專利名稱：一種提高加料/加香均勻性的控制方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及煙草制絲生產(chǎn)工藝中加料/加香技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
在煙草制絲工藝中，加料/加香環(huán)節(jié)一直都是十分重要的，對最終產(chǎn)品的質(zhì)量會產(chǎn)生直接的影響。為保證加料/加香的精度及均勻性,加料/加香環(huán)節(jié)的來料都要求流量穩(wěn)定，物料含水率穩(wěn)定。然而，在實際生產(chǎn)過程中，加料來料 的流量和來料的水分都是具有一定的波動的，以往的加工生產(chǎn)比較粗放，粗略的將來料的水分和；流量視為均勻和固定的，沒有針對這種來料物料的水分、流量的波動進行精確的控制。但隨著生產(chǎn)的日益精細化要求，這些波動日益受到生產(chǎn)廠家的重視，要求在生產(chǎn)過程中進行更加精細化的控制和調(diào)整，以此來提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對煙草制絲精細化加工生產(chǎn)的要求，提供一種可提高加料/加香均勻性控制的方法，以實現(xiàn)在加料環(huán)節(jié)減少物料水分、流量的波動對加料帶來的影響，使加料均勻性更好，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種提高加料/加香均勻性的控制方法，在加料/加香機前方設置有電子皮帶秤，在電子皮帶秤上設置有水份檢測儀，在加料/加香機上設置有料液流量計和加料泵，電子皮帶秤、水分檢測儀、料液流量計和加料泵均與加料/加香機控制系統(tǒng)電連接，將電子皮帶秤瞬時檢測到的物料量信號及水份測量儀同時檢測到的物料含水率信號輸入到加料/加香機控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)根據(jù)一定的計算方法，計算出物料的標準水分物料對應下的瞬時流量，由標準水分物料的瞬時流量乘以設定的加料比例得到了瞬時的加料量，系統(tǒng)通過計算得到瞬時的加料量后，根據(jù)這個加料量控制加料泵轉(zhuǎn)速，從而使加料機根據(jù)來料物料的實時情況進行加料/加香，控制方法如下①由電子皮帶秤及水分檢測儀在同一采樣時間段檢測得到瞬時物料流量及瞬時含水率信號，并將瞬時物料流量及瞬時含水率信號輸入到加料/加香機控制系統(tǒng)的計算機中，計算機將接收到的瞬時物料流量和物料瞬時含水率按式(A)計算得到物料的標準水分物料瞬時流量值X (單位kg/s)x=a*(100%-c)/(100%-e) ； (A)式中，a為電子皮帶秤檢測到的瞬時物料量，按設定時間檢測，一般設定時間按0. 5s或0. 2s檢測一次；c為水分測量儀檢測到的瞬時物料含水率，按設定時間檢測，一般設定時間按0. 5s或0. 2s檢測一次；e為設定折算的標準水分，根據(jù)加工過程中物料的種類不同及工位不同進行設定，煙草物料，包括煙葉、煙絲、煙梗、煙梗顆粒中的任意一種或幾種，設定折算的標準水分e在10% 40%范圍內(nèi)根據(jù)物料情況取值；X為控制系統(tǒng)通過計算得到的標準水分物料瞬時流量；所述標準水分物料瞬時流量是指為了去除水分的影響，將檢測到的不同水分值下的物料流量折算為一個統(tǒng)一的標準水分值下的物料流量；②得出來料的標準水分物料瞬時流量值X后，加料/加香機控制系統(tǒng)根據(jù)波動變化的標準水分物料瞬時流量，按照設定的加料比例m進一步計算出瞬時加料流量L L=x*m ;進而根據(jù)瞬時加料流量L控制加料泵速度，即時調(diào)整對應時段通過的物料的加料/加香瞬時流量。