一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法及系统，该方法包括：获取设定时间段内叶丝来料的平均含水率，并建立一个包括当前时刻在内的来料含水率滑窗。如果一个滑窗内的所有时刻的来料含水率与所述平均含水率的差值都大于0或小于0，则判断叶丝来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势。在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制混合风门在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小开度或增大开度，以调节蒸汽流量对叶丝出口含水率进行前馈控制。本发明专利技术解决了现有气流式叶丝干燥的出口含水率控制存在滞后性，易造成不准确的问题，能提高各批次薄板烘丝的出口含水率的一致性，提升生产过程质量控制能力。

【技术实现步骤摘要】
一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法及系统
本专利技术涉及烟丝加工控制
，尤其涉及一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法及系统。
技术介绍
近年来，气流式叶丝干燥设备在国内得到了广泛应用，大多数卷烟企业都使用其对卷烟的叶丝进行干燥，由于气流式叶丝干燥设备有着干燥时间短，膨胀效率高，能够去除叶丝的杂气、减轻杂气等特点，非常适合中低档卷烟的加工。气流式叶丝干燥的基本原理是叶丝与高温、高速的过热蒸汽接触，叶丝在极短时间内被加热，通过水分的扩散作用，叶丝水分扩散至表面，水分被干燥气体带走，叶丝瞬间实现干燥定型。在实际生产过程中，常通过调节风门开度来调整蒸汽流量，以对叶丝出口含水率进行控制，使叶丝的水分保持在一个较为稳定的区间，但这种方式对实际调节出口含水率具有很大的滞后性，使得待处理叶丝无法及时受到适当的高温空气烘干处理。最终使得不同批次之间的叶丝的水分含量波动较大，从而产生较多的不合格烟丝，影响最终烟支质量的稳定。
技术实现思路
本专利技术提供一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法及系统，解决现有气流式叶丝干燥的出口含水率控制存在滞后性，易造成不准确的问题，能提高各批次薄板烘丝的出口含水率的一致性，提升生产过程质量控制能力。为实现以上目的，本专利技术提供以下技术方案：一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法，包括：获取设定时间段内叶丝来料的平均含水率，并建立一个包括当前时刻在内的来料含水率滑窗；如果一个滑窗内的所有时刻的来料含水率与所述平均含水率的差值都大于0或小于0，则判断叶丝来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势；在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制混合风门在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小开度或增大开度，以调节蒸汽流量对叶丝出口含水率进行前馈控制。优选的，还包括：累计混合风门的调整次数，并在所述调整次数达到设定值时将累计调整次数清零；采集每次混合风门调整后100秒内的出口含水率数据并计算得到第一平均值；对所述调整次数一个循环内的所述第一平均值进行均值计算，得到第二平均值；如果所述第二平均值大于第一设定阈值，则将混合风门开度的调整幅度减小。优选的，还包括：如果所述第二平均值小于所述第一设定阈值且大于第二设定阈值，则保持混合风门开度的调整幅度不变；如果所述第二平均值小于所述第二设定阈值，则将混合风门开度的调整幅度增大。优选的，还包括：在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制蒸汽阀门在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小开度或增大开度，以对叶丝出口含水率进行前馈控制。优选的，还包括：在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制水泵转速在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小或增大，以调整加水量对叶丝出口含水率进行前馈控制。优选的，还包括：建立干燥气体温度与出口含水率的对应表，并根据叶丝出口含水率的目标值确定气体温度的预设值；在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制气体温度在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻从所述预设值开始逐步减小或增大，以调节叶丝的水分蒸发量。本专利技术还提供一种气流式叶丝干燥的前馈控制系统，包括：来料含水率单元，用于获取设定时间段内叶丝来料的平均含水率，并建立一个包括当前时刻在内的来料含水率滑窗；趋势判断单元，用于在一个滑窗内的所有时刻的来料含水率与所述平均含水率的差值都大于0或小于0时，判断叶丝来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势；第一前馈控制单元，用于在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制混合风门在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小开度或增大开度，以调节蒸汽流量对叶丝出口含水率进行前馈控制。优选的，还包括：第二前馈控制单元，用于在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制蒸汽阀门在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小开度或增大开度，以对叶丝出口含水率进行前馈控制。优选的，还包括：第三前馈控制单元，用于在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制水泵转速在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小或增大，以调整加水量对叶丝出口含水率进行前馈控制。优选的，还包括：第四前馈控制单元，用于建立干燥气体温度与出口含水率的对应表，并根据叶丝出口含水率的目标值确定气体温度的预设值；所述第四前馈控制单元还用于在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制气体温度在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻从所述预设值开始逐步减小或增大，以调节叶丝的水分蒸发量。本专利技术提供一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法及系统，通过来料含水率的整体趋势判断，在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，调节混合风门进行减小开度或增大开度，以调节蒸汽流量对叶丝出口含水率进行前馈控制。解决现有气流式叶丝干燥的出口含水率控制存在滞后性，易造成不准确的问题，能提高各批次叶丝的出口含水率的一致性，提升生产过程质量控制能力。附图说明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。图1是本专利技术提供的一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例作进一步的详细说明。针对当前气流式叶丝干燥的叶丝出口含水率控制存在滞后性的问题，本专利技术提供一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法及系统，通过来料含水率的整体趋势判断，在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，调节混合风门进行减小开度或增大开度，以调节蒸汽流量对叶丝出口含水率进行前馈控制。解决现有气流式叶丝干燥的出口含水率控制存在滞后性，易造成不准确的问题，能提高各批次叶丝的出口含水率的一致性，提升生产过程质量控制能力。如图1所示，一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法，包括：S1：获取设定时间段内叶丝来料的平均含水率，并建立一个包括当前时刻在内的来料含水率滑窗。S2：如果一个滑窗内的所有时刻的来料含水率与所述平均含水率的差值都大于0或小于0，则判断叶丝来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势。S3：在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制混合风门在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小开度或增大开度，以调节蒸汽流量对叶丝出口含水率进行前馈控制。具体地，为了区分和识别来料含水率的整体趋势性变化，可采用移动滑窗的方法进行监测。首先，由于来料含水率是不断变化的，设当前时刻为t，为了确定当前来料的状态，可采用近一段时间的前N次采样作为一个滑窗来计算来料平均含水率其中，xi表示第i个时刻的来料含水率。随着生产过程的继续，这个滑窗向前滑动，于是下一时刻时的来料平均含水率为其次，为了识别来料含水率的趋势性变化，可再建立一个包括n次采样的滑窗，同样设当前时刻为t，分别计算包括当前时刻在内的n次采样的来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法，其特征在于，包括：/n获取设定时间段内叶丝来料的平均含水率，并建立一个包括当前时刻在内的来料含水率滑窗；/n如果一个滑窗内的所有时刻的来料含水率与所述平均含水率的差值都大于0或小于0，则判断叶丝来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势；/n在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制混合风门在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小开度或增大开度，以调节蒸汽流量对叶丝出口含水率进行前馈控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种气流式叶丝干燥的前馈控制方法，其特征在于，包括：
获取设定时间段内叶丝来料的平均含水率，并建立一个包括当前时刻在内的来料含水率滑窗；
如果一个滑窗内的所有时刻的来料含水率与所述平均含水率的差值都大于0或小于0，则判断叶丝来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势；
在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制混合风门在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小开度或增大开度，以调节蒸汽流量对叶丝出口含水率进行前馈控制。


