[发明专利]薄板烘丝机智能控制系统及方法

说明书

本发明公开了薄板烘丝机智能控制系统及方法，所述系统包括因素查找筛分单元、控制单元、预警单元，其中，控制单元采用双模型控制方式，建立有工艺参数控制模型与能量衡算模型，所述控制单元根据上述双模型实时计算排潮开度值，当双模型所计算排潮开度值偏差≤2％时，使用两者平均值对系统工艺参数进行控制；当双模型所计算排潮开度值偏差＞2％时，生成预警信号；预警单元，其与控制单元连接，基于其预警信号发出报警信息。本发明旨在转变现有控制方式为智能精控，提升产品质量，降低批次间产品差异，构建智能预警功能。

技术领域

本发明涉及烟草行业，具体涉及制丝工序控制领域，尤其涉及一种薄板烘丝机智能控制系统及方法。

背景技术

在烟草生产过程中，制丝生产过程是非常重要的一个环节，它是根据烟叶原料的理化特性，按照一定的程序逐步经过多种加工工序，把烟叶制成合格烟丝的过程。在卷烟生产过程中，制丝的工艺流程最长、工序最繁杂、设备种类也最多。

其中，薄板烘丝机是烟丝制造的重要设备，其具有加工强度低，原香保留率高等特点。但是现在该设备的生产运行控制方法为半自动生产模式，即：来料稳定时，设备通过PID控制系统自动控制；当来料水分波动大时，需人工干预调整参数，避免自动调整过慢。

现阶段，薄板烘丝机预警系统较为简单，通过薄板烘丝机出口水分仪反馈的水分信息进行预警，水分超出工艺上下限即视为预警信息，该预警提示受限于水分仪准确性以及水分仪工作原理。

公开号为CN111109643A的发明申请公开了一种薄板烘丝的烟丝含水量的控制方法及系统，该方法包括：按设定值设置薄板烘丝的热风温度，并设置薄板烘丝的出口含水率的目标值；获取薄板烘丝工序的出口含水率的实测值，并根据所述目标值和所述实测值得到出口含水率的目标偏差值；建立PID反馈控制模型，用于根据所述目标偏差值调节热风风速以对出口含水率进行反馈控制，使批次内的薄板烘丝的出口含水率按所述目标值进行控制。

公开号为CN111103854A的发明申请公开了一种用于提升烟草烘丝机生产稳定性的系统及方法，属于烟草制丝生产技术领域。该系统包括数据采集模块、数据处理模块、稳定性评价模块、预警与优化模块、稳态实时分析评价模块、非稳态自动控制判定模块、非稳态实时分析评价模块等结构。本发明以工业大数据、人工智能等新一代信息技术为支撑，减少非稳态时间并提高稳态控制质量，进而有效地提升烘丝机整个生产过程的质量稳定性。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本申请提供了一种薄板烘丝机智能控制系统及方法，本发明能够精准控制以及精准预警，实现生产的智能化及自动化。

本发明旨在转变现有控制方式为智能精控，提升产品质量，降低批次间产品差异，构建智能预警功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

薄板烘丝机智能控制系统，包括

因素查找筛分单元，其按照工艺参数、生产参数、环境参数对薄板烘丝机影响因素进行查找与筛分；

控制单元，其采用双模型控制方式，建立有工艺参数控制模型与能量衡算模型，其中所述工艺参数控制模型采用神经网络算法，将生产参数与工艺参数作为建模因素，将薄板烘丝机排潮开度作为输出值，其他因素作为输入因素所建立；所述能量衡算模型采用热能守恒原理，将生产过程热量输入与热量输出进行计算、构建恒等式所建立；

所述控制单元根据上述双模型实时计算排潮开度值，当双模型所计算排潮开度值偏差≤2％时，使用两者平均值对系统工艺参数进行控制；当双模型所计算排潮开度值偏差＞2％时，生成预警信号；

预警单元，其与控制单元连接，基于其预警信号发出报警信息。

作为上述技术方案的改进，所述控制单元还建立有物料守恒模型，所述物料守恒模型通过构建物料的进出恒等式所建立，所述物料进出恒等式为：