一種煙支吸阻控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種煙支吸阻控制系統(tǒng)及其控制方法。一種卷煙煙支吸阻控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由MC2煙支物理檢測儀、卷煙吸阻采集裝置、卷煙機電控系統(tǒng)、相關因子采集裝置、應用服務器、實時歷史/關系數據庫、數據分析分析服務器、現場操作終端、相關因子控制服務器和工業(yè)以太網組成,實時歷史/關系數據庫由關系數據庫服務器和實時歷史數據庫服務器構成；本發(fā)明形成一套包含采集、分析、控制的完整閉環(huán)系統(tǒng)，真正實現卷煙吸阻的智能控制。
【專利說明】
一種煙支吸阻控制系統(tǒng)及其控制方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種煙支吸阻控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術】
[0002]在國家“互聯(lián)網+”戰(zhàn)略指導下，卷煙生產企業(yè)根據自身發(fā)展需要，推動移動互聯(lián)網、云計算、大數據、物聯(lián)網等信息技術與卷煙生產制造深度融合，提出了智慧工廠的目標。為了實現智慧工廠的目標，必須先實現卷煙生產過程工藝控制的智慧化。本發(fā)明屬于卷煙生產智慧工藝的一個方面。
[0003]另外隨著生活品質和健康意識的日益提高，消費者對卷煙的口感、焦油含量等品質的要求越來越高，因此卷煙生產過程中對卷煙感官質量和焦油量等指標十分重視，而煙支吸阻對卷煙感官質量以及焦油量等指標有重要的影響。大部分卷煙生產企業(yè)對卷煙吸阻控制，僅僅停留在事后控制階段。
[0004]本發(fā)明通過采集煙絲結構、設備影響因子、設備運行穩(wěn)定性等多方面因素，運用大數據分析的原理和方法建立模型，得出影響卷煙吸阻的主要因素，并通過控制系統(tǒng)對設備相關因子進行參數調整，進而達到控制煙支吸阻指標，滿足卷煙工藝生產標準，進而支撐生產過程工藝控制智慧化的要求。

【發(fā)明內容】

[0005]為了解決上述的技術問題，本發(fā)明提供了一種卷煙煙支吸阻控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)形成一套包含采集、分析、控制的完整閉環(huán)系統(tǒng)，真正實現卷煙吸阻的智能控制。
[0006]為了實現上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案:
一種卷煙煙支吸阻控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由MC2煙支物理檢測儀、卷煙吸阻采集裝置、卷煙機電控系統(tǒng)、相關因子采集裝置、應用服務器、實時歷史/關系數據庫、數據分析分析服務器、現場操作終端、相關因子控制服務器和工業(yè)以太網組成，實時歷史/關系數據庫由關系數據庫服務器和實時歷史數據庫服務器構成；
所述的MC2煙支物理檢測儀器通過以太網與卷煙吸阻采集裝置相連接，根據數據接口交互協(xié)議，實時獲取煙支吸阻指標的檢測值；
所述的卷煙機電控系統(tǒng)與相關因子采集裝置接入工業(yè)以太網絡，相關因子包括煙支重量、煙支重量短期偏差、煙支長期偏差、壓實端位置、密端增量和煙絲結構;煙絲結構包括煙絲水分值，煙絲填充值，煙絲整絲率和煙絲碎絲率，通過卷煙電控的對外提供的數據通訊協(xié)議，通過實時獲取設備相關因子的實時值，采集頻率10秒/次；
