一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法及系统，所述系统包括：采集主机设备的工艺参数和设备参数的参数采集模块；对主机设备的工艺性能进行分析的设备性能分析模块；对主机设备闭环回路分析的闭环回路分析模块；对影响主机设备性能的外部输入进行分析的外部输入分析模块；将至少两个相同的主机设备的输入或输出进行对比分析的对比分析模块；对工段中的主机设备和烟草制丝的批次进行打分的打分模块。本发明专利技术能够快速定位引起质量异常的设备、工艺等原因，使设备维护人员及时清楚了解设备的运行状况，同时本发明专利技术可以全方位的对设备能力、工艺指标完成情况、来料以及工艺配套等影响因素进行评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟草生产过程中的控制设备
，特别是涉及一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法及系统。
技术介绍
卷烟制造工艺主要由制丝和卷接包两部分组成，其中制丝工艺过程工序最多，工艺流程最长，而且制丝加工是一个复杂的物理和化学变化过程，其生产过程中含水率和温度的变化以及加料(香)比例和各类掺配品比例的变化，都会影响其感官质量。在以往的质量管理中常采用抽样检验，用过程质量特性值的检验结果来衡量整批产品的质量和过程加工质量，其局限性是显而易见的。而SPC (Statistical Process Control,统计过程控制)技术则强调从整个过程、体系出发来评价质量和解决问题，这也与新版《卷烟工艺规范》所强调的由控制指标向控制参数转变、由结果控制向过程控制转变，以提高加工精度思想是一致的。烟草制丝属流程工业，从国外的行业内状况可看出，目前工业流程自动化已经从对单一生产设备、单一生产流程的控制，发展到对整个生产线的先进控制和优化控制。烟草设备多发性机械异常，烟草制丝生产线上所用的设备，根据其结构特点可划分为以下几类I、滚筒类设备如滚筒式回潮机、加料机、加香机、薄板式烘丝机等,主要由机架、滚筒、传动系统、管路系统、热风系统、电气系统等组成。2、振动槽体类设备如振动输送机(有簧板式、摇杆式)、隧道式回潮机、隧道式烘丝机等。这类设备的物料输送部分均为偏心连杆平衡式振动输送机，由机架、槽体、簧板(或摇杆)、平衡体、偏心连杆机构和电机组成。3、输送带类设备如带式输送机、提升机、喂料机、往复带式布料机、贮柜等。此类设备的物料输送部分由驱动装置、张紧装置、清扫装置、输送带托辊和机架构成。5、物料风送、除尘系统及设备排汽系统物料风送除尘、设备排汽系统是制丝生产线正常运行不可缺少的部分。由以上说明可以看出，烟草制丝工艺过程工序设备非常多，而目前烟草行业使用的SPC系统仅对生产过程与结果进行控制，导致设备维护人员不能及时清楚了解各设备的运行状况，无法指导设备维护人员保养和维护设备，也无法对各种原因所造成的烟丝质量波动进行快速诊断以及时排除异常。此外，现有的SPC系统中采用CPK的形式对工艺质量指标的判定和考核，由于CPK考核只能做到结果的判定，在制丝的加工过程中更多的起到考核的作用，对于生产质量和设备能力的评判没有全过程的评价，对于设备、工艺配套等未涵盖，所以也无法全面地对工艺质量指标进行判定和考核。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法及系统，用于解决现有技术中无法对各种原因所造成的烟丝质量波动进行快速诊断以及时排除异常，同时也无法全面地对工艺质量指标进行判断和考核的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法，包括如下步骤SI，识别主机设备在生产中的工艺质量指标，并为主机设备配置与所述工艺质量指标相关的设备参数和工艺参数；S2，在烟草制丝过程中采集主机设备的工艺参数和设备参数，将采集的工艺参数和设备参数存储在历史数据库中，并通过关系数据库实现表单化；S3，根据采集的主机设备的工艺参数和设备参数对主机设备进行设备和工艺分 析；所述设备和工艺分析包括S3-1，对主机设备的工艺性能进行的设备工艺性能分析；S3-2，根据主机设备的输入值、实际值和输出值进行的主机设备闭环回路分析；S3-3，对影响主机设备性能的外部输入进行的外部输入分析；所述外部输入包括工艺配套及来料；S3-4，将至少两个相同的主机设备的输入或输出进行对比分析的同种设备对比分析，通过同种主机设备的输入或输出的差异大小判断主机设备的性能；S4，根据设备工艺性能分析、主机设备闭环回路分析、外部输入分析以及同种设备对比分析对工段中的主机设备和烟草制丝的批次进行设备和工艺打分。