本發(fā)明所述物料為煙草物料，包括煙葉、煙絲、煙梗、煙梗顆粒中的任意一種或幾種，設定折算的標準水分e在10% 40%范圍內(nèi)根據(jù)物料情況取值。·本發(fā)明在控制標準水分物料的加料/加香瞬時流量時，對加料/加香瞬時流量的誤差進行修正，修正方法如下按式(B)和式(C)計算修正時間T內(nèi)電子皮帶秤的標準水分物料的累計量Y :Yn*q = Yn* +Abl，(B)Abl=AM(IOO0Zf)-C' )/(100%_e)，(C)式(B)和式(C)在0.5s循環(huán)中調(diào)用；其中A b為實際通過電子皮帶秤的物料在設定取值時間段q內(nèi)的累計值；A bl為折算為標準水分的物料在設定取值時間段q內(nèi)的累計值；c'為水分測量儀檢測到的設定取值時間段q內(nèi)的平均物料含水率；e為設定折算的標準水分，根據(jù)加工過程中物料的種類不同及工位不同進行設定，設定折算的標準水分e為10% 40%內(nèi)取值；q為電子秤稱量累計值的設定取值時間段，取值設定時間段可根據(jù)工藝要求進行設定，一般可按0. 2s、0. 5s ；n為整數(shù)，并大于等于I ;可通過n=T/q確定；T為累積量的修正時間，即設定的以多長時間的累計量進行修正；將修正時間T內(nèi)電子皮帶秤的標準水分物料的累計量Y和標準物料量設定的加料比例m相乘可以得出理論加料累計量，即為應該加入的料液累計量W W=Y*m而加料系統(tǒng)中的料液流量計可測得實際加料累計量r，理論的加料累計量和料液流量計測得的實際加料累計量的差值作為控制系統(tǒng)的修正值N，N=W-W/，將修正值加入到控制系統(tǒng)對料/加香瞬時流量進行修正，即下個瞬時加料的瞬時加料流量L被修正為L'I' = L+N/TL'為修正后的瞬時加料流量；L為瞬時加料流量；N為加料系統(tǒng)修正值；T為累積量的修正時間，即設定的以多長時間的累計量進行修正。
本發(fā)明方法將來料物料的水分、流量情況通過設備的即時檢測，將檢測數(shù)據(jù)輸入到控制系統(tǒng)中，即將來料物料的水分、流量波動因素納入到系統(tǒng)的控制中，以此來控制加料/加香環(huán)節(jié)，這樣可以根據(jù)來料物料瞬時的實際情況進行加料/加香環(huán)節(jié)的控制，來確保加料加香環(huán)節(jié)的控制精度及料液的均勻性，達到精細化控制加料/加香環(huán)節(jié)的要求，從而實現(xiàn)提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。下面結(jié)合說明書附圖進一步闡述本發(fā)明內(nèi)容。


圖I是采用本發(fā)明方法的設備布局示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，實現(xiàn)本發(fā)明的設備系統(tǒng)是在加料/加香機4前方設置有電子皮帶秤I，在電子皮帶秤上設置有水份檢測儀2，在加料/加香機4上設置有料液流量計4-1和加料泵4-2，電子皮帶秤、水分檢測儀、料液流量計和加料泵均與加料/加香機控制系統(tǒng)3電連接，將電子皮帶秤檢測到的瞬時物料量信號及水份測量儀同時檢測到的物料含水率信號輸入到加料/加香機控制系統(tǒng)中，從而控制料液流量計和加料泵對進入到加料/加香機的對應時段的物料進行加料/加香，控制方法如下①由電子皮帶秤及水分檢測儀在同一采樣時間段檢測得到瞬時物料流量及瞬時含水率信號，并將瞬時物料流量及瞬時含水率信號輸入到加料/加香機控制系統(tǒng)的計算機中，計算機將接收到的瞬時物料流量和物料瞬時含水率按式(A)計算得到物料的標準水分物料瞬時流量值X (單位kg/s)x=a*(100%-c)/(100%-e) ；(A)式中，a為電子皮帶秤檢測到的瞬時物料量(單位kg/s)，按設定時間檢測，一般設定時間按0. 