CN1271957C - 烟丝干燥去湿控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟丝干燥去湿控制方法，它采用双回路控制方式，有两种控制模式，其一是系统设定筒壁温度T的上限T1和下限T2，通过自动调节筒壁温度T来实现出口目标水份的自动控制；而当来料烟丝流量、水份波动较大造成在T1和T2之间调节筒壁温度T不能达到要求时，系统将筒壁温度T固定在T1或T2位置上，转而调节工艺热风流量G来实现出口目标水份的自动控制。其二是系统设定热风上下限流量G1和G2，通过调节工艺热风流量G或将工艺热风流量G固定在G1或G2位置上、转而自动调整筒壁温度T来实现出口目标水份的自动控制。该方法通过选择合理的控制模式和最佳工艺参数组合，可提高烟丝的物理特性和内在感官质量。
Description
一、技术领域
本发明涉及烟草行业烟丝制作方法，特别是烟丝干燥去湿控制方法。
二、背景技术
目前国内烟草行业制丝生产工艺中，烟丝干燥去湿大多采用滚筒烘丝工艺，通过筒壁与烟丝的慢速热传导和滚筒中烟丝与工艺热风对流传热这两种方式实现烟丝干燥去湿。调节烟丝去湿量的传统控制方法是通过单独调节滚筒式烘丝机筒壁温度的单回路控制方法来实现烟丝干燥去湿的，其控制原理是：系统根据烟丝来料流量、水份及设定的目标水份，经过运算得出烘丝机的去湿量，系统给定初始的筒壁温度和工艺热风温度、热风流量，最终通过烘丝机出口水份检测值和筒壁温度调节构成闭环控制。系统在实现干燥去湿过程中，工艺热风温度、流量恒定不变，通过比例微积分调节运算(简称PID)，自动调节筒壁入口蒸汽流量来自动调节筒壁温度，以实现出口目标水份的自动控制。
传统的单回路控制方式由于只调节筒壁温度，当来料烟丝流量、水份波动较大时，必然引起筒壁温度的较大波动。筒壁温度过高时会导致烟丝抗破碎性能的下降，烟丝转换率明显降低，同时引起烟丝香气量的损失，并且使烟丝产生枯焦气息；筒壁温度过低时，烟丝松散性差，填充值明显下降，增加了原料消耗，从而增加卷烟制造成本。另外，由于烟丝干燥过程中温度波动范围大，对烟丝加工的内、外在质量带来明显的负面影响。
三、发明内容
本发明的目的是在利用滚筒式烘丝机对烟丝进行干燥去湿时提供一种即使来料烟丝流量与水份波动较大，也能在理想的筒壁温度和热风温度下实现烟丝干燥去湿控制的方法，以获得良好内、外在质量的烟丝。
为实现以上目的，本发明的技术方案基于原有的控制技术，采用烟丝干燥去湿双回路控制方式，并提供了两种控制模式，操作人员可根据卷烟牌号特征选择控制模式。
模式一：系统设定筒壁温度T的上限T1、下限T2和工艺热风温度及初始工艺热风流量G0，根据来料烟丝流量、水份及烘丝机出口目标水份，给定初始筒壁温度T0，在正常的烘丝过程中，当烘丝机出口水份变化时，系统工艺热风温度、工艺热风流量恒定不变，通过比例微积分运算自动调节筒壁温度，与烘丝机出口水份检测构成一个闭环控制回路，实现出口目标水份的自动控制；而当来料烟丝流量、水份波动较大造成在T1和T2之间调节筒壁温度T不能达到要求时，系统将筒壁温度T固定在T1或T2位置上，而自动调节工艺热风风机频率，从而调节工艺热风流量G，形成烘丝机出口水份检测和工艺热风流量调节的另一闭环控制回路，以实现出口目标水份的自动控制。
模式二：系统设定热风上限流量G1、热风下限流量G2、初始筒壁温度T0及工艺热风温度，根据来料烟丝流量、水份及烘丝机出口目标水份，给定初始工艺热风流量G0，在正常的烘丝过程中，当烘丝机出口水份变化时，系统工艺热风温度、工艺热风流量恒定不变，通过比例微积分运算自动调节工艺热风风机频率，从而调节工艺热风流量G，形成一个烘丝机出口水份检测和工艺热风流量调节的闭环控制回路，实现出口目标水份的自动控制，而当来料烟丝流量、水份波动较大造成在G1和G2之间调节热风流量G不能达到要求时，系统将工艺热风流量G固定在G1或G2位置上，而自动调节筒壁蒸汽流量从而调节筒壁温度T，与烘丝机出口水份检测构成另一个闭环控制回路，以实现出口目标水份的自动控制。
