一种提高松散回潮机出口水分稳定性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高松散回潮机出口水分稳定性的方法，包括以下步骤：步骤一：对松散回潮机的出口水分波动的影响因素进行系统分析，筛选出影响松散回潮机出口水分的可测量的关键因素；步骤二：进行管路改造，在松散回潮机后端增设加水口；步骤三：确定料头阶段的加水比例系数，对料头阶段的前端加水量和后端加水量进行调整；步骤四：构建基于趋势和偏差的控制模型。以趋势和偏差为控制反馈信号，再辅以滤波技术，在消除偏差的同时兼有预测功能，防止被控对象出现大的震荡和超调，与现有技术相比，本发明专利技术将趋势纳入到控制器中，预测被控对象的变化趋势，提前调整控制量，防止被控对象的震荡，其控制精度是PID的两倍以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
叶片松散回潮机的工艺任务是增加烟片含水率和温度，使烟叶充分松散韧性，提 高其耐加工性，松散回潮是提高后序工序加工水平的基础。出口水分是松散回潮工序的关 键指标。 出口水分采用的是反馈控制，即根据水分仪的检测值去实时调整加水量。在生产 起始阶段，烟片经松散回潮加工后，含水率需经过一段时间才能控制在标准要求的范围内， 这个过程称为料头。料头阶段是控制的难点，因在此阶级无法检测到出口物料的水分值，使 得没有调整加水量的依据，在料头阶段水分值往往会出现较大偏差，当水分仪可以检测到 其出口水分后再进行调整时则出现较大的振荡。 其烟叶水分的控制特点是将来料流量乘以加水系数做为加水量，回潮机出口的水 分仪只是作为显示值不参与控制，这种控制方法为开环控制。因烟叶等级不同，每一包烟叶 之间水分存在差异，同时由于蒸汽压力波动等因素都会影响到烟叶水分的稳定，出口水分 极差往往达到4%。松散回潮出口水分控制是目前烟草行业的一大技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种提高松散回潮机出口水分 稳定性的方法，通过对松散回潮机出口水分波动的影响因素进行系统分析，确定入口水分、 蒸汽压力关键因素，把松散回潮加水由'前加水'升级为'前加水为主、后加水调整'的控制 方式，增加了入口水分的前馈控制。依据出口水分的偏差、趋势以及蒸汽压力变化、入口水 分等样本数据，从降低滞后、预测控制的角度出发，建立了后加水的控制模型。 为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案： -种提高松散回潮机出口水分稳定性的方法，包括以下步骤： 步骤一:对松散回潮机的出口水分波动的影响因素进行系统分析，筛选出影响松 散回潮机出口水分的可测量的关键因素； 步骤二:进行管路改造，在松散回潮机后端增设加水口，将松散回潮机的加水方式 由前端加水更改为前端加水为主，后端加水调整； 步骤三:确定料头阶段的加水比例系数，对料头阶段的前端加水量和后端加水量 进行调整；步骤四：构建基于趋势和偏差的控制模型：当料头阶段结束，进入正常过料状态， 出口水分开始有稳定的反馈信号，根据步骤一中的关键因素，建立基于出口水分趋势和偏 差的控制模型。 所述步骤一中的关键因素为来料水分和蒸汽压力。 所述步骤三中确定料头阶段的加水比例系数的方法为： 根据松散回潮机控制系统中的加水比例系数数据库，若数据库中有当前生产任务 的加水比例系数，则直接将数据库中的加水比例系数确定为料头阶段的加水比例系数;若 数据库中无当前生产任务的加水比例系数，则取一设定值确定为料头阶段的加水比例系 数。 所述步骤三中对前端加水量和后端加水量进行调节的步骤为： 在料头阶段，由物料流量乘以加水比例系数作为总加水量，总加水量=前端加水 量和后端加水量的和，先以前端加水量:后端加水量=7:3的比例得到前端加水量和后端加 水量，判断得到的后端加水量是否在设定值A和设定值B之间，若后端加水量在设定值A和设 定值B之间，则以得到的前端加水量和后端加水量依次为松散回潮机加水;若后端加水量大 于设定值A，则以设定的系数加大前端加水量的值，减小后端加水量的值;若后端加水量小 于设定值B，则以设定的系数减小前端加水量的值，增大后端加水量的值。所述设定值A为120kg/h;所述设定值B为60kg/h。 