5s或0. 2s檢測一次；c為水分測量儀檢測到的瞬時物料含水率，按設定時間檢測，一般設定時間按0. 5s或0. 2s檢測一次；e為設定折算的標準水分，根據(jù)加工過程中物料的種類不同及工位不同進行設定，煙草物料，包括煙葉、煙絲、煙梗、煙梗顆粒中的任意一種或幾種，設定折算的標準水分e在10% 40%范圍內(nèi)根據(jù)物料情況取值。X為控制系統(tǒng)通過計算得到的標準水分物料瞬時流量(單位kg/s);所述標準水分物料瞬時流量是指為了去除水分的影響，將檢測到的不同水分值下的物料流量折算為一個統(tǒng)一的標準水分值下的物料流量；②得出來料的標準水分物料瞬時流量值X后，加料/加香機控制系統(tǒng)根據(jù)波動變化的標準水分物料瞬時流量，按照設定的加料比例m (單位1/kg)進一步計算出瞬時加料流量L (單位1/s)L=x*m ；，進而根據(jù)瞬時加料流量L控制加料泵速度，即時調(diào)整對應時段通過的物料的加料/加香瞬時流量。2、根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高加料/加香均勻性的控制方法，其特征在于，所述物料為煙草物料，包括煙葉、煙絲、煙梗、煙梗顆粒中的任意一種或幾種，設定折算的標準水分e在10% 40%范圍內(nèi)根據(jù)物料情況取值。3、根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種提高加料/加香均勻性的控制方法，其特征在于，在控制標準水分物料的加料/加香瞬時流量時，對加料/加香瞬時流量的誤差進行修正，修正方法如下按式(B)和式(C)計算修正時間T內(nèi)電子皮帶秤的標準水分物料的累計量Y (單位 kg)Yn*q = Yn* +Abl(B),Abl=AM(IOO0Zf)-C' )/(100%-e) (C),式(B)和式(C)在0.5s循環(huán)中調(diào)用；其中A b為實際通過電子皮帶秤的物料在設定取值時間段q內(nèi)的累計值(單位kg)；A bl為折算為標準水分的物料在設定取值時間段q內(nèi)的累計值(單位kg)；c'為水分測量儀檢測到的設定取值時間段q內(nèi)的平均物料含水率；e為設定折算的標準水分，根據(jù)加工過程中物料的種類不同及工位不同進行設定，設定折算的標準水分e為10% 40%內(nèi)取值；q為電子秤稱量累計值的設定取值時間段(單位S)，取值設定時間段可根據(jù)工藝要求進行設定，一般可按0. 2秒、0. 5秒；n為整數(shù)，并大于等于I ;可通過n=T/q確定；T為累積量的修正時間(單位s)，即設定的以多長時間的累計量進行修正。將修正時間T內(nèi)電子皮帶秤的標準水分物料的累計量Y和標準物料量設定的加料比例m(單位1/kg)相乘可以得出理論加料累計量，即為應該加入的料液累計量W(單位I)W=Y*m而加料系統(tǒng)中的料液流量計可測得實際加料累計量r，理論的加料累計量和料液流量計測得的實際加料累計量的差值作為控制系統(tǒng)的修正值N，N=W-W/，將修正值加入到控制系統(tǒng)對料/加香瞬時流量進行修正。即下個瞬時加料的瞬時加料流量L被修正為L'I' = L+N/TL'為修正后的瞬時加料流量(單位1/s);L為瞬時加料流量(單位1/s)；N為加料系統(tǒng)修正值(I)；T為累積量的修正時間(單位s)，即設定的以多長時間的累計量進行修正。由于電子皮帶秤檢測的來料瞬時流量和水分測量儀檢測到的瞬時水分量是變化的，從而標準水分物料的瞬時流量值也是變換的。本發(fā)明將不同時段通過電子皮帶秤的水分量不同的物料全部折算為標準水分值下的物料瞬時流量，根據(jù)標準水分瞬時流量值進行加料，加料系統(tǒng)位于電子皮帶秤、水分測量儀的檢測點之后，加料/加香系統(tǒng)就可以根據(jù)物料的標準水分量進行調(diào)整加料。