一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法技术

本发明专利技术提供了一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法，属于烟草生产控制领域技术领域，该制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法包括以下步骤：对红外水分仪进行阻尼系数设置；连接PLC，设置工作参数；将各工序的烟叶样品放置到红外水分仪上，开启红外水分仪；待红外水分仪正常生产稳定流量后，采集样品表面物料，测量表面物料含水率；在水分仪上多次采集表面物料，放入密封袋中密封保存；将密封袋放置在20～24摄氏度，55～65％湿度的环境下平衡2小时，使用烘箱加热法测量含水率；依据各工序红外水分仪阻尼系数，统计样品表面物料实际值与标准值的差值，建立阻尼系数与误差相关关系；依据阻尼系数与误差相关关系，优化阻尼系数。优化阻尼系数。优化阻尼系数。

【技术实现步骤摘要】
一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法


[0001]本专利技术属于烟草生产控制领域
，具体而言，涉及一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法。

技术介绍

[0002]制丝车间在线红外水分仪为非接触式测量仪器，水分仪测量的基本模型为一阶系统，其阻尼特性是指水分仪的实时测量值跟随物料实际含水率波动的能力。水分仪阻尼系数的大小直接影响其测量的正确性及灵敏度。目前。目前在线红外水分仪使用中仅停留在对零点及斜率的分析上，对阻尼系数缺少相关分析，对如何设定水分仪阻尼系数进而提高其准确性及灵敏性的研究还比较少。
[0003]《卷烟工艺规范》中指出“在线水分仪检测阻尼一般不超过10秒，在线水分仪检测输出数据不需作平滑处理，中控从服务器采集数据应采用等时间间隔抽取方法，且采集时间间隔一般不超过15秒”，但未给出不同工序阻尼系数的设置标准，阻尼系数的设置往往仅凭借经验，缺乏与实际情况进行比较，阻尼值无法起到抑制高频干扰和提高水分仪测量准确度的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法，能够解决未给出不同工序阻尼系数的设置标准，阻尼系数的设置往往仅凭借经验，缺乏与实际情况进行比较，阻尼值无法起到抑制高频干扰和提高水分仪测量准确度的问题。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]本专利技术提供一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法，其中，包括以下步骤：
[0007]S10：对红外水分仪进行阻尼系数设置和网卡配置；
[0008]S20：连接PLC，设置工作参数；
[0009]S30：将各工序的烟叶样品放置到红外水分仪上，开启红外水分仪；
[0010]S40：待红外水分仪正常生产稳定流量后，采集样品表面物料，测量表面物料含水率；
[0011]S50：依据各工序红外水分仪阻尼系数，统计样品表面物料实际值与标准值的差值，建立阻尼系数与误差相关关系；
[0012]S60：依据阻尼系数与误差相关关系，优化阻尼系数。
[0013]在上述技术方案的基础上，本专利技术的一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法还可以做如下改进:
[0014]其中，所述待红外水分仪正常生产稳定流量后，采集样品表面物料，测量表面物料含水率的具体步骤为：
[0015]在水分仪上多次采集表面物料，放入密封袋中密封保存，每份45～50克；且在多次取样的间隔时间内，水分仪标准偏差要小于0.4％，否则重新取样，记录水分仪采样状态的
显示平均值；
[0016]将密封袋放置在20～24摄氏度，55～65％湿度的环境下平衡2小时，使用烘箱加热法测量含水率。
[0017]进一步的，所述含水率W计算方法为：
[0018]W＝(m1‑
m2)/m1×
100％；
[0019]其中，m1为烘前烟丝重量，m2为烘后烟丝质量；
[0020]含水率的测定结果，以平行试验结果的平均值表示，精确至0.01％。烘箱法平行样测量误差不超过0.3％，如两平行样的差值大于0.3％，则该组数据无效。
[0021]其中，所述依据各工序红外水分仪阻尼系数，统计样品表面物料实际值与标准值的差值，建立阻尼系数与误差相关关系的具体步骤为：
[0022]依据制丝各关键工序红外水分仪阻尼系数，统计样本实际标准偏差与水分仪显示值标准偏差之间的误差值D，其中：
[0023]D＝σ
实测值
‑
σ
水分仪显示值
；
[0024]若D>0，则水分仪的阻尼系数偏大，减少阻尼系数；若D<0，则水分仪阻尼系数偏小，增大阻尼系数。
[0025]进一步的，所述制丝关键工序有检测加料出口、烟丝HT入口、滚筒烘丝出口、气流烘丝出口、混丝加香出口、梗加料出口、烘梗丝出口的水分仪。
