于制丝线各工序湿度检测；
所述热风风量传感器用于烘丝机、风选机的风量检测；
所述风热传感器用于烘丝机、风选机热风风热检测；
所述蒸汽压力传感器用于烘丝机、风选机蒸气压力检测；
所述蒸气流量传感器用于烘丝机、风选机蒸气流量检测。
方案进一步是：所述传感器与控制服务器通信模块的输入端口通讯连接。
方案进一步是：所述的可视化展示包括以折线图的形式展示当前烟丝批次各工艺参数的变化曲线，以及当前设备不同部位所对应的工艺参数值。
本发明的有益效果是：通过本发明系统可以根据在各工序设置的传感器获取动态的工艺参数，通过设置全方位的系统管理模块、生产数据管理模块、参数优化控制模块、产品质量预测模块、生产评估统计模块和生产状态监控模块可以对各工序设备进行分析控制，在制定的工艺流程下实现对生产的自动控制。
下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。
附图说明
图1是本发明系统框图示意图；
图2是烟草制丝线结构示意图。
具体实施方式
一种烟草制丝线智能生产控制系统，如图1和图2所示，所述烟草制丝线智能生产控制系统包括烟草制丝线，烟草制丝线按照工艺流程工序顺序有：原料储叶柜1、原料喂料仓2、切丝机3、喂料仓4、HT回潮机5、烘丝机6、风选机7和储丝柜8，各工序分别设置有传感器，传感器提供各工序的工作状态，各工序通过控制服务器9管理控制，所述控制服务器9连接设置有系统管理模块10、生产数据管理模块11、参数优化控制模块12、产品质量预测模块13、生产评估统计模块14和生产状态监控模块15，控制服务器9通过数据链与各模块之间相互连接。
其中：所述系统管理模块包含有用户管理系统、角色管理系统、部门管理系统、岗位管理系统，所述用户管理系统通过输入用户名、密码和验证码进入系统的主界面设置用户角色，所述用户角色包含普通用户、生产线操作工、管理员，所述用户管理系统对用户的访问权限进行限制用于系统的管理；
所述生产数据管理模块用于对制丝线的生产信息进行统计和维护，包括产线信息、批次信息、历史生产数据和控制数据，可以具备根据产线号、产线类型、所属部门、产线状态等条件对所有产线进行筛选，可以根据批次号、操作员、批次日期等条件对所有产线进行筛选；界面主体展示了所有产线的相关信息，包括批次号、操作员、批次日期、计划开始时间、计划结束时间、实际开始时间、实际结束时间等；
所述控制参数优化模块用于调整控制参数，实现出口烟丝质量的稳定，该模块能根据产品质量模型的准确程度，综合改进模拟退火算法和规则库实现控制参数的实时优化；
所述产品质量预测模块用于制丝线生产烟丝的质量预测，根据实时采集传感器反应的工艺参数对当前的出口烟丝水分和温度进行预测，该模块既能根据历史生产数据，对任意批次的历史数据进行预测，以评估预测模型的准确性，并调整预测模型的参数，又能在生产过程中，根据实时采集的工艺参数对当前的出口烟丝水分和温度进行预测，可根据用户输入参数来训练自更新 ELM 预测模型，实现历史批次的出口烟丝质量预测，可直观地评估本次预测的精度，并调整实际生产时的隐藏层节点个数、自更新时间间隔和训练集批次数量等参数的取值；
所述生产评估统计模块用于对制丝线的生产过程进行评估，包括日志记录、生产评价和生产总览；
所述生产状态监控模块用于通过传感器监视制丝线设备生产状态，并进行可视化展示；所述生产监控项目包含烟丝的水分、烟丝温度、热风速度、环境温度等，所述烟丝的水分、烟丝温度、热风速度；环境温度数据由所述的产品质量预测模块中采集的传感器信号获得，所述生产状态监控模块主要负责在烘丝机生产过程中，将当前的设备生产状态进行可视化展示，所述的可视化展示既能以折线图的形式展示当前批次各工艺参数的变化曲线，又能以设备模型的形式展示当前设备不同部位所对应的工艺参数值。