采用上述技术方案，可以根据烟叶特性选择干燥控制模式，进一步提高卷烟加工的柔性化和精细化；通过优选烘丝机工艺参数，为后道工序提供填充性能和柔韧性较好的烟丝；可以通过工艺参数的最佳组合，使烟丝达到最佳的物理性能，并避免或削减烟丝干燥过程中因筒壁温度与热风温度波动较大带来的烟丝化学成分和感官质量的差异。
四、附图说明
图1是本发明烟丝干燥去湿控制方法滚筒烘丝干燥去湿双回路控制流程图。
五、具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：系统采用西门子S7-300型可编程序控制器外加人机界面作为控制单元，如图1所示，根据卷烟牌号特征选择控制模式一，系统设定筒壁温度T的上限T1＝170℃、下限T2＝130℃和工艺热风温度及初始工艺热风流量G0，系统经初始化后，根据来料烟丝流量、水份及烘丝机出口目标水份，给定初始筒壁温度T0，在正常的烘丝过程中，当烘丝机出口水份变化时，系统工艺热风温度、工艺热风流量恒定不变，通过比例微积分运算自动调节筒壁温度，与烘丝机出口水份检测构成一个闭环控制回路，实现出口目标水份的自动控制；而当来料烟丝流量、水份波动较大造成在T1和T2之间调节筒壁温度T不能达到要求时，系统将筒壁温度T固定在T1或T2位置上，而自动调节工艺热风风机频率，从而调节工艺热风流量G，与烘丝机出口水份检测构成另一个闭环控制回路，以实现出口目标水份的自动控制。
实施例二：系统采用西门子S7-300型可编程序控制器外加人机界面作为控制单元，如图1所示，根据卷烟牌号特征选择控制模式二。系统设定热风上限流量G1＝3000m3/h、热风下限流量G2＝1000m3/h和热风温度及初始筒壁温度T0，系统经初始化后，根据烟丝来料流量、水份及烘丝机出口目标水份，给定初始工艺热风流量G0，在正常的烘丝过程中，当烘丝机出口水份变化时，系统筒壁温度T和工艺热风温度恒定不变，通过比例微积分运算自动调节工艺热风风机频率，从而调节工艺热风流量G，与烘丝机出口水份检测构成一个闭环控制回路，实现出口目标水份的自动控制；而当来料烟丝流量、水份波动较大造成在G1和G2之间调节热风流量G不能达到要求时，系统将工艺热风流量G固定在G1或G2位置上，而自动调节筒壁蒸汽流量从而调节筒壁温度T，与烘丝机出口水份检测构成另一个闭环控制回路，以实现出口目标水份的自动控制。
Claims (2)
1、一种滚筒式烘丝机的烟丝干燥去湿控制方法，系统设定工艺热风温度及初始工艺热风流量G0，根据烟丝来料流量、水份及设定的目标水份，经过运算得出烘丝机的去湿量，给定初始的筒壁温度T0，在正常的烘丝过程中，当烘丝机出口水份变化时，系统工艺热风温度、工艺热风流量恒定不变，通过比例微积分运算，自动调节筒壁入口蒸汽流量来调节筒壁温度T，与烘丝机出口水份检测构成一个闭环控制回路，其特征是：系统同时设定筒壁温度T的上限T1和下限T2，当来料烟丝流量、水份波动较大造成在T1和T2之间调节筒壁温度T不能达到要求时，系统将筒壁温度T固定在T1或T2位置上，转而自动调节工艺热风风机频率，从而调节工艺热风流量G，与烘丝机出口水份检测构成另一个闭环控制回路。
2、一种滚筒式烘丝机的烟丝干燥去湿控制方法，系统设定工艺热风上限流量G1和下限流量G2和工艺热风温度及初始的筒壁温度T0，根据烟丝来料流量、水份及设定的目标水份，经过运算得出烘丝机的去湿量，系统给定初始工艺热风流量G0，在正常的烘丝过程中，当烘丝机出口水份变化时，系统筒壁温度T和工艺热风温度恒定不变，通过比例微积分运算，自动调节工艺热风风机频率，从而调节工艺热风流量G，与烘丝机出口水份检测构成一个闭环控制回路，其特征是：当来料烟丝流量、水份波动较大造成在G1和G2之间调节热风流量G不能达到要求时，系统将工艺热风流量G固定在G1或G2位置上，转而自动调节筒壁蒸汽流量从而调节筒壁温度T，与烘丝机出口水份检测构成另一个闭环控制回路。
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