烟丝干燥出口含水率控制方法和装置 |
|||||||
申请号 | CN201610810437.0 | 申请日 | 2016-09-09 | 公开(公告)号 | CN106213568A | 公开(公告)日 | 2016-12-14 |
申请人 | 福建中烟工业有限责任公司; | 发明人 | 阙文豪; 陈河祥; 罗登炎; 林志平; 邱玉春; 洪伟龄; 陈冬滨; 韩晓樱; | ||||
摘要 | 本 发明 公开一种烟丝干燥出口含 水 率控制方法和装置。该方法包括:第一水分检测仪以预定时间间隔检测一级混配前烟丝含水率,并将检测到的一级混配前烟丝含水率检测值发送给控制 信号 生成器; 控制信号 生成器根据一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率生成第一控制信号;PID 控制器 根据第一控制信号进行PID控制处理,以生成第二控制信号;热 风 风量控制 阀 根据第二控制信号调整热风风量,以调整烘丝出口烟丝含水率,进而调整一级混配前输送带的烟丝含水率。本发明通过在一级混配前输送带上增加一台水分检测仪,实现了烟丝在加香前含水率的稳定,从而达到成品烟丝含水率的精确控制。 | ||||||
权利要求 | 1.一种烟丝干燥出口含水率控制方法,其特征在于,包括: |
||||||
说明书全文 | 烟丝干燥出口含水率控制方法和装置技术领域背景技术[0003] 目前烟草企业烘丝出口水分仪一般安装在距离烘丝出口3米左右输送带上的位置,此时烟丝温度在60℃左右,烟丝在输送过程中,随着温度的降低带来烟丝水分的散失,且在不同的环境气候条件下,烟丝水分散失值不一致,造成烟丝加香前含水率的波动,导致加香后成品烟丝含水率难以控制。 发明内容[0004] 鉴于以上技术问题,本发明提供了一种烟丝干燥出口含水率控制方法和装置,可以实现烟丝在加香前含水率的稳定,达到成品烟丝含水率精确控制。 [0005] 根据本发明的一个方面,提供一种烟丝干燥出口含水率控制方法,包括: [0009] 热风风量控制阀根据第二控制信号调整热风风量,以调整烘丝出口烟丝含水率,进而调整一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0010] 在本发明的一个实施例中,所述方法还包括: [0011] 第二水分检测仪以预定时间间隔检测烘丝出口烟丝含水率,其中第二水分检测仪与第一水分检测仪联动; [0012] PID控制器根据第一控制信号对第二水分检测仪的基值进行调整。 [0013] 在本发明的一个实施例中,所述PID控制器根据第一控制信号对第二水分检测仪的基值进行调整包括: [0014] PID控制器在一级混配前烟丝含水率检测值大于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第一控制信号增大第二水分检测仪的基值; [0015] PID控制器在一级混配前烟丝含水率检测值小于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第一控制信号减小第二水分检测仪的基值。 [0016] 在本发明的一个实施例中,所述第一控制信号为一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率的差值; [0017] 所述PID控制器根据第一控制信号对第二水分检测仪的基值进行调整包括: [0018] PID控制器将第二水分检测仪的基值与所述差值求和,作为第二水分检测仪的新基值。 [0019] 在本发明的一个实施例中,所述热风风量控制阀根据第二控制信号调整热风风量包括: [0020] 在一级混配前烟丝含水率检测值大于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,热风风量控制阀根据第二控制信号增大热风风量,以减小烘丝出口烟丝含水率,进而减小一级混配前输送带的烟丝含水率; [0021] 在一级混配前烟丝含水率检测值小于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,热风风量控制阀根据第二控制信号减小热风风量,以增大烘丝出口烟丝含水率,进而增大一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0022] 根据本发明的另一方面,提供一种烟丝干燥出口含水率控制装置,包括第一水分检测仪、控制信号生成器、PID控制器和热风风量控制阀,其中: [0023] 第一水分检测仪,用于以预定时间间隔检测一级混配前烟丝含水率,并将检测到的一级混配前烟丝含水率检测值发送给控制信号生成器; [0024] 控制信号生成器,用于根据一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率生成第一控制信号,并将第一控制信号发送给PID控制器; [0025] PID控制器,用于根据第一控制信号进行PID控制处理,以生成第二控制信号,并将第二控制信号发送给热风风量控制阀; [0026] 热风风量控制阀,用于根据第二控制信号调整热风风量,以调整烘丝出口烟丝含水率,进而调整一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0027] 在本发明的一个实施例中,所述装置还包括第二水分检测仪,其中: [0028] 第二水分检测仪与第一水分检测仪联动; [0029] 第二水分检测仪,用于以预定时间间隔检测烘丝出口烟丝含水率; [0030] PID控制器还用于根据第一控制信号对第二水分检测仪的基值进行调整。 [0031] 在本发明的一个实施例中,PID控制器用于在一级混配前烟丝含水率检测值大于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第一控制信号增大第二水分检测仪的基值;以及在一级混配前烟丝含水率检测值小于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第一控制信号减小第二水分检测仪的基值。 [0032] 在本发明的一个实施例中,所述第一控制信号为一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率的差值; [0033] PID控制器用于将第二水分检测仪的基值与所述差值求和,作为第二水分检测仪的新基值。 [0034] 在本发明的一个实施例中,热风风量控制阀用于在一级混配前烟丝含水率检测值大于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第二控制信号增大热风风量,以减小烘丝出口烟丝含水率,进而减小一级混配前输送带的烟丝含水率;以及在一级混配前烟丝含水率检测值小于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第二控制信号减小热风风量,以增大烘丝出口烟丝含水率,进而增大一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0036] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。 [0037] 图1为本发明烟丝干燥出口含水率控制装置第一实施例的示意图。 [0038] 图2为图1实施例的控制逻辑示意图。 [0039] 图3为本发明烟丝干燥出口含水率控制装置第二实施例的示意图。 [0040] 图4为图3实施例的控制逻辑示意图。 [0041] 图5为本发明烟丝干燥出口含水率控制方法第一实施例的示意图。 [0042] 图6为本发明烟丝干燥出口含水率控制方法第二实施例的示意图。 具体实施方式[0043] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。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,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。 [0044] 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发明的范围。 [0045] 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。 [0047] 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。 [0048] 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。 [0049] 图1为本发明烟丝干燥出口含水率控制装置第一实施例的示意图。图2为图1实施例的控制逻辑示意图。如图1所示,该烟丝干燥出口含水率控制装置可以包括第一水分检测仪1、控制信号生成器2、PID控制器3和热风风量控制阀4,其中: [0050] 第一水分检测仪1设置在一级混配前的输送带上。 [0051] 第一水分检测仪1,用于以预定时间间隔检测一级混配前烟丝含水率,并将检测到的一级混配前烟丝含水率检测值发送给控制信号生成器2。 [0052] 控制信号生成器2,用于根据一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率生成第一控制信号,并将第一控制信号发送给PID控制器3。 [0053] 在本发明的一个实施例中,所述第一控制信号为一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率的差值。 [0054] PID控制器3,用于根据第一控制信号进行PID控制处理,以生成第二控制信号,并将第二控制信号发送给热风风量控制阀4。 [0055] 热风风量控制阀4,用于根据第二控制信号调整热风风量,以调整烘丝出口烟丝含水率,进而调整一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0056] 在本发明的一个实施例中,热风风量控制阀4具体可以用于在一级混配前烟丝含水率检测值大于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第二控制信号增大热风风量,以减小烘丝出口烟丝含水率,进而减小一级混配前输送带的烟丝含水率;以及在一级混配前烟丝含水率检测值小于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第二控制信号减小热风风量,以增大烘丝出口烟丝含水率,进而增大一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0057] 基于本发明上述实施例提供的烟丝干燥出口含水率控制装置,通过在一级混配前输送带上增加一台水分检测仪,将一级混配前叶丝含水率作为烘丝工序目标含水率,由于一级混配前烟丝温度已趋于常温,烟丝含水率稳定,由此本发明上述实施例实现了烟丝在加香前含水率的稳定,从而达到成品烟丝含水率的精确控制。 [0058] 图3为本发明烟丝干燥出口含水率控制装置第二实施例的示意图。图4为图3实施例的控制逻辑示意图。与图1所示实施例相比,在图3所示实施例中,所述装置还可以包括第二水分检测仪5,其中: [0059] 第二水分检测仪5设置在烘丝出口输送带上,第二水分检测仪5与第一水分检测仪1联动。 [0060] 第二水分检测仪5,用于以预定时间间隔检测烘丝出口烟丝含水率。 [0061] PID控制器3还可以用于根据第一控制信号对第二水分检测仪5的基值进行调整。 [0062] 在本发明的一个具体实施例中,所述第一控制信号为一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率的差值;PID控制器3具体用于将第二水分检测仪5的基值与所述差值求和,作为第二水分检测仪5的新基值。 [0063] 在本发明的另一具体实施例中,PID控制器3通过计算一级混配前输送带上水分检测值与目标值之间差值,在烘丝出口含水率设定值不变的前提下,通过自动调节烘丝出口水分仪的基值来实现一级混配前输送带上烟丝目标含水率的自动控制。 [0064] 在本发明的一个实施例中,PID控制器3用于在一级混配前烟丝含水率检测值大于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第一控制信号增大第二水分检测仪5的基值;以及在一级混配前烟丝含水率检测值小于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第一控制信号减小第二水分检测仪5的基值。 [0065] 例如:一级混配前烟丝目标含水率为12.5%,一级混配前烟丝含水率检测值为13.0%,则烘丝出口水分仪基值自动加0.5左右而烘丝出口含水率设定值不变,即将烘丝出口水分仪的显示值调高;若一级混配前烟丝目标含水率为12.5%,一级混配前烟丝含水率检测值为12.0%,则烘丝出口水分仪基值自动减去0.5左右而烘丝出口含水率设定值不变,即将烘丝出口水分仪的显示值调低。 [0066] 基于本发明上述实施例提供的烟丝干燥出口含水率控制装置,通过第一水分检测仪和第二水分检测检测仪的联动,便于观测通过调整热风流量以实现对烘丝出口叶丝含水率和一级混配前叶丝含水率的实时调整。本发明上述实施例通过计算一级混配前输送带上水分检测值与目标值之间差值,在烘丝出口含水率设定值不变的前提下,通过自动调节烘丝出口水分仪的基值来实现一级混配前输送带上烟丝目标含水率的自动控制。 [0067] 本发明上述实施例在一级混配前输送带上增加一台水分检测仪,将一级混配前叶丝含水率作为烘丝工序目标含水率,由此可以实现烟丝在加香前含水率的稳定,烟丝加香出口烟丝含水率合格率由原来的95%提高到了99%,加香出口含水率标准偏差由原来的0.05%提高到了0.03%,从而达到了对成品烟丝含水率的精确控制。 [0068] 图5为本发明烟丝干燥出口含水率控制方法第一实施例的示意图。优选的,本实施例可由本发明上述任一实施例的烟丝干燥出口含水率控制装置执行。如图5所示,所述方法可以包括: [0069] 步骤51,第一水分检测仪1以预定时间间隔检测一级混配前烟丝含水率,并将检测到的一级混配前烟丝含水率检测值发送给控制信号生成器2。 [0070] 步骤52,控制信号生成器2根据一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率生成第一控制信号,并将第一控制信号发送给PID控制器3。 [0071] 在本发明的一个实施例中,所述第一控制信号为一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率的差值。 [0072] 步骤53,PID控制器3根据第一控制信号进行PID控制处理,以生成第二控制信号,并将第二控制信号发送给热风风量控制阀4。 [0073] 步骤54,热风风量控制阀4根据第二控制信号调整热风风量,以调整烘丝出口烟丝含水率,进而调整一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0074] 在本发明的一个实施例中,步骤54中,所述热风风量控制阀4根据第二控制信号调整热风风量的步骤可以包括: [0075] 步骤541,在一级混配前烟丝含水率检测值大于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,热风风量控制阀4根据第二控制信号增大热风风量,以减小烘丝出口烟丝含水率,进而减小一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0076] 步骤542,在一级混配前烟丝含水率检测值小于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,热风风量控制阀4根据第二控制信号减小热风风量,以增大烘丝出口烟丝含水率,进而增大一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0077] 基于本发明上述实施例提供的烟丝干燥出口含水率控制方法,通过在一级混配前输送带上增加一台水分检测仪,将一级混配前叶丝含水率作为烘丝工序目标含水率,由于一级混配前烟丝温度已趋于常温,烟丝含水率稳定,由此本发明上述实施例实现了烟丝在加香前含水率的稳定,从而达到成品烟丝含水率的精确控制。 [0078] 图6为本发明烟丝干燥出口含水率控制方法第二实施例的示意图。图6实施例的步骤61、步骤63、步骤65、步骤66分别与图5实施例的步骤51-步骤54相同或类似。优选的,本实施例可由本发明上述任一实施例的烟丝干燥出口含水率控制装置执行。如图6所示,所述方法可以包括: [0079] 步骤61,第一水分检测仪1以预定时间间隔检测一级混配前烟丝含水率,并将检测到的一级混配前烟丝含水率检测值发送给控制信号生成器2。 [0080] 步骤62,第二水分检测仪5以预定时间间隔检测烘丝出口烟丝含水率,其中第二水分检测仪5与第一水分检测仪1联动; [0081] 步骤63,控制信号生成器2根据一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率生成第一控制信号,并将第一控制信号发送给PID控制器3。 [0082] 在本发明的一个实施例中,所述第一控制信号为一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率的差值。 [0083] 步骤64,PID控制器3根据第一控制信号对第二水分检测仪5的基值进行调整。 [0084] 在本发明的一个实施例中,步骤64可以包括: [0085] 步骤641,PID控制器3在一级混配前烟丝含水率检测值大于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第一控制信号增大第二水分检测仪5的基值。 [0086] 步骤642,PID控制器3在一级混配前烟丝含水率检测值小于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,根据第一控制信号减小第二水分检测仪5的基值。 [0087] 在本发明的一个实施例中,步骤64可以包括:PID控制器3将第二水分检测仪5的基值与所述差值求和,作为第二水分检测仪5的新基值。 [0088] 在本发明的一个实施例中,步骤64可以包括:通过计算一级混配前烟丝含水率检测值与一级混配前烟丝目标含水率的差值,在烘丝出口含水率设定值不变的前提下,通过自动调节烘丝出口水分仪的基值来实现一级混配前输送带上烟丝目标含水率的自动控制。 [0089] 例如:若一级混配前烟丝目标含水率为12.5%,一级混配前烟丝含水率检测值为13.0%,则烘丝出口水分仪基值自动加0.5左右而烘丝出口含水率设定值不变;反之,若一级混配前烟丝目标含水率为12.5%,一级混配前烟丝含水率检测值为12.0%,则烘丝出口水分仪基值自动减0.5左右而烘丝出口含水率设定值不变。 [0090] 步骤65,PID控制器3根据第一控制信号进行PID控制处理,以生成第二控制信号,并将第二控制信号发送给热风风量控制阀4。 [0091] 步骤66,热风风量控制阀4根据第二控制信号调整热风风量,以调整烘丝出口烟丝含水率,进而调整一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0092] 在本发明的一个实施例中,步骤66中,所述热风风量控制阀4根据第二控制信号调整热风风量的步骤可以包括: [0093] 步骤661,在一级混配前烟丝含水率检测值大于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,热风风量控制阀4根据第二控制信号增大热风风量,以减小烘丝出口烟丝含水率,进而减小一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0094] 步骤662,在一级混配前烟丝含水率检测值小于一级混配前烟丝目标含水率的情况下,热风风量控制阀4根据第二控制信号减小热风风量,以增大烘丝出口烟丝含水率,进而增大一级混配前输送带的烟丝含水率。 [0095] 基于本发明上述实施例提供的烟丝干燥出口含水率控制方法,通过第一水分检测仪和第二水分检测检测仪的联动,便于观测通过调整热风流量以实现对烘丝出口叶丝含水率和一级混配前叶丝含水率的实时调整。本发明上述实施例通过计算一级混配前输送带上水分检测值与目标值之间差值,在烘丝出口含水率设定值不变的前提下,通过自动调节烘丝出口水分仪的基值来实现一级混配前输送带上烟丝目标含水率的自动控制。 [0096] 本发明上述实施例在一级混配前输送带上增加一台水分检测仪,将一级混配前叶丝含水率作为烘丝工序目标含水率,由此可以实现烟丝在加香前含水率的稳定,烟丝加香出口烟丝含水率合格率由原来的95%提高到了99%,加香出口含水率标准偏差由原来的0.05%提高到了0.03%,从而达到了对成品烟丝含水率的精确控制。 [0097] 在上面所描述的控制信号生成器2和PID控制器3可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。 [0098] 至此,已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思,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。 [0099] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。 [0100] 本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。 |