一种松散回潮工序的加水量的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种松散回潮工序的加水量的控制方法及系统，该方法包括：按设定加水量对松散回潮工序中的烟片进行加水，并获取加水后烟片的出口含水率。根据烟片的入口含水率和所述出口含水率的变化趋势确定加水量和出口含水率的滑窗预测模型。获取当前生产烟片的来料含水率和松散回潮工序的出口含水率的目标值，并通过所述滑窗预测模型对达到所述目标值需要的加水量进行前馈控制。本发明专利技术能解决现有松散回潮的加水控制存在滞后性，易造成不准确的问题，能提高各批次松散回潮的出口含水率控制的一致性，提升生产过程质量控制能力。提升生产过程质量控制能力。提升生产过程质量控制能力。

【技术实现步骤摘要】
一种松散回潮工序的加水量的控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及烟丝加工控制
，尤其涉及一种松散回潮工序的加水量的控制方法及系统。

技术介绍

[0002]松散回潮作为烟厂制丝线影响烟丝质量的重要加工工序，松散回潮出口含水率是该工序重要工艺指标，其过程稳定性对后续各工序工艺指标有着直接的影响。松散回潮工序是通过向原料烟叶中施加一定量的蒸汽和水，使得烟包松散开，并使其出口烟叶保持一定含水率，以方便后续加工的操作。其中，加入的蒸汽主要作热源使用，通常蒸汽的加入量保持不变。因此，松散回潮工序中影响入口叶丝含水率稳定性的主要原因是松散回潮工序的加水量。目前，对于松散回潮过程中出口水分控制存在诸多问题，大多数烟草企业都是由操作人员根据职业经验来控制松散回潮工序的加水量，以保持入口叶丝含水率的稳定性，进而保持各批次卷烟产品的稳定性。但是，这种凭经验控制的方法总是存在较大的误差，导致各批次的入口叶丝含水率并不稳定，影响了卷烟产品的质量稳定。也有根据出口含水率的检测反馈后再对加水量进行调节，但这种调节存在滞后性，无法准确调整出口含水率，从而产生较多的不合格烟丝，对后续各工序工艺指标有很大影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种松散回潮工序的加水量的控制方法及系统，解决现有松散回潮的加水控制存在滞后性，易造成不准确的问题，能提高各批次松散回潮的出口含水率控制的一致性，提升生产过程质量控制能力。
[0004]为实现以上目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]一种松散回潮工序的加水量的控制方法，包括：
[0006]按设定加水量对松散回潮工序中的烟片进行加水，并获取加水后烟片的出口含水率；
[0007]根据烟片的入口含水率和所述出口含水率的变化趋势确定加水量和出口含水率的滑窗预测模型；
[0008]获取当前生产烟片的来料含水率和松散回潮工序的出口含水率的目标值，并通过所述滑窗预测模型对达到所述目标值需要的加水量进行前馈控制。
[0009]优选的，还包括：
[0010]获取松散回潮工序的出口含水率的实测值，并根据所述目标值和所述实测值得到出口含水率的目标偏差值；
[0011]建立PID反馈控制模型，用于根据所述目标偏差值调节烟片流量以对出口含水率进行反馈控制，使批次内的松散回潮工序的加水量按所述目标值进行控制。
[0012]优选的，还包括：
[0013]建立所述出口含水率的EWMA反馈控制模型，并根据所述EWMA反馈控制模型对所述
出口含水率进行指数加权移动平均运算，得到EWMA统计量Z
S
；
[0014]在或时判断出口含水率有增大趋势或减小趋势，其中，T为出口含水率的目标值，λ为EWMA平滑系数，σ为过程稳定状态下的标准差，K为常数；
[0015]根据所述EWMA统计量Z
S
对加水量反馈控制，使出口含水率的波动减小。
[0016]优选的，所述根据烟片的入口含水率和所述出口含水率的变化趋势确定加水量和出口含水率的滑窗预测模型，包括：
[0017]根据烟片的入口含水率对设定时间段内的N次采样作为一个滑窗来计算平均含水率；
[0018]再建立一个包括当前时刻在内的n次采样的来料含水率滑窗，并计算得到各个时刻的来料含水率与所述平均含水率的差值；
[0019]如果一个滑窗内的所有时刻所对应的所述差值都大于或小于0，则判断来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势；
[0020]获取滑窗第一个时刻所对应的出口时刻，并在所述增大趋势或所述减小趋势时控制加水调节阀门在所述出口时刻开始减小开度或增大开度，以对出口含水率进行预测。
[0021]优选的，所述EWMA统计量Z
S
根据以下公式计算：
[0022]Z
S
＝λ
·
y
S
+(1
‑
λ)Z
S
‑1，其中，Z0＝T，λ＝2，y
S
为第S个时刻的出口含水率。
[0023]本专利技术还提供一种松散回潮工序的加水量的控制系统，包括：
[0024]水量控制单元，用于按设定加水量对松散回潮工序中的烟片进行加水，并获取加水后烟片的出口含水率；
[0025]滑窗预测单元，用于根据烟片的入口含水率和所述出口含水率的变化趋势确定加水量和出口含水率的滑窗预测模型；