進一步舉例說明如下例如，按照煙草制絲生產(chǎn)的一般要求，將標準水分設定為12%，即取e=12%，第一個0. 2s時電子皮帶秤檢測到來料瞬時流量為lOkg/s，同時水分檢測儀檢測到的該0. 2s時物料瞬時含水率為17%，第二個0. 2s檢測到來料瞬時流量為9. 5kg/s，物料瞬時含水率為19%，第三個0. 2s檢測到來料瞬時流量為10. 5kg/s,物料瞬時含水率為18%，第四個0. 2s檢測到來料瞬時流量為lOkg/s，物料瞬時含水率為18%，第五個0. 2S檢測到來料瞬時流量為9.8kg/s，物料含水率為18%，上述第一個0.2s標準物料瞬時流量按式(A)計算，為x=10* (100%-17%) / (100%-12%) =9. 43kg/s，第二個0. 2s標準物料瞬時流量按式(A)計算為
8.74kg/s，第三個0. 2s料標準 物料瞬時流量按式(A)計算為9. 78kg/s，第四個0. 2s料標準物料瞬時流量按式(A)計算為9. 32kg/s，第五個0. 2s料標準物料瞬時流量按式(A)計算為
9.13kg/s，如果根據(jù)生產(chǎn)實際設定標準水分對應的加料比例m為2%(l/kg標準水分物料)，則相應第一個0. 2s物料的瞬時加料/加香流量為L=9. 43kg*2%=0. 1891/s，第二個0. 2s物料的瞬時加料/加香流量為0. 1751/s，第三個0. 2s物料的瞬時加料/加香流量為0. 1961/S，第四個0. 2s物料的瞬時加料/加香流量為0. 186L/S，第五個0. 2s物料的瞬時加料/加香流量為0. 1831/s，加料/加香機控制系統(tǒng)3控制加料/加香機4按照這個計算結(jié)果分別給每個0. 2s時間段物料進行加料/加香，即當電子皮帶秤I及水分檢測儀2檢測到的第一個0. 2s物料經(jīng)過輸送裝置5-2進入到加料/加香機4時，加料/加香機控制系統(tǒng)3控制加料/加香機4-2加料泵對該物料加料/加香瞬時流量為0. 1891/s ;當電子皮帶秤I及水分檢測儀2檢測到的第二個0. 2s物料經(jīng)過輸送裝置5-2進入到加料/加香機4時，加料/加香機控制系統(tǒng)3控制加料/加香機4-2加料泵對該物料加料/加香瞬時流量為0. 1751/s ；當電子皮帶秤I及水分檢測儀2檢測到的第三個0. 2s物料經(jīng)過輸送裝置5-2進入到加料/加香機4時，加料/加香機控制系統(tǒng)3控制加料/加香機4-2加料泵對該物料加料/加香瞬時流量為0. 1961s ;當電子皮帶秤I及水分檢測儀2檢測到的第四個0. 2s物料經(jīng)過輸送裝置5-2進入到加料/加香機4時，加料/加香機控制系統(tǒng)3控制加料/加香機4-2加料泵對該物料加料/加香瞬時流量為0. 1861/s,;當電子皮帶秤I及水分檢測儀2檢測到的第五個0. 2s物料經(jīng)過輸送裝置5-2進入到加料/加香機4時，加料/加香機控制系統(tǒng)3控制加料/加香機4-2加料泵對該物料加料/加香瞬時流量為0. 1831/s,實現(xiàn)了根據(jù)來料物料的瞬時流量波動和瞬時水分波動進行波動加料/加香，達到對批次煙草物料均勻加料/加香。加料/加香瞬時流量是根據(jù)物料來料的瞬時流量和瞬時水分即時進行調(diào)整，實現(xiàn)了加料/加香了的精細化控制，可有效提聞最終廣品質(zhì)量。修正誤差的方法舉例如下系統(tǒng)設定I秒鐘時間做一次修正，即T=l，設定電子秤累計量每0. 5秒時間取一次，即q=0. 5，繼續(xù)上個例子，根據(jù)電子秤測得的第一個0. 5s實際通過電子皮帶秤累計量A b為4. 93kg，第二個0. 