基于分温区面积累加策略的润叶机出口温度控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于分温区面积累加策略的润叶机出口温度控制方法，以恒定热风控制及复杂算法计算蒸汽流量的方式对出口物料温度进行控制，突破行业常规控制构思，高度模拟润叶筒内物料温度变化趋势，并将复杂的生产状态抽象化，以较少的计算资源拟生出高度近似的润叶机出口物料温度的热量修正策略。具体是通过精细化的温区划分精准模拟润叶筒内部物料温度缓慢变化的趋势，提升了采样数据对于面积累加控制的适用性，使之与在既定温区区域面积累加值的数学特性相吻合，实现了蒸汽流量步进式的精确修正，即保证了稳定变化效果，又保证了及时变化效果，综合确保了与直喷蒸汽流量相关的第二PID设定值修正后的出口物料温度的鲁棒性、稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于分温区面积累加策略的润叶机出口温度控制方法


[0001]本专利技术涉及烟草加工
，尤其涉及一种基于分温区面积累加策略的润叶机出口温度控制方法。

技术介绍

[0002]制丝松散润叶机是烟草制丝工艺中对切片后烟片进行松散、回潮的设备，松散润叶工序对烟片进行增温增湿，将烟片充分松散，提高烟片的耐加工性，以利于下道工序的加工。
[0003]行业内常见的制丝松散润叶机采用蒸汽管路加热筒内循环热风的方式对烟片进行加热。与此同时，在某些生产阶段为了保证热源的充足，还会加入直喷蒸汽以满足瞬间升温的目的。其中，循环热风加热控制回路以简单的单闭环负反馈PID进行控制，以薄膜阀开度控制进入蒸汽多少，进而控制循环热风被加热量的多少，最终达到控制出口物料温度的目的；直喷蒸汽以蒸汽设定流量进行PID控制，以薄膜阀开度控制直喷蒸汽多少，进而保证出口物料温度稳定。两种经典单闭环负反馈PID存在控制滞后、控制精度差、容易出现震荡频繁等问题，一直是限制产品质量不断提升的瓶颈性问题。同时，由于两个PID同时影响出口物料温度，因此本专利技术认为如何稳定其中一路热源，而精确控制另外一路热源才是达到出口物料温度稳定的关键。

