[发明专利]烟片复烤机回潮区温湿度控制方法及其系统

说明书

本发明公开了一种烟片复烤机回潮区温湿度控制方法及其系统，涉及烟片复烤技术领域。温湿度控制方法包括如下步骤：将回潮区由进料口到出料口方向分为三个区；获取偏差和偏差变化率；获取偏差变化率极限值，采用模糊PID控制方法分区控制，根据偏差变化率极限值分成3个控制范围；获取实时偏差变化率ec，采用分区智能PID控制算法，调整各区温湿度；通过控制气动薄膜阀的开度，控制喷射的蒸汽量，调节温度；通过控制雾化水路电磁阀的通断，控制喷射的雾化水量，调节加湿量。通过分区控制模式进行控制，使控制更精准，使各个目标参数可根据出口烟叶含水率和温度的状态进行调整，从而获得质量更为稳定的烟叶。

技术领域

本发明涉及烟片复烤技术领域，具体涉及烟片复烤机回潮区温湿度控制方法及其系统。

背景技术

烟叶复烤中回潮是一个非常重要的过程，烟叶通过吸收高温高湿环境中的水份，以达到设定的含水率要求。在回潮过程中，现有设备采用常规的PID控制方法，通过蒸汽管喷射的蒸汽来提高循环空气的温度和湿度，通过水喷嘴和汽水混合喷嘴将水成雾状喷射在回潮区底部来调整湿度；同时结合水分检测仪和温度检测仪的检测结果，通过调节加压泵压力和汽水混合喷嘴阀门开度调节进汽量、进水量以控制物料温度水分，得到符合要求的烟叶。在当物料温度高或加水需求量较小时，会减小蒸汽进汽量，此时水的雾化颗粒大，喷射后迅速形成水滴，通过冷凝水排放出而浪费掉。现有设计中没有考虑到空间的合理布局，烟叶在网带上左中右的水份吸收不均匀，时常需要对饱和蒸汽和混合喷嘴的喷射量进行调整，各参数间相互干扰、交叉影响，导致加工的烟叶水分温度不均匀、感官质量波动较大。更多时候依赖有经验的工人手动进行调节，烟叶质量难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟片复烤机回潮区温湿度控制方法及其控制系统，解决多参数盲目调整带来的相互干扰，导致烟叶质量波动大的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：烟片复烤机回潮区温湿度控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

a.将回潮区由进料口到出料口方向分为三个区，分别为回潮一区、回潮二区和回潮三区，根据经验设置各区的系统设定值；

b.获取偏差和偏差变化率：系统设定值x，传感器获取室内数据采集值y，x和y发送给控制器PLC，通过两者比较，得出偏差e，以时间为变量对偏差e求导，获取偏差变化率ec；

c.获取偏差变化率ec的极限值，采用模糊PID控制方法分区控制：获取误差变化率ec在控制区间内最小区间的上限值｜ec1｜和最大区间的下限值｜ec2｜，且｜ec1｜＜｜ec2｜；以（0，｜ec1｜）为范围一，表示设定值距离采集值的偏差变化率幅度小，对应控制回潮三区；以（｜ec1｜，｜ec2｜）为范围二，表示设定值距离采集值的偏差变化率幅度中等，对应控制回潮二区；以（｜ec2｜,+∞）为范围三，表示设定值距离采集值的偏差变化率幅度大，对应控制回潮一区；

d.获取实时偏差变化率ec，采用分区智能PID控制算法，调整各区温湿度：通过控制气动薄膜阀的开度，控制喷射的蒸汽量，调节温度；通过控制雾化水路电磁阀的通断，控制喷射的雾化水量，调节加湿量。

更进一步的技术方案是所述系统设定值为各区温度设定值，采集值为各区温度采集值；步骤d中气动薄膜阀的开度调整量u(t)的计算公式如下：，其中：为比例增益；为积分时间常数；为微分时间常数；为采集值与设定值的偏差。

更进一步的技术方案是所述系统设定值为设定的烟叶含水率，采集值为出口处水分仪检测到的烟叶含水率；步骤d中需开启的喷嘴数量的计算公式如下：，其中：L为烟片流量，即单位时间内进入回潮区烟片的重量；为入口处水分仪检测到的烟叶含水率；为出口处水分仪检测到的烟叶含水率；为设定的烟叶含水率；为蒸汽对烟叶含水率影响值；为雾化水的有效利用率；为喷嘴雾化量，即喷嘴单位时间内喷水量。