其中：所述传感器包括红外水分含量传感器、温度传感器、湿度传感器、风量传感器、风热传感器、蒸汽压力传感器、蒸气流量传感器：
所述红外水分含量传感器用于烟丝水分含量检测；
所述温度传感器用于制丝线各工序的温度检测；
所述湿度传感器用于制丝线各工序湿度检测；
所述热风风量传感器用于烘丝机、风选机的风量检测；
所述风热传感器用于烘丝机、风选机热风风热检测；
所述蒸汽压力传感器用于烘丝机、风选机蒸气压力检测；
所述蒸气流量传感器用于烘丝机、风选机蒸气流量检测。
实施例中：所述传感器与控制服务器通信模块的输入端口通讯连接，控制服务器通过通信模块连接可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器的输出端口与控制蒸汽的蒸汽流量阀、热风流量阀连接。
根据上述实施例可以通过在各工序设置的传感器获取动态的工艺参数，通过设置全方位的系统管理模块、生产数据管理模块、参数优化控制模块、产品质量预测模块、生产评估统计模块和生产状态监控模块可以对各工序设备进行分析控制，在制定的工艺流程下实现对生产的自动控制。
Claims (5)
1.一种烟草制丝线智能生产控制系统，包括烟草制丝线，烟草制丝线按照工艺流程工序顺序有：切丝机、喂料仓、HT回潮机、烘丝机、风选机和储丝柜，各工序分别设置有传感器，传感器提供各工序的工作状态，各工序通过控制服务器管理控制，其特征在于，所述控制服务器连接设置有系统管理模块、生产数据管理模块、参数优化控制模块、产品质量预测模块、生产评估统计模块和生产状态监控模块，控制服务器通过数据链与各模块之间相互连接。
2.根据权利要求1所述的烟草制丝线智能生产控制系统，其特征在于，
所述系统管理模块包含有用户管理系统，所述用户管理系统通过输入用户名、密码和验证码进入系统的主界面设置用户角色，所述用户角色包含普通用户、生产线操作工、管理员，所述用户管理系统对用户的访问权限进行限制用于系统的管理；
所述生产数据管理模块用于对制丝线的生产信息进行统计和维护，包括产线信息、批次信息、历史生产数据和控制数据；
所述控制参数优化模块用于调整控制参数，实现出口烟丝质量的稳定；
所述产品质量预测模块用于制丝线生产烟丝的质量预测，根据实时采集的工艺参数对当前的出口烟丝水分和温度进行预测；
所述生产评估统计模块用于对制丝线的生产过程进行评估，包括日志记录、生产评价和生产总览；
所述生产状态监控模块用于通过传感器监视制丝线设备生产状态，并进行可视化展示。
3.根据权利要求1所述的烟草制丝线智能生产控制系统，其特征在于，所述传感器包括红外水分含量传感器、温度传感器、湿度传感器、风量传感器、风热传感器、蒸汽压力传感器、蒸气流量传感器：
所述红外水分含量传感器用于烟丝水分含量检测；
所述温度传感器用于制丝线各工序的温度检测；
所述湿度传感器用于制丝线各工序湿度检测；
所述热风风量传感器用于烘丝机、风选机的风量检测；
所述风热传感器用于烘丝机、风选机热风风热检测；
所述蒸汽压力传感器用于烘丝机、风选机蒸气压力检测；
所述蒸气流量传感器用于烘丝机、风选机蒸气流量检测。
4.根据权利要求1所述的烟草制丝线智能生产控制系统，其特征在于，所述传感器与控制服务器通信模块的输入端口通讯连接。
5.根据权利要求2所述的烟草制丝线智能生产控制系统，其特征在于，所述的可视化展示包括以折线图的形式展示当前烟丝批次各工艺参数的变化曲线，以及当前设备不同部位所对应的工艺参数值。
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