[发明专利]一种柜式喂料机的出料流量的控制方法

说明书

本发明提供了一种柜式喂料机的出料流量的控制方法，包括以下步骤：根据烟叶的容重、柜内烟叶的存储高度、生产流量的设定值确定柜式喂料机的底带预测频率，通过控制底带实际频率为底带预测频率以调节限量管的高度为限量管最大高度的25％～75％；采用PID调节对柜式喂料机的底带实际频率进行控制以调节限量管的高度为限量管最大高度的0～25％、75％～100％。这大大提高皮带秤供料的稳定性，防止因流量波动造成的产品质量下降，亦大幅度延长了设备的使用寿命，控制效果较原有的控制模式有了大幅度的提高。

技术领域

本发明属于烟叶流量控制领域，具体涉及一种柜式喂料机的出料流量的控制方法。

背景技术

喂料机是一种利用喂料仓与提升带、底带以及匀料辊等部件，通过光电管对物料的检测，进行电气控制，对物料利用容积实施定量喂料的设备，它可以连续均匀地输送烟叶、烟丝等物料，实现对制丝生产线前后工序的物料缓存及均衡物料输送的功能，是重要定量喂料设备之一。现有的喂料机一般都是仓储式喂料机，如申请公布号CN111165864A公开的喂料机及其控制方法和烟丝生产设备，再如授权公告号为CN 210470987 U公开的烟草制丝喂料机以及烟丝生产设备。

柜式喂料机作为新一代烟草工业企业的生产供料设备。在柜式喂料系统中按照物料传送的方向依次包括柜式喂料机、出料振槽、长皮带、限量管以及皮带秤。相比传统的仓储式喂料机，柜式喂料机系统有了较大的改进，大幅度的压缩了设备空间，减少维护成本。但其流量控制稳定性却无法达到原有的水准。其主要原因在于仓储式喂料机的PID控制并不适合用于柜式喂料机，存在较大的滞后性，造成流量的极其不稳定。

为了保证后端的皮带秤流量稳定，目前基本采取了以下方法：根据烟叶的牌号类型和柜内烟叶布料的平均高度来估算柜式喂料机底带出料速度的最大值，将该最大值设为PID调节的下限值，防止出料流量出现下降。但该种方法的缺点显而易见，出料流量大部分都会超过实际需求量，造成皮带秤前的限量管高度过高而引起前端设备停止，待限量管高度降低后重新启动。在时间操作过程中，差不多5～6秒就要停一次，过度的频繁启停不仅大幅度减少柜式喂料机的使用寿命，亦无法消除柜内烟叶存储高度波动带来的影响。

发明内容

鉴于柜式喂料机PID调节的严重滞后性，本发明提供了一种柜式喂料机的出料流量的控制方法，包括以下步骤：

根据烟叶的容重、柜内烟叶的存储高度、生产流量的设定值确定柜式喂料机的底带预测频率，通过控制底带实际频率为底带预测频率以调节限量管的高度为限量管最大高度的25％～75％，进而保证皮带秤的流量稳定；

采用PID调节对柜式喂料机的底带实际频率进行控制以调节限量管的高度为限量管最大高度的0～25％、75％～100％，进而保证皮带秤的流量稳定。

优选地，烟叶容重的确定方式为：以回潮烟叶质量流量、回潮筒筒温、回潮筒热风温度、回潮筒出口处烟叶温度、回潮筒出口处烟叶水分为数据源，采用深度学习网络对数据源与烟叶容重进行建模，获得表示数据源与烟叶容重映射关系的容重预测模型，基于实时采集的数据源采用容重预测模型得到实时烟叶容重。

其中，所述的深度学习网络为长短时期记忆网络或者强化学习网络。

优选地，在确定柜式喂料机的底带预测频率时，

其中，F表示底带预测频率，Q表示生产流量的设定值，Y表示烟叶容重，V表示柜内烟叶的体积，该体积通过柜内烟叶的存储高度拟合得到。

在一种实施方式中，可以采用柜内烟叶的存储高度和体积进行线性拟合得到线性拟合模型，依据该线性拟合模型实时对柜内烟叶的存储高度进行计算，得到柜内烟叶的体积。

在另外一种实施方式中，可以采用深度学习网络对柜内烟叶的存储高度与体积进行建模，获得表示柜内烟叶的存储高度与体积映射关系的体积预测模型，基于实时采集的柜内烟叶的存储高度采用体积预测模型得到柜内烟叶的体积。