5s實際通過電子皮帶秤累計量A b為5. 03kg，水分儀測得的第一個0. 5s的物料含水率平均值c'為18%，水分儀測得的第二個物料含水率平均值c丨為18%，取e=12%,根據(jù)A bl= Ab* (100%-c) / (100%-e)公式得出標準水分的物料在第一個0. 5s時間段內(nèi)的累計值為4. 59kg，標準水分的物料在第二個0. 5s時間段內(nèi)標準水分的物料的累計值為4. 69kg，根據(jù)公式Y(jié)_=Yn* + A bl，第一個0. 5秒通過電子皮帶秤的標準水分物料的累計量Ya5=0+4. 59kg, =4. 59kg,第二個0. 5秒通過電子皮帶秤的標準水分物料的累計量Y1=Ya5+^ 69=4. 59+4. 69=9. 28kg，即一秒鐘的標準水分物料的累計量為9. 28kg ;同樣的設定加料比例m為2% (L/kg)，則理論這I秒鐘的累計加料量為W=Yl*m=9. 28*2%=0. 186L。這時，根據(jù)加料系統(tǒng)上的4_1加料流量計檢測得到該I秒鐘時間內(nèi)實際加料量W為0. 179L，則表示理論加料量與實際加料量存在偏差，修正值N為N=ff-w=0. 186-0. 179=0. 007L，說明加料系統(tǒng)響應控制后，輸出加料量偏小，在下一個I秒鐘時間段內(nèi)瞬時加料量將按照修正系數(shù)0. 006秒進行修正。下個I秒鐘仍然是按照上述0. 2秒取樣瞬時物料量和瞬時水分量。如下個一秒的五批次物料瞬時加料流量計算值分別為 0. 198L/s、0. 195L/s、0. 191L/s、、0. 189L/s、0. 194L/s，按照 L' =L+N/T 公式，得出修正后的瞬時加料流量 L'分別為 0. 205L/s、0. 202L/s、0. 198L/s、、0. 196L/s、0. 201L/s，控制系統(tǒng)控制將根據(jù)這個修正后的瞬時加料流量控制加料機4-2加料泵轉(zhuǎn)速進行加料。
權(quán)利要求
1.一種提高加料/加香均勻性的控制方法，在加料/加香機(4)前方設置有電子皮帶秤(I )，在電子皮帶秤上設置有水份檢測儀(2)，在加料/加香機(4)上設置有料液流量計(4-1)和加料泵(4-2)，電子皮帶秤、水分檢測儀、料液流量計和加料泵均與加料/加香機控制系統(tǒng)(3)相連接，將電子皮帶秤檢瞬時測到的物料量信號、電子皮帶秤在設定取值時間檢測到的設定取值時間段內(nèi)的物料累計量及水份測量儀同時檢測到的瞬時物料含水率信號輸入到加料/加香機控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)通過計算，得到物料的標準水分物料瞬時流量值、標準水分物料的加料瞬時流量值，從而控制加料泵對進入到加料/加香機的物料按照標準水分物料瞬時流量進行瞬時加料/加香，其特征在于，控制方法如下 ①由電子皮帶秤及水分檢測儀在同一采樣時間段檢測得到瞬時物料流量及瞬時含水率信號，并將瞬時物料流量及瞬時含水率信號輸入到加料/加香機控制系統(tǒng)的計算機中，計算機將接收到的瞬時物料流量和物料瞬時含水率按式(A)計算得到物料的標準水分物料瞬時流量值X x=a*(100%-c)/(100%-e) ；(A) 式中，a為電子皮帶秤檢測到的瞬時物料量，按設定時間檢測，一般設定時間按0. 5s或0.2s檢測一次； c為水分測量儀檢測到的瞬時物料含水率，按設定時間檢測，一般設定時間按0. 