可选地，在步骤S3-1中，所述设备工艺性能分析包括如下步骤a:对闭环类设备S3_l_al,建立一直角二维坐标系,将X轴定义为输入、将Y轴定义为输出，输入为主机设备的设备参数，输出为主机设备的出口的工艺质量指标；在该直角二维坐标系中划分至少一个异常区域和至少一个非异常区域，并对应每个异常区域存储对应的异常描述和异常解决方案；S3-l_a2，根据输出值和输入值的比值获取输出输入比值；S3-l-a3，根据输出输入比值在直角二维坐标系中的落入点，判断主机设备是否以正常的状态完成相应的工艺质量指标若批量的落入点在一个异常区域，判断主机设备没有以正常的状态完成相应的工艺质量指标，主机设备存在异常，根据预设在系统内部的异常原因和分析解决方案，并查看对应该异常区域的相关解决方案；若落入点在一个非异常区域，判断主机设备以预设的状态完成相应的工艺质量指标，主机设备性不存在异常，以正常的状态进行生产；b :对开环类设备S3-l_bl，获取主机设备的输出值和影响该输出值的所有输入因子；S3-l_b2，根据烟丝批次总的数量和有波动的烟丝批次数量的比值同步计算每一个输入因子对输出值的影响率，按各个影响率的大小对所有输入因子进行排序；S3-l_b3，在主机设备出现异常时，根据输入因子的影响率排序，判断异常的原因，同时给出对应该异常的解决方案。可选地，在步骤S3-2中，所述主机设备闭环回路分析包括如下步骤S3-2-1，根据获取的设定值、实际值和输出值获得设定值曲线、实际值曲线以及输出值曲线；S3-2-2，获取影响所述设定值的若干分解变量与常量，在设定值曲线与实际值曲线超过预设偏差范围时，根据所述设定值的若干分解变量与常量，判断主机设备闭环回路中设定值和实际值出现偏差的原因；S3-2-3，根据闭环的实际值和输出值，建立直角二维坐标系，在该直角二维坐标系中划分一个异常区域和一个非异常区域，并对应异常区域存储对应的异常解决方案。可选地，所述主机设备闭环回路分析还包括根据可在线查看的xml格式的传感器维修手册的方法查看异常的解决方案。可选地，在步骤S4中，所述设备和工艺打分包括根据设备工艺性能分析的结果对工段中的主机设备和烟草制丝的批次进行第一级打分；根据主机设备闭环回路分析的结果对工段中的主机设备和烟草制丝的批次进行第二级打分；根据外部输入分析的结果对工段中的主机设备和烟草制丝的批次进行第三级打分；根据同种设备对比分析的结果对工段中的主机设备和烟草制丝的批次进行第四级打分；通过采用CPK与第一级打分、第二级打分、第三级打分及第四级打分相加权之后计算总分的方式对主机设备的质量和性能以及烟 草制丝中的工艺质量指标进行判定和考核。本专利技术还提供一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析系统，包括参数采集模块，在烟草制丝过程中采集主机设备的工艺参数和设备参数；设备性能分析模块，与参数采集模块相连，根据采集的主机设备的工艺参数和设备参数对主机设备的工艺性能进行分析；闭环回路分析模块，根据主机设备的设定值、实际值和输出值进行主机设备闭环回路分析；外部输入分析模块，对影响主机设备性能的外部输入进行分析；所述外部输入分析模块包括对外部来料进行分析的来料分析单元和对外部工艺配套进行分析的工艺配套分析单元；对比分析模块，将至少两个相同的主机设备的输入或输出进行对比分析，并通过同种设备的输入或输出的差异大小判断主机设备的性能；打分模块，根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，识别主机设备在生产中的工艺质量指标，并为主机设备配置与所述工艺质量指标相关的设备参数和工艺参数；S2，在烟草制丝过程中采集主机设备的工艺参数和设备参数，将采集的工艺参数和设备参数存储在历史数据库中，并通过关系数据库实现表单化；S3，根据采集的主机设备的工艺参数和设备参数对主机设备进行设备和工艺分析；所述设备和工艺分析包括：S3？1，对主机设备的工艺性能进行的设备工艺性能分析；S3？2，根据主机设备的输入值、实际值和输出值进行的主机设备闭环回路分析；S3？3，对影响主机设备性能的外部输入进行的外部输入分析；所述外部输入包括工艺配套及来料；S3？4，将至少两个相同的主机设备的输入或输出进行对比分析的同种设备对比分析，通过同种主机设备的输入或输出的差异大小判断主机设备的性能；S4，根据设备工艺性能分析、主机设备闭环回路分析、外部输入分析以及同种设备对比分析对工段中的主机设备和烟草制丝的批次进行设备和工艺打分。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周永森，凌卫民，戴志渊，邢伟标，施隽明，陈佳炜，杨光锐，黄国樑，樊盛炯，潘琍，林祖帅，
申请(专利权)人：上海烟草集团有限责任公司，北京达特烟草成套设备技术开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：