[0026]前馈控制单元，用于获取烟片的来料含水率和松散回潮工序的出口含水率的目标值，并通过所述滑窗预测模型对达到所述目标值需要的加水量进行前馈控制。
[0027]优选的，还包括：
[0028]采集单元，用于获取松散回潮工序的出口含水率的实测值，并根据所述目标值和所述实测值得到出口含水率的目标偏差值；
[0029]PID反馈控制单元，用于建立PID反馈控制模型，用于根据所述目标偏差值调节烟片流量以对出口含水率进行反馈控制，使批次内的松散回潮工序的加水量按所述目标值进行控制。
[0030]优选的，还包括：
[0031]EWMA反馈控制单元，用于建立所述出口含水率的EWMA反馈控制模型，并根据所述EWMA反馈控制模型对所述出口含水率进行指数加权移动平均运算，得到EWMA统计量ZS；
[0032]所述EWMA反馈控制单元在或时判断出口含水率有增大趋势或减小趋势，其中，T为出口含水率的目标值，λ为EWMA平滑系数，σ为过程稳定状态下的标准差，K为常数；
[0033]所述EWMA反馈控制单元根据所述EWMA统计量Z
S
对加水量反馈控制，使出口含水率的波动减小。
[0034]优选的，所述滑窗预测单元包括：
[0035]第一滑窗计算单元，用于根据烟片的入口含水率对设定时间段内的N次采样作为一个滑窗来计算平均含水率；
[0036]第二滑窗计算单元，用于再建立一个包括当前时刻在内的n次采样的来料含水率滑窗，并计算得到各个时刻的来料含水率与所述平均含水率的差值；
[0037]预测单元，用于在一个滑窗内的所有时刻所对应的所述差值都大于或小于0时判断来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势；
[0038]所述预测单元还用于获取滑窗第一个时刻所对应的出口时刻，并在所述增大趋势或所述减小趋势时控制加水调节阀门在所述出口时刻开始减小开度或增大开度，以对出口含水率进行预测。
[0039]本专利技术提供一种松散回潮工序的加水量的控制方法及系统，通过设置滑窗预测模型对烟片加水量进行前馈控制，以使出口含水率达到目标值，解决现有松散回潮的加水控制存在滞后性，易造成不准确的问题，能提高各批次松散回潮的出口含水率控制的一致性，提升生产过程质量控制能力。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0041]图1是本专利技术提供的一种松散回潮工序的加水量的控制方法示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种松散回潮工序的加水量的控制方法，其特征在于，包括：按设定加水量对松散回潮工序中的烟片进行加水，并获取加水后烟片的出口含水率；根据烟片的入口含水率和所述出口含水率的变化趋势确定加水量和出口含水率的滑窗预测模型；获取当前生产烟片的来料含水率和松散回潮工序的出口含水率的目标值，并通过所述滑窗预测模型对达到所述目标值需要的加水量进行前馈控制。2.根据权利要求1所述的松散回潮工序的加水量的控制方法，其特征在于，还包括：获取松散回潮工序的出口含水率的实测值，并根据所述目标值和所述实测值得到出口含水率的目标偏差值；建立PID反馈控制模型，用于根据所述目标偏差值调节烟片流量以对出口含水率进行反馈控制，使批次内的松散回潮工序的加水量按所述目标值进行控制。3.根据权利要求2所述的松散回潮工序的加水量的控制方法，其特征在于，还包括：建立所述出口含水率的EWMA反馈控制模型，并根据所述EWMA反馈控制模型对所述出口含水率进行指数加权移动平均运算，得到EWMA统计量Z
S
；在或时判断出口含水率有增大趋势或减小趋势，其中，T为出口含水率的目标值，λ为EWMA平滑系数，σ为过程稳定状态下的标准差，K为常数；根据所述EWMA统计量Z
S
对加水量反馈控制，使出口含水率的波动减小。4.根据权利要求3所述的松散回潮工序的加水量的控制方法，其特征在于，所述根据烟片的入口含水率和所述出口含水率的变化趋势确定加水量和出口含水率的滑窗预测模型，包括：根据烟片的入口含水率对设定时间段内的N次采样作为一个滑窗来计算平均含水率；再建立一个包括当前时刻在内的n次采样的来料含水率滑窗，并计算得到各个时刻的来料含水率与所述平均含水率的差值；如果一个滑窗内的所有时刻所对应的所述差值都大于或小于0，则判断来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势；获取滑窗第一个时刻所对应的出口时刻，并在所述增大趋势或所述减小趋势时控制加水调节阀门在所述出口时刻开始减小开度或增大开度，以对出口含水率进行预测。5.根据权利要求4所述的松散回潮工序的加水量的控制方法，其特征在于，所述EWMA统计量Z
S
根据以下公式计算：Z
S
＝λ
·
y
S
+(1
‑
λ)Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘颖，刘穗君，文金昉，李新会，郭亚东，叶帛，鲁晓平，李显红，赵万莹，崔岩，杨林超，刘磊，柳宾，李超，
申请(专利权)人：河南中心线电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：