5s或0.2s檢測一次； e為設定折算的標準水分，根據(jù)加工過程中物料的種類不同及工位不同進行設定，煙草物料，包括煙葉、煙絲、煙梗、煙梗顆粒中的任意一種或幾種，設定折算的標準水分e在10% 40%范圍內(nèi)根據(jù)物料情況取值； X為控制系統(tǒng)通過計算得到的標準水分物料瞬時流量；所述標準水分物料瞬時流量是指為了去除水分的影響，將檢測到的不同水分值下的物料流量折算為一個統(tǒng)一的標準水分值下的物料流量； ②得出來料的標準水分物料瞬時流量值X后，加料/加香機控制系統(tǒng)根據(jù)波動變化的標準水分物料瞬時流量，按照設定的加料比例m進一步計算出瞬時加料流量L L=X^m ； 進而根據(jù)瞬時加料流量L控制加料泵速度，即時調(diào)整對應時段通過的物料的加料/加香瞬時流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高加料/加香均勻性的控制方法，其特征在于，所述物料為煙草物料，包括煙葉、煙絲、煙梗、煙梗顆粒中的任意一種或幾種，設定折算的標準水分e在10% 40%范圍內(nèi)根據(jù)物料情況取值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種提高加料/加香均勻性的控制方法，其特征在于，在控制標準水分物料的加料/加香瞬時流量時，對加料/加香瞬時流量的誤差進行修正，修正方法如下 按式(B)和式(C)計算修正時間T內(nèi)電子皮帶秤的標準水分物料的累計量Y : Yn*q = Wq+ A bl (B) Abl=AM(IOO0Zf)-C' )/(100%-e),(C) 式(B)和式(C)在0.5s循環(huán)中調(diào)用； 其中Ab為實際通過電子皮帶秤的物料在設定取值時間段q內(nèi)的累計值； A bl為折算為標準水分的物料在設定取值時間段q內(nèi)的累計值；c/為水分測量儀檢測到的設定取值時間段q內(nèi)的平均物料含水率；e為設定折算的標準水分，根據(jù)加工過程中物料的種類不同及工位不同進行設定，設定折算的標準水分e為10% 40%內(nèi)取值； q為電子秤稱量累計值的設定取值時間段，取值設定時間段可根據(jù)工藝要求進行設定，一般可按 0. 2s、0. 5s ； n為整數(shù)，并大于等于I ;可通過n=T/q確定； T為累積量的修正時間，即設定的以多長時間的累計量進行修正； 將修正時間T內(nèi)電子皮帶秤的標準水分物料的累計量Y和標準物料量設定的加料比例m相乘可以得出理論加料累計量，即為應該加入的料液累計量W :W=Y*m 而加料系統(tǒng)中的料液流量計可測得實際加料累計量W'，理論的加料累計量和料液流量計測得的實際加料累計量的差值作為控制系統(tǒng)的修正值N，N=W-W/，將修正值加入到控制系統(tǒng)對料/加香瞬時流量進行修正，即下個瞬時加料的瞬時加料流量L被修正為L'L' = L+N/T L'為修正后的瞬時加料流量； L為瞬時加料流量； N為加料系統(tǒng)修正值； T為累積量的修正時間，即設定的以多長時間的累計量進行修正。
全文摘要
一種提高加料/加香均勻性的控制方法，由電子皮帶秤及水分檢測儀在同一采樣時間段檢測得到瞬時物料流量及瞬時含水率信號，并將瞬時物料流量及瞬時含水率信號輸入到加料/加香機控制系統(tǒng)的計算機中，計算機將接收到的瞬時物料流量和物料瞬時含水率按式x=a*(100%-c)/(100%-e)計算，加料/加香機控制系統(tǒng)根據(jù)波動變化的標準水分物料瞬時流量，按照設定的加料比例m進一步計算出瞬時加料流量L=x*m；進而根據(jù)瞬時加料流量L控制加料泵速度，即時調(diào)整對應時段通過的物料的加料/加香瞬時流量。本發(fā)明可以實現(xiàn)在加料環(huán)節(jié)減少物料水分、流量的波動對加料帶來的影響，使加料均勻性更好。
文檔編號A24B3/12GK102754905SQ201210268349
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者吳華強, 李乃森, 鄒小利, 鮑朝陽 申請人:昆明船舶設備集團有限公司