所述的應用服務器，用于與卷煙吸阻采集裝置和相關因子采集裝置進行通信，應用服務器將卷煙吸阻采集裝置獲取的吸阻檢測值保存到關系數據庫中，將于相關因子采集裝置獲取的到的實時數據原始數據和變化值直接存儲到實時歷史數據庫，存儲頻率10秒/次；所述的關系數據庫服務器，用于存儲卷煙吸阻工藝質量標準、卷煙吸阻控制圖的上下控制限、分析模型和大數據分析的統(tǒng)計結果； 所述的實時歷史數據庫，用于存儲采集的相關因子的原始數據和變化值，數據按時間戳存儲，相關因子的實時數據值進行存儲，避免數據的漏記與錯記，實現生產過程的重現；所述的數據分析服務器，用于對卷煙吸阻物測指標進行穩(wěn)定性檢測和判異;首先獲取生產卷煙牌號的吸阻工藝標準，通過建立基于大數據吸阻趨勢計算模型判斷實時采集的吸阻值是否超過吸阻工藝標準的范圍，同時預測吸阻指標發(fā)展趨勢的好壞;若吸阻實時值超過控制范圍或者存在不良發(fā)展的趨勢，系統(tǒng)建立的分析模型自動追查與吸阻相關的因子包括煙支重量、煙支重量短期偏差、煙支長期偏差、壓實端位置、密端增量和煙絲結構;煙絲結構包括煙絲水分值，煙絲填充值，煙絲整絲率和煙絲碎絲率;利用建立的數據分析模型，進一步分析這些相關因子的數據是否發(fā)生變異，若發(fā)生變異，則利用所述的相關因子控制器，直接按控制標準調整設備的相關因子參數設定值，從而保證卷煙吸阻滿足工藝的控制要求；
所述的現場操作終端，用于即時發(fā)布數據分析服務器對卷煙吸阻指標的穩(wěn)定性判定結果、指標異常判斷結果、影響因素的分析結果和吸阻的趨勢預測分析;指導生產人員對設備的吸阻工藝進行關注和調整，保證生產的產品滿足企業(yè)的工藝質量控制標準；
所述的相關因子控制服務器，用于根據數據分析服務器分析的結果，通過相關因子采集裝置與卷煙電控系統(tǒng)進行通訊，自動調整設備運行的相關參數，減少機臺操作人員人為根據經驗進行參數的設置。
[0007]本發(fā)明的另外一個目的是提供上述的系統(tǒng)的控制方法，該方法包括以下的步驟:
1)吸阻指標采集裝置向MC2煙支物理檢測儀發(fā)送指令，采集卷煙吸阻的物理檢測值，并將數據傳送給所述的應用服務器，應用服務器接收到數據按檢驗的樣本計算樣本均值和標準值，并存儲到所述的實時歷史/關系數據庫，同時所述的相關因子采集裝置實時采集所述的卷煙機電控系統(tǒng)，并通過應用服務器將數據保存到所述的實時歷史/關系數據庫；
2)數據分析服務器抽取所述實時歷史/關系數據庫中保存的吸阻物測值、相關因子實時值以及吸阻判穩(wěn)、判異的標準，進行大數據的數據清洗、數據整合、數據建模分析和將結果反饋到所述的相關因子控制服務器，并在所述的現場操作終端進行可視化展示；
3)相關因子控制服務器按所述數據分析服務器得到的分析結果，利用所述的相關因子采集裝置與卷煙設備電控系統(tǒng)進行數據通訊，自動調整設備的相關因子參數，保證生產的卷煙產品質量達到工藝標準的要求。
[0008]本發(fā)明專利的有益效果在于:通過卷煙吸阻的采集裝置和相關因子采集裝置實時采集數據吸阻和相關因子實時值，依據企業(yè)工藝質量標準對卷煙吸阻的控制標準，對吸阻指標的判穩(wěn)、判異，并通過大量相關因子建立大數據分析模型找到吸阻異常的真實原因，從而系統(tǒng)自動調整設備相關工藝參數。形成一套包含采集、分析、控制的完整閉環(huán)系統(tǒng)，真正實現卷煙吸阻的智能控制。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明專利一種卷煙吸阻控制方法的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示的一種卷煙煙支吸阻控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由MC2煙支物理檢測儀1、卷煙吸阻采集裝置2、卷煙機電控系統(tǒng)3、相關因子采集裝置4、應用服務器5、實時歷史/關系數據庫
6、數據分析服務器7、現場操作終端8、相關因子控制服務器9和工業(yè)以太網組成，實時歷史/關系數據庫6由關系數據庫服務器和實時歷史數據庫服務器構成；
所述的MC2煙支物理檢測儀I器通過以太網與卷煙吸阻采集裝置2相連接，根據數據接口交互協(xié)議，實時獲取煙支吸阻指標的檢測值；
