[發明專利]煙草加工過程參數的在線質量評估與實時智能控制方法

無效

• 申請號: 200910073739.4
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101488024A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 沈德武;劉華;馬玲玲
• 申請（專利權）人: 秦皇島煙草機械有限責任公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務所
• 代理人: 戴 輝

技術領域

本發明涉及煙草加工過程中，中央數據管理系統時實評估并決策PLC控制系統運行狀態的多個裝置集成系統。特別涉及能夠根據加工過程參數實時預測成品結果，并能實時智能調整控制系統的新型煙草加工控制裝置。

背景技術

現行傳統卷煙產品加工過程控制，是設備控制層以本加工工序結束后的煙草水份、溫度為控制目標，通過對加工后檢測的結果加工后出料的水份、溫度參數反饋PLC控制系統輸入信號，利用PLC可編程序控制器中的PID閉環控制單元，調整加工設備配置的執行器件如排潮封門、蒸汽閥門，實現工工序結束后的煙草水份、溫度在控制目標值上下限范圍內動態穩定。整個自動控制過程是通過對加工成品加工后出料的間接檢測結果的動態穩定控制來實現的；對加工成品加工后出料的內在品質要素是否合格，既無法實時檢測更沒有實施動態控制。因此，導致在卷煙產品加工過程中，對內在質量的穩定控制一直存在著無法克服的弊端，具體如下：

1、由于實施的是結果控制，即通過對每道工序加工過程結束后產品的間接檢測結果，反饋給控制系統，控制系統根據結果偏差程度調整控制參數，因設備運行狀態要經過一段時滯過渡過程，故后續加工出來的產品結果指標經過一段波動振蕩阻尼延時，逐步達到穩定控制目標。而加工過程穩定要經過一段調整滯后的延時過程，使得產品的內在品質波動大。

2、產品加工過程的傳統控制目標是水份、溫度等，但這對于產品內在質量穩定指標要求，是遠遠不夠的。這些驗收“標準”參數僅是設備檢測產品質量的中間監控變量，不是產品真正質量指標，更不能保證產品內在質量的穩定。因為：一是滿足這一控制目標的設備運行由多種控制參數綜合作用形成；二是盡管達到這一控制目標的產品內在感官質量不一定就合格、更不一定穩定，甚至若中間控制參數不妥，可能加工出的已經是廢品而傳統方法的檢測結果仍能能滿足這些指標。

3、由于檢測手段的局限性，使得產品的內在品質參數如色澤、吸味、余味、雜氣、協調性、香氣量、香氣質、豐滿度〕無法實時在線采樣檢測和控制。而正是這些內在指標決定了卷煙產品的獨特香氣風如格和口味特征。這些指標在加工過程中不能嚴格、準確，穩定地實施控制，很難實現中式卷煙的目標。

4、其利用手段，一方面把加工過程的大多運行參數設定為常量、或者通過調整執行器件控制在一定范圍；另一方面以加工后產品(水份或溫度)合格(根據產品工藝標準)為目標值，加工后產品出料檢測值水份或溫度檢測儀檢測到的偏差反饋到PLC控制器并進行PID計算、調整輸出信號，改編特定的執行器件(如排潮風門或熱風風門)，最終使加工后產品水份溫度動態趨于目標值。

因而在實際加工過程中，外界提供的工藝條件、環境的溫度、環境濕度、前道工序加工參數都是變量，按設定常數控制的動態參數也實時的在變化。這些被作為“常量”簡化控制的變量，對在加工過程中原料內在質量的變化影響很大。

發明內容

鑒于上述技術的狀況，本發明提供了一種煙草加工過程參數的在線質量評估與實時智能控制系統，其具有在煙草加工過程中能夠實現“在線質量評估，實時分析與智能化動態控制，使其原料在加工全過程中的每一個過程參數都能夠控制在優化的參數范圍內，調整至最佳參數組合狀態中。

為實現上述目的，本發明提供的煙草加工過程參數的在線質量評估與實時智能控制方法，包括：

1、在數據管理層智能評估控制系統中，預先設置原料加工過程中的設備運行參數與加工后產品內在質量之間的參數值；

2、通過數據管理層數據采集系統，對設備運行參數和加工后產品內在質量參數實時進行在線采集；

3、通過數據管理層智能控制系統，將實時在線采集的設備運行參數以及加工過程中的內在質量參數與預先設置的參數值進行比較，判斷是否達到加工后產品結果的內在質量；

4、通過調整PLC控制系統運行參數的設定值及PID開閉環自動化控制參數設定值，在線干預PLC控制系統下達調整、設定指令，控制設備上的閥門、風機、風門執行元件，以及烘絲回潮、潤葉機筒體轉速的參數調節、參數修正和參數限定值。

因此，在煙草加工過程中能夠實現“在線質量評估，通過采集加工過程參數與數據監控管理系統中的優化參數數據庫參考進行實時分析與智能化動態控制，利用數據監控管理系統中的針對諸多評估結果編輯的智能調整控制指令軟件的多個裝置集成的控制系統，使其原料在加工全過程中的每一個過程參數都能夠控制在經過優化的參數范圍內，根據過程參數實際值預測成品結果，并實時調整控制系統，保證結果內在質量的優質、穩定。