若数据库中无当前生产任务的加水比例系数，在进行步骤四的过程中构建当前生 产任务的加水比例系数经验值数据库:根据出口水分的实际值对后端加水量进行调整，同 时使后端加水量在后端加水量的上限值和下限值之间进行调节，在后端加水量符合设定要 求时，将物料流量/总加水量作为加水比例系数，将得到的加水比例系数做为经验值构建当 前生产任务的加水比例系数数据库。 所述步骤四的具体步骤为： 以步骤一中的关键因素作为因子，同时将出口水分趋势值和出口水分偏差值也作 为因子，建立因子与后端加水量的控制模型； 后端加水量调整值为Δ Q，来料水分InMois，雾化蒸汽压力Pl，出口水分趋势值Δ Tr，出口水分偏差值Δ Wr，建立t时刻的后端加水量调整值与因子之间的关系式： Δ Q(t) =bl* Δ InMois+b2* Δ Pl+b3* Δ Tr+b4* Δ Wr; 式中，13142士344分别为来料水分11^〇18、雾化蒸汽压力？1、出口水分趋势值八 Tr、出口水分偏差值Δ Wr在后端加水量调整值所占的权重系数；Δ Q(t)为t时刻的后端加水 量调整值；Δ InMois为该时刻t与上一时刻t-T来料水分的差值；Δ Pl为该时刻t与上一时刻 t-τ雾化蒸汽压力的差值;T为采样周期。所述步骤四中出口水分趋势值Δ Tr和出口水分偏差值Δ Wr的确定： 周期性的采集出口水分值，将采集到的数据作为出口水分实际值y(t)，t为时间； 以偏离目标出口水分值SP的大小定义为出口水分偏差值Δ Wr，即Δ Wr = y(t)_SP;以该时刻 与上一时刻出口水分值的差为出口水分趋势值Δ Tr，即Δ Tr = y(t)-y(t_T)，T为采样周期。 所述步骤四中来料水分InMo is所占的权重系数bl的确定：在一个采样周期T内，物料累积量WT = WF*T;其中，WT为物料累积量，WF为物料流 量； 在本周期内来料水分比上一周期水分变化值AQl为：AQl= Δ InMois*WT; 则在调整后端加水量时，需减少Δ Ql的量，考虑出口水分监测点到后端加水的延 时时间为208s，即后端加水量调整值AQ= AQl= Δ InMois(t-208)*WT(t-208); 由此，bl=WT(t_208)。 所述步骤四中雾化蒸汽压力Pl所占的权重系数b2的确定：通过测量松散回潮机的雾化蒸汽压力，得到本周期内雾化蒸汽压力比上一周期的 变化值AP;在一个采样周期T内应补偿的加水量为：AQ= AP*b2;判断出口水分是否稳定，若出口水分稳定，则得到权重系数b2的确定值;若出口水 分不稳定，则通过将权重系数b2增大或减小的方式对b2进行反馈调整，至出口水分稳定时 得到b2的确定值。所述步骤四中出口水分趋势值△ Tr所占的权重系数b3的确定：出口水分变化的斜率值K为:K= ATr/T;T为采样周期； t时刻的含水率为:1〇18(〇=1((1'-〇+3?;3?为目标出口水分值;1〇18(〇为《寸刻 的含水率； 在一个采样周期T内应补偿的加水量为：W7U)为t时刻的物料流量； 则在调整后端加水量时，需减少Δ Q2的量，即 由此，所述步骤四中出口水分偏差值Δ Wr所占的权重系数b4的确定：在一个采样周期T内应补偿的加水量为：当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高松散回潮机出口水分稳定性的方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：对松散回潮机的出口水分波动的影响因素进行系统分析，筛选出影响松散回潮机出口水分的可测量的关键因素；步骤二：进行管路改造，在松散回潮机后端增设加水口，将松散回潮机的加水方式由前端加水更改为前端加水为主，后端加水调整；步骤三：确定料头阶段的加水比例系数，对料头阶段的前端加水量和后端加水量进行调整；步骤四：构建基于趋势和偏差的控制模型：当料头阶段结束，进入正常过料状态，出口水分开始有稳定的反馈信号，根据步骤一中的关键因素，建立基于出口水分趋势和偏差的控制模型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高卫，程林峰，孙延钊，韩勇，段三青，尹旭梅，
申请(专利权)人：山东中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东;37