所述的卷煙機電控系統(tǒng)3與相關因子采集裝置4接入工業(yè)以太網絡，相關因子包括煙支重量、煙支重量短期偏差、煙支長期偏差、壓實端位置、密端增量和煙絲結構;煙絲結構包括煙絲水分值，煙絲填充值，煙絲整絲率和煙絲碎絲率，通過卷煙電控的對外提供的數據通訊協(xié)議，通過實時獲取設備相關因子的實時值，采集頻率10秒/次；
所述的應用服務器5，用于與卷煙吸阻采集裝置2和相關因子采集裝置4進行通信，應用服務器5將卷煙吸阻采集裝置2獲取的吸阻檢測值保存到關系數據庫中，將于相關因子采集裝置4獲取的到的實時數據原始數據和變化值直接存儲到實時歷史數據庫，存儲頻率10秒/次；
所述的關系數據庫服務器，用于存儲卷煙吸阻工藝質量標準、卷煙吸阻控制圖的上下控制限、分析模型和大數據分析的統(tǒng)計結果；
所述的實時歷史數據庫，用于存儲采集的相關因子的原始數據和變化值，數據按時間戳存儲，相關因子的實時數據值進行存儲，避免數據的漏記與錯記，實現生產過程的重現；所述的數據分析服務器7，用于對卷煙吸阻物測指標進行穩(wěn)定性檢測和判異;首先獲取生產卷煙牌號的吸阻工藝標準，通過建立基于大數據吸阻趨勢計算模型判斷實時采集的吸阻值是否超過吸阻工藝標準的范圍，同時預測吸阻指標發(fā)展趨勢的好壞;若吸阻實時值超過控制范圍或者存在不良發(fā)展的趨勢，系統(tǒng)建立的分析模型自動追查與吸阻相關的因子包括煙支重量、煙支重量短期偏差、煙支長期偏差、壓實端位置、密端增量和煙絲結構;煙絲結構包括煙絲水分值，煙絲填充值，煙絲整絲率和煙絲碎絲率;利用建立的數據分析模型，進一步分析這些相關因子的數據是否發(fā)生變異，若發(fā)生變異，則利用所述的相關因子控制器，直接按控制標準調整設備的相關因子參數設定值，從而保證卷煙吸阻滿足工藝的控制要求；
所述的現場操作終端8，用于即時發(fā)布數據分析服務器7對卷煙吸阻指標的穩(wěn)定性判定結果、指標異常判斷結果、影響因素的分析結果和吸阻的趨勢預測分析;指導生產人員對設備的吸阻工藝進行關注和調整，保證生產的產品滿足企業(yè)的工藝質量控制標準；
所述的相關因子控制服務器9，用于根據數據分析服務器7分析的結果，通過相關因子采集裝置4與卷煙電控系統(tǒng)進行通訊，自動調整設備運行的相關參數，減少機臺操作人員人為根據經驗進行參數的設置。
[0011]上述的系統(tǒng)的控制方法如下:所述的吸阻指標采集裝置2向MC2煙支物理檢測儀I發(fā)送指令，采集卷煙吸阻的物理檢測值，并將數據傳送給所述的應用服務器5，應用服務器5接收到數據按檢驗的樣本計算樣本均值和標準值，并存儲到所述的實時歷史/關系數據庫6，同時所述的相關因子采集裝置4實時采集所述的卷煙機電控系統(tǒng)3，并通過應用服務器5將數據保存到所述的實時歷史/關系數據庫6。所述的數據分析服務器7抽取所述實時歷史/關系數據庫6中保存的吸阻物測值、相關因子實時值以及吸阻判穩(wěn)、判異的標準，進行大數據的數據清洗、數據整合、數據建模分析和將結果反饋到所述的相關因子控制服務器9，并在所述的現場操作終端8進行可視化展示。所述的相關因子控制服務器9按所述數據分析服務器7得到的分析結果，利用所述的相關因子采集裝置4與卷煙設備電控系統(tǒng)進行數據通訊，自動調整設備的相關因子參數，保證生產的卷煙產品質量達到工藝標準的要求。
【主權項】
1.一種卷煙煙支吸阻控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由MC2煙支物理檢測儀(1)、卷煙吸阻采集裝置(2)、卷煙機電控系統(tǒng)(3)、相關因子采集裝置(4)、應用服務器(5)、實時歷史/關系數據庫(6)、數據分析服務器(7)、現場操作終端(8)、相關因子控制服務器(9)和工業(yè)以太網組成，實時歷史/關系數據庫(6)由關系數據庫服務器和實時歷史數據庫服務器構成； 所述的MC2煙支物理檢測儀(I)器通過以太網與卷煙吸阻采集裝置(2)相連接，根據數據接口交互協(xié)議，實時獲取煙支吸阻指標的檢測值； 