[0026]进一步的，所述依据阻尼系数与误差相关关系，优化阻尼系数的具体步骤为：
[0027]统计各工序的烟叶样品的误差值D，误差值D的绝对值超过0.3％的，重新计算新的阻尼系数Z新阻尼系数，替换新的阻尼系数，其中，
[0028][0029]不改变其他影响因素的前提下，不断更新阻尼系数，直至误差值D绝对值小于0.3％。
[0030]进一步的，依据每个工序的更新阻尼系数过程，进行梯度试验，其中，以阻尼系数初步设定为中心，0.1S为梯度，进行试验；对各阻尼值对应的标准偏差的误差值进行回归分析，绘制阻尼系数与误差值的拟合曲线，通过拟合曲线求出拟合公式。
[0031]进一步的，依据梯度试验数据，计算最佳阻尼系数，并验证最佳阻尼系数是否能使水分仪显示值标准偏差和烘箱实测值标准偏差之间的误差值达到最小。
[0032]进一步的，在各工序重复梯度试验数据，计算各个工序的所对应的最佳阻尼系数，将每个工序对应的最佳阻尼系数纳入配方参数，将阻尼系数固化。
[0033]进一步的，所述将阻尼系数固化的具体步骤为：
[0034]依据各工序的最佳阻尼系数，将PLC中水分仪阻尼参数设置成最佳阻尼系数，投入设备正常使用。
[0035]与现有技术相比较，本专利技术提供的一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法的有益效果是：通过对制丝各工序水分仪处烟叶物料进行采样标记，同时记录此刻水分仪检测值。通过烘箱法实测出物料含水率，并将样品的水分仪显示值标准偏差和烘箱实测值标准偏差分析比对；通过阻尼系数与误差值之间的关系公式，设置新阻尼系数，并进行阻尼系
数验证；根据误差结果，阻尼系数利用关系公式反复计算、调整，直至新阻尼系数误差值D的绝对值小于0.3％，该阻尼系数作为初步设定值。以阻尼系数初步设定值为中点，对各点位水分仪阻尼系数进行梯度试验，将试验结果标准偏差误差值D与阻尼系数进行曲线拟合得出拟合公式，根据公式得出最佳阻尼系数，并进行验证。最后将最佳阻尼系数进行固化，通过PLC系统自动下发。
[0036]通过此方法，可为各牌号、各点位水分仪设定最优阻尼系数。当烟叶配方、环境温湿度、工艺指标等生产条件发生变化时，可通过该方法，重新探寻最优阻尼系数。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法的步骤流程图；
[0039]图2为新阻尼验证流程图；
[0040]图3为GaugeToolsXL的运行界面；
[0041]图4为点开Settings的+号后的界面；
[0042]图5为点击Download to Gauge后的界面；
[0043]图6为点开channel 1的界面；
[0044]图7为进入Order图标后的界本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：对红外水分仪进行阻尼系数设置和网卡配置；S20：连接PLC，设置工作参数；S30：将各工序的烟叶样品放置到红外水分仪上，开启红外水分仪；S40：待红外水分仪正常生产稳定流量后，采集样品表面物料，测量表面物料含水率；S50：依据各工序红外水分仪阻尼系数，统计样品表面物料实际值与标准值的差值，建立阻尼系数与误差相关关系；S60：依据阻尼系数与误差相关关系，优化阻尼系数。2.根据权利要求1所述的一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法，其特征在于，所述待红外水分仪正常生产稳定流量后，采集样品表面物料，测量表面物料含水率的具体步骤为：在水分仪上多次采集表面物料，放入密封袋中密封保存，每份45～50克；且在多次取样的间隔时间内，水分仪标准偏差要小于0.4％，否则重新取样，记录水分仪采样状态的显示平均值；将密封袋放置在20～24摄氏度，55～65％湿度的环境下平衡2小时，使用烘箱加热法测量含水率。3.根据权利要求2所述的一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法，其特征在于，所述含水率W计算方法为：W＝(m1‑
m2)/m1×
100％；其中，m1为烘前烟丝重量，m2为烘后烟丝质量；含水率的测定结果，以平行试验结果的平均值表示，精确至0.01％；烘箱法平行样测量误差不超过0.3％，如两平行样的差值大于0.3％，则该组数据无效。4.根据权利要求1所述的一种制丝在线红外水分仪阻尼系数优化方法，其特征在于，所述依据各工序红外水分仪阻尼系数，统计样品表面物料实际值与标准值的差值，建立阻尼系数与误差相关关系的具体步骤为：依据制丝各关键工序红外水分仪阻尼系数，统计样本实际标准偏差与水分仪显示值标准偏差之间的误差值D，其中：D＝σ实测值
‑
σ水分仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，赵序勇，王彬彬，陶金江，李琳，张广标，张斌，粱兴，徐天然，孙旭亨，夏克峰，钟国元，朱振武，方相龙，彭景珠，王勇，张娟，
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：