[发明专利]一种薄板烘丝机脱水量的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及卷烟工艺，尤其是以及烟草制丝工序中烟丝干燥设备自动化控制技术。

背景技术

随着卷烟工艺的不断完善，对产品过程控制的精确性提出了更高要求，薄板烘丝机是制 丝线上的关键设备，其过程控制的精度决定了成品烟丝的内在质量。因此，对薄板烘丝机出 口烟丝水分的控制优化成为必然发展趋势。

目前，对薄板烘丝机出口烟丝水分的控制是采集滚筒前的电子皮带称检测的烟丝流量和 红外水分仪检测的烟丝水分直接计算理论上需要的脱水量，以此简单、近似的反应滚筒内的 待加工烟丝状况，并依据脱水量调节薄板温度、热风温度、热风风量等可控因素，实现对薄 板烘丝机出口烟丝水分的控制；

烟丝出口水分控制属于过程控制，这使得薄板温度、热风温度、热风风量等调节变量的 改变所影响的不是滚筒内单个点或某个截面的物料，调节变量的改变会作用于滚筒内所有的 烟丝，当烟丝流量、水分等波动时，为了及时抑制扰动，需要得到精确的补偿控制量，就要 尽可能准确知道滚筒内所有待加工烟丝的状况，主要是当前滚筒内烟丝的积料量及所有积料 量的平均水分，以此实时并准确计算当前滚筒内烟丝所需脱水量。

发明内容

鉴于以上技术背景，本发明的内容为：通过周期计算滚筒内烟丝平均停留时间、当前周 期及上一周期滚筒入口处烟丝累计重量差值，得到当前周期滚筒内的进料量，并依据停留时 间周期计算烟丝出料量，以此得到滚筒内积料量；同时计算滚筒内积料量平均含水率；再根 据干燥前、干燥后烟丝干基质量重量守恒原则，得到当前周期滚筒内积料量所需理论脱水量， 计算方法内容如下：

(1)符号标识说明

为了更清晰的叙述本发明内容，先对下面将用到的变量符号进行描述：

n：当前周期号；

t(n)：当前周期采集时刻；

t(n-1)：上一周期采集时刻；

M_a(n)：当前周期采集时刻滚筒入口处烟丝累计重量；

M_a(n-1)：上一周期采集时刻滚筒入口处烟丝累计重量；

M_in(n)：当前周期进料量；

τ：滚筒内烟丝平均停留时间；

λ：入口烟丝到当前计算周期时间；

M_in：滚筒内累计进料量；

M_out：累计出料量；

X(n)：当前周期进料含水率；

P₁：滚筒内积料量平均含水率；

P₂：烟丝出口设定含水率；

F：滚筒内积料量；

W：滚筒内积料量所需理论脱水量；

(2)周期

在控制系统的PLC中编写该控制程序，比如在PLC中的间隔时间为一秒的循环中断程序 里执行该计算,则一个周期的间隔时间就是一秒；

(3)停留时间计算

计算滚筒内烟丝平均停留时间τ_，方法见具体实施方式(1)中所述；

(4)物料状态判断

用当前周期采集时刻t(n)的滚筒入口处烟丝累计重量减去上一周期采集时刻t(n-1)的滚 筒入口处烟丝累计重量的差值作为当前周期的进料量：M_in(n)＝M_a(n)-M_a(n-1)；同时 把当前周期采集时刻t(n)的烟丝水分作为当前周期的进料含水率X(n)；然后根据当前周期的 进料量进行物料状态判断：

1)M_in(n)＞0：滚筒入口有料，n＝n+1，λ＝λ+1；

2)M_in(n)＝0：滚筒入口无料，n＝n-1，λ＝λ-1；

边界条件:

1)n＞τ：n＝n-1；

2)n≤τ：n值保持不变；

3)0≤λ≤τ；

4)n≥1；

(5)累计进料量计算

把当前周期数n内的所有周期进料量累加得到滚筒内的累计进料量；