所述的卷煙機電控系統(tǒng)(3)與相關因子采集裝置(4)接入工業(yè)以太網絡，相關因子包括煙支重量、煙支重量短期偏差、煙支長期偏差、壓實端位置、密端增量和煙絲結構;煙絲結構包括煙絲水分值，煙絲填充值，煙絲整絲率和煙絲碎絲率，通過卷煙電控的對外提供的數據通訊協(xié)議，通過實時獲取設備相關因子的實時值，采集頻率10秒/次； 所述的應用服務器(5)，用于與卷煙吸阻采集裝置(2)和相關因子采集裝置(4)進行通信，應用服務器(5)將卷煙吸阻采集裝置(2)獲取的吸阻檢測值保存到關系數據庫中，將于相關因子采集裝置(4)獲取的到的實時數據原始數據和變化值直接存儲到實時歷史數據庫，存儲頻率10秒/次； 所述的關系數據庫服務器，用于存儲卷煙吸阻工藝質量標準、卷煙吸阻控制圖的上下控制限、分析模型和大數據分析的統(tǒng)計結果； 所述的實時歷史數據庫，用于存儲采集的相關因子的原始數據和變化值，數據按時間戳存儲，相關因子的實時數據值進行存儲，避免數據的漏記與錯記，實現生產過程的重現；所述的數據分析服務器(7)，用于對卷煙吸阻物測指標進行穩(wěn)定性檢測和判異;首先獲取生產卷煙牌號的吸阻工藝標準，通過建立基于大數據吸阻趨勢計算模型判斷實時采集的吸阻值是否超過吸阻工藝標準的范圍，同時預測吸阻指標發(fā)展趨勢的好壞;若吸阻實時值超過控制范圍或者存在不良發(fā)展的趨勢，系統(tǒng)建立的分析模型自動追查與吸阻相關的因子包括煙支重量、煙支重量短期偏差、煙支長期偏差、壓實端位置、密端增量和煙絲結構;煙絲結構包括煙絲水分值，煙絲填充值，煙絲整絲率和煙絲碎絲率;利用建立的數據分析模型，進一步分析這些相關因子的數據是否發(fā)生變異，若發(fā)生變異，則利用所述的相關因子控制器，直接按控制標準調整設備的相關因子參數設定值，從而保證卷煙吸阻滿足工藝的控制要求； 所述的現場操作終端(8)，用于即時發(fā)布數據分析服務器(7)對卷煙吸阻指標的穩(wěn)定性判定結果、指標異常判斷結果、影響因素的分析結果和吸阻的趨勢預測分析;指導生產人員對設備的吸阻工藝進行關注和調整，保證生產的產品滿足企業(yè)的工藝質量控制標準； 所述的相關因子控制服務器(9)，用于根據數據分析服務器(7)分析的結果，通過相關因子采集裝置(4)與卷煙電控系統(tǒng)進行通訊，自動調整設備運行的相關參數，減少機臺操作人員人為根據經驗進行參數的設置。2.權利要求1所述的卷煙煙支吸阻控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于該方法包括以下的步驟: I)吸阻指標采集裝置(2)向MC2煙支物理檢測儀(I)發(fā)送指令，采集卷煙吸阻的物理檢測值，并將數據傳送給所述的應用服務器(5)，應用服務器(5)接收到數據按檢驗的樣本計算樣本均值和標準值，并存儲到所述的實時歷史/關系數據庫(6)，同時所述的相關因子采集裝置(4)實時采集所述的卷煙機電控系統(tǒng)(3)，并通過應用服務器(5)將數據保存到所述的實時歷史/關系數據庫(6); 2)數據分析服務器(7)抽取所述實時歷史/關系數據庫(6)中保存的吸阻物測值、相關因子實時值以及吸阻判穩(wěn)、判異的標準，進行大數據的數據清洗、數據整合、數據建模分析和將結果反饋到所述的相關因子控制服務器(9)，并在所述的現場操作終端(8)進行可視化展示； 3)相關因子控制服務器(9)按所述數據分析服務器(7)得到的分析結果，利用所述的相關因子采集裝置(4)與卷煙設備電控系統(tǒng)進行數據通訊，自動調整設備的相關因子參數，保證生產的卷煙產品質量達到工藝標準的要求。
【文檔編號】G05B19/418GK105843188SQ201610216705
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】朱立明, 朱強, 莊雅娟, 郭達永
【申請人】浙江中煙工業(yè)有限責任公司