2.根据权利要求1所述的气流式叶丝干燥的前馈控制方法，其特征在于，还包括：
累计混合风门的调整次数，并在所述调整次数达到设定值时将累计调整次数清零；
采集每次混合风门调整后100秒内的出口含水率数据并计算得到第一平均值；
对所述调整次数一个循环内的所述第一平均值进行均值计算，得到第二平均值；
如果所述第二平均值大于第一设定阈值，则将混合风门开度的调整幅度减小。


3.根据权利要求2所述的气流式叶丝干燥的前馈控制方法，其特征在于，还包括：
如果所述第二平均值小于所述第一设定阈值且大于第二设定阈值，则保持混合风门开度的调整幅度不变；
如果所述第二平均值小于所述第二设定阈值，则将混合风门开度的调整幅度增大。


4.根据权利要求3所述的气流式叶丝干燥的前馈控制方法，其特征在于，还包括：
在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制蒸汽阀门在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小开度或增大开度，以对叶丝出口含水率进行前馈控制。


5.根据权利要求4所述的气流式叶丝干燥的前馈控制方法，其特征在于，还包括：
在来料含水率出现整体性的增大趋势或减小趋势时，控制水泵转速在滑窗第一个时刻所对应的出口时刻开始减小或增大，以调整加水量对叶丝出口含水率进行前馈控制。


6.根据权利要求5所述的气流式叶丝干燥的前馈控制方法，其特征在于，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建中，刘穗君，刘磊，王玉建，刘颖，文金昉，袁源，张萍，郭亚东，杨林超，崔岩，柳宾，鲁晓平，杨甦，叶帛，李新会，李超，
申请(专利权)人：河南中烟工业有限责任公司，河南中心线电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41