技术实现思路

[0004]鉴于上述，本专利技术旨在提供一种基于分温区面积累加策略的润叶机出口温度控制方法，以恒定热风温度的方式进行一路热源的控制，并通过分温区加权滑块面积累加的复杂算法实现蒸汽流量的实时控制，最终达到稳定出口物料温度的目的。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供了一种基于分温区面积累加策略的润叶机出口温度控制方法，其中包括：
[0007]在松散润叶机运行后，以第一PID设定值恒定控制热风温度，并以第二PID设定值控制直喷蒸汽流量；
[0008]持续采集松散润叶机的当前出口物料温度值；
[0009]将预设扫描周期内采集到的所述当前出口物料温度值与预设的分温区面积累加策略相结合，按所述扫描周期动态调整所述第二PID设定值；其中，所述分温区面积累加策略包括：基于若干个不同的分区值，预先将出口温度范围划分为多个温度分区；判断本轮采集的所述当前出口物料温度值所处的温度范围区域，根据所处的所述温度范围区域分别将涉及的温度分区的既定区域面积进行临时累加，基于面积累加结果更新所述第二PID设定值；
[0010]基于周期性更新的所述第二PID设定值调控直喷蒸汽流量。
[0011]在其中至少一种可能的实现方式中，所述基于若干个不同的分区值，预先将出口
温度范围划分为多个温度分区包括：
[0012]以出口物料设定温度为基准，分别加上N个设定的温度分区值得到N条高于所述基准且由低至高的上分界线，其中，第一条上分界线由所述出口物料设定温度+1个所述温度分区值表征，以此类推，第N条上分界线由所述出口物料设定温度+N个所述温度分区值表征；利用各所述上分界线形成N个上温度分区，其中，第一上温度分区是指第一条上分界线与第N条上分界线之间区域，以此类推，所述第N上温度分区是指第N
‑
1条上分界线与第N条上分界线之间区域；
[0013]以出口物料设定温度为基准，分别减去N个所述温度分区值得到N条低于所述基准且由高至低的下分界线，其中，第一条下分界线由所述出口物料设定温度
‑
1个所述温度分区值表征，以此类推，第N条下分界线由所述出口物料设定温度
‑
N个所述温度分区值表征；利用各所述下分界线形成N个下温度分区，其中，第一下温度分区是指第一条下分界线与第N条下分界线之间区域，以此类推，所述第N下温度分区是指第N
‑
1条下分界线与第N条下分界线之间区域。
[0014]在其中至少一种可能的实现方式中，所述根据所处的所述温度范围区域分别将涉及的温度分区的既定区域面积进行临时累加包括除位于第一条上分界线及第一条下分界线之间区域范围之外：
[0015]当所述当前出口物料温度值处于第m条上分界线与第m
‑
1条上分界线之间时，分别逐个将第一上温度分区直至第m
‑
1上温度分区的m
‑
1个上温度分区面积进行累加；
[0016]当所述当前出口物料温度值处于第m条下分界线与第m
‑
1条下分界线之间时，分别逐个将第一下温度分区直至第m
‑
1下温度分区的m
‑
1个下温度分区面积进行累加；
[0017]其中，m≥2。
[0018]在其中至少一种可能的实现方式中，当所述当前出口物料温度值处于第一条上分界线及第一条下分界线之间区域范围时，本轮扫描周期内保持所述第二PID设定值不变。
[0019]在其中至少一种可能的实现方式中，所述临时累加包括：在本轮出口扫描周期内，将前一扫描周期相应温度分区的既定区域面积，加上所述当前出口物料温度值与所述当前出口物料温度值保持在当前温度分区的单位时间之积。
[0020]在其中至少一种可能的实现方式中，所述基于面积累加结果更新所述第二PID设定值包括：
[0021]比对本轮扫描周期经过累加后的各温度分区的既定区域面积与预设面积阈值的关系；
[0022]若其中一个温度分区的比对结果为累加后区域面积大于预设面积阈值，则获取对应该温度分区的设定修正值；
[0023]将前一轮扫描周期的所述第二PID设定值减去所述设定修正值，得到本轮扫描周期更新后的所述第二PID设定值。
[0024]在其中至少一种可能的实现方式中，若多个温度分区的比对结果皆为累加后区域面积大于预设面积阈值，则选取其中预设权限最高的温度分区的设定修正值更新所述第二PID设定值。
[0025]在其中至少一种可能的实现方式中，所述预设权限基于温度分区的面积确定，且其中面积最小的温度分区的权限最高。
[0026]在其中至少一种可能的实现方式中，将本轮扫描周期中所述当前出口物料温度进入一个温度分区后形成的既定区域面积，除以所述当前出口物料在本温度分区中持续时长所得到的平均高度值，减去所述基准，再与预设斜率系数相结合，得到所述设定修正值。
[0027]本专利技术的主要设计构思在于，以恒定热风控制及复杂算法计算蒸汽流量的方式对出口物料温度进行控制，突破行业常规控制构思，高度模拟润叶筒内物料温度变化趋势，并将复杂的生产状态抽象化，以较少的计算资源拟生出高度近似的润叶机(筒体)出口物料温度的热量修正策略。具体是通过精细化的温区划分精准模拟润叶筒内部物料温度缓慢变化的趋势，提升了采样数据对于面积累加控制的适用性，使之与在既定温区区域面积累加值的数学特性相吻合，实现了蒸汽流量步进式的精确修正，即保证了稳定变化效果，又保证了及时变化效果，综合确保了与直喷蒸汽流量相关的第二PID设定值修正后的出口物料温度的鲁棒性、稳定性。
[0028]以及，本专利技术以温度分区的形式制定不同的优先权限、并可通过不同的斜率对蒸汽流量进行修正，该构思高度区分了各温度区间对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分温区面积累加策略的润叶机出口温度控制方法，其特征在于，包括：在松散润叶机运行后，以第一PID设定值恒定控制热风温度，并以第二PID设定值控制直喷蒸汽流量；持续采集松散润叶机的当前出口物料温度值；将预设的扫描周期内采集到的所述当前出口物料温度值与预设的分温区面积累加策略相结合，按所述扫描周期动态调整所述第二PID设定值；其中，所述分温区面积累加策略包括：基于若干个不同的分区值，预先将出口温度范围划分为多个温度分区；判断本轮采集的所述当前出口物料温度值所处的温度范围区域，根据所处的所述温度范围区域分别将涉及的温度分区的既定区域面积进行临时累加，基于面积累加结果更新所述第二PID设定值；基于周期性更新的所述第二PID设定值调控直喷蒸汽流量。2.根据权利要求1所述的基于分温区面积累加策略的润叶机出口温度控制方法，其特征在于，所述基于若干个不同的分区值，预先将出口温度范围划分为多个温度分区包括：以出口物料设定温度为基准，分别加上N个设定的温度分区值得到N条高于所述基准且由低至高的上分界线，其中，第一条上分界线由所述出口物料设定温度+1个所述温度分区值表征，以此类推，第N条上分界线由所述出口物料设定温度+N个所述温度分区值表征；利用各所述上分界线形成N个上温度分区，其中，第一上温度分区是指第一条上分界线与第N条上分界线之间区域，以此类推，第N上温度分区是指第N
‑
1条上分界线与第N条上分界线之间区域；以出口物料设定温度为基准，分别减去N个所述温度分区值得到N条低于所述基准且由高至低的下分界线，其中，第一条下分界线由所述出口物料设定温度
‑
1个所述温度分区值表征，以此类推，第N条下分界线由所述出口物料设定温度
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N个所述温度分区值表征；利用各所述下分界线形成N个下温度分区，其中，第一下温度分区是指第一条下分界线与第N条下分界线之间区域，以此类推，第N下温度分区是指第N
‑
1条下分界线与第N条下分界线之间区域。3.根据权利要求2所述的基于分温区面积累加策略的润叶机出口温度控制方法，其特征在于，所述根据所处的所述温度范围区域分别将涉及的温度分区的既定区域面积进行临时累加包括除位于第一条上分界线及第一条下分界线之间区域范围之外：当所述当前出口物料温度值处于第m...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭奔，王有利，朱辉平，梁婕，徐锦青，李汉莹，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：