CN100584224C - 一种烘丝过程控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烘丝过程控制方法，其特征在于：整个烘丝过程控制分为头部、中部、尾部三个阶段：头部阶段采用自适应学习升温控制方式，由控制***根据前一次水分控制的效果自动调整下一次升温的温度，并在该阶段采用低筒体转速；中部阶段将出口水分参数引入到控制***，采用预测PID控制进行反馈校正以实现对烘丝筒筒壁温度的自动控制；尾部阶段采取提前降低烘丝筒温度，提前关闭筒壁蒸汽加热器及循环热风加热器，提高进风风速，降低拔风风速、加快筒体转速。本发明的优点在于：克服了原烘丝工序控制过程中非线性和大滞后对烘丝出口水分的影响，具有抗干扰能力强、能适应各种工况的变化，使烘丝出口水分控制达到较高的控制精度。

Description

一种烘丝过程控制方法
技术领域
本发明涉及烟草生产的相关技术领域，具体地说是一种烘丝过程控制方法。
背景技术
制丝产生一般分为烟叶预处理加料、储叶、制丝、掺配加香、储丝五个环节，烘丝生产一般流程如下：烟丝由振动输送机从进料口进入烘丝筒，由于烘丝筒倾斜安装(与水平夹角约3-5°)，烘丝筒由电机通过传动装置带动旋转，使烟丝不断向下移动下滑到出料端。当烟丝流通过烘丝筒时，与筒内蒸汽加热面直接接触，使烟丝升温、内部水分汽化而干燥。调节蒸汽压力可以改变滚筒内加热面的温度；同时，用蒸汽加热空气形成热风气流，通过风机送入筒内，在正常运行时，通过控制蒸汽压力而保持热风温度不变。热风气流分成两路：第一路从烘丝筒的进料口引入，热风气流的流动方向与烟丝流动方向相同并与烟丝接触，实现热气流排湿干燥，流至烟丝筒的尾部，进入空气过滤器，经过过滤后，由拔风风机排入大气。第二路热风气流从烘丝筒出口端引入，直接进入旋转筛网筒体，主要加热并吹掉旋转筛网上的粉尘，使旋转筛网时时保持畅通，并和第一路含水较高的热风混合，以防止第一路热风积露，然后经空气过滤器，拔风风机进入大气。
现有的烘丝工序控制中均采用传统PID控制模式，控制框图如图1所示。由于烘丝工序受到外界的各种因素扰动影响较大、控制和响应呈现大滞后特性，在传统PID控制中往往对烘丝出口水份控制精度不高，且在料头料尾产生大量干烟丝，影响产品质量。
发明内容
本发明的目的是提供了一种烘丝过程控制方法，解决了由于烘丝工序受到外界的各种因素扰动影响较大、控制和响应呈现大滞后特性，在传统PID控制中往往对烘丝出口水份控制精度不高，且在料头料尾产生大量干烟丝，影响产品质量的问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明公开了一种烘丝过程控制方法，其特征在于：整个烘丝过程控制分为头部、中部、尾部三个阶段：
头部阶段，即烘丝工序开始但烟丝未到达烘丝工序出口水分检测点的生产阶段：采用自适应学习升温控制方式，由控制***根据前一次水分控制的效果自动调整下一次升温的温度，并在该阶段采用低筒体转速；
中部阶段，即烘丝工序出口水分检测点检测到烟丝后到该批烟丝全部进入烘丝机的生产阶段：将出口水分参数引入到控制***，采用预测PID控制进行反馈校正以实现对烘丝筒筒壁温度的自动控制；
尾部阶段，即烟丝全部进入烘丝机到烘丝工序出口水分检测点检测不到烟丝的生产阶段：采取提前降低烘丝筒温度，提前关闭筒壁蒸汽加热器及循环热风加热器，提高进风风速，降低拔风风速、加快筒体转速。
其中，所述的头部阶段中分两次逐步升高筒壁温度；尾部阶段中分两次逐步加快筒体转速。
本发明的优点在于：克服了原烘丝工序控制过程中非线性和大滞后对烘丝出口水分的影响，具有抗干扰能力强、能适应各种工况的变化，使烘丝出口水分控制达到较高的控制精度。
附图说明
图1是传统的烘丝工序控制中采的PID控制模式框图。
图2是本发明采用的自学习技术结合预测PID技术的控制框图。
图3是本发明烘丝工序控制时序图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
一种烘丝过程控制方法，从控制模型、硬件配置、控制方式三个方面对本专利的特征进行描述。
1.控制模型
采用自学习技术结合预测PID技术的新控制方式，控制框图如图2所示。
新的控制模型克服了原烘丝工序控制过程中非线性和大滞后对烘丝出口水分的影响，使控制***具有抗干扰能力强、能适应各种工况的变化，实使烘丝出口水分控制达到较高的控制精度。
2.硬件配置
在控制***硬件设计方面，保留现有的硬件配置，添加一个独立的控制器OPTO22，专门用以运行烘丝工序控制程序，且新老***能随时互相切换。
3.控制方式
本专利将烘丝过程控制分为头部、中部、尾部三个阶段，在三个阶段中分别采用不同的控制方式。
控制时序图及主要参数设置如图3所示：
头部阶段：
头部阶段即烘丝工序开始生产但烟丝未到达烘丝工序出口水分检测点的生产阶段。在头部阶段中我们采用自学习两阶段升温控制方式，由控制***根据前一次水分控制的效果自动调整下一次两阶段升温中两个阶段的温度，并在头部阶段采用与正常生产阶段不同的筒体转速，从而实现减少干头数量的目的。
中部阶段：
中部阶段即烘丝工序出口水分检测点检测到烟丝后到该批烟丝全部进入烘丝机的生产阶段。在中部阶段中出口水分可以测量，我们将水分引入到控制***，采用预测PID控制技术进行反馈校正。实现对烘丝筒筒壁温度的自动控制。
尾部阶段：
尾部阶段即烟丝全部进入烘丝机到烘丝工序出口水分检测点检测不到烟丝的生产阶段。在尾部阶段中采取提前降低烘丝筒温度、关闭循环热风加热器、改变进风和拔风风速、分两阶段加快筒体转速的方式，从而实现干尾数量的降低。

Claims (4)

1、一种烘丝过程控制方法，其特征在于：整个烘丝过程控制分为头部、中部、尾部三个阶段：
头部阶段，即烘丝工序开始但烟丝未到达烘丝工序出口水分检测点的生产阶段：采用自适应学习升温控制方式，由控制***根据前一次水分控制的效果自动调整下一次升温的温度，并在该阶段采用低筒体转速；
中部阶段，即烘丝工序出口水分检测点检测到烟丝后到该批烟丝全部进入烘丝机的生产阶段：将出口水分参数引入到控制***，采用预测PID控制进行反馈校正以实现对烘丝筒筒壁温度的自动控制；
尾部阶段，即烟丝全部进入烘丝机到烘丝工序出口水分检测点检测不到烟丝的生产阶段：采取提前降低烘丝筒温度，提前关闭筒壁蒸汽加热器及循环热风加热器，提高进风风速，降低拔风风速、加快筒体转速。
2、根据权利要求1所述的一种烘丝过程控制方法，其特征在于：所述的头部阶段中分两次逐步升高筒壁温度。
3、根据权利要求1所述的一种烘丝过程控制方法，其特征在于：所述的头部阶段的筒体转速为中部阶段筒体转速的1/2。
4、根据权利要求1所述的一种烘丝过程控制方法，其特征在于：所述的尾部阶段中分两次逐步加快筒体转速。
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