梗丝超级回潮机含水率控制系统的改进

为解决梗丝超级回潮机在生产过程中出现加水不均匀、梗丝含水率波动大等问题,对回潮机的增湿回路及控制模式进行了改进。在补偿蒸汽回路中增加薄膜阀实现精确自动控制,并采用级联方式与加水回路共同对梗丝含水率进行调节。当补偿蒸汽含冷凝水过多或梗丝来料含水率偏大时,只采用补偿蒸汽回路实现梗丝回潮;当补偿蒸汽回路对含水率调节无法达到要求时,采用级联方式由加水回路进行加水调节。结果表明:改进后梗丝超级回潮出口含水率为35.94%,满足了工艺生产要求。标准偏差SD降低0.14百分点,过程能力指数Cpk提高0.59,西格玛水平提高1.54,改善了系统稳态性能,实现了梗丝含水率的精确控制。     

降低片烟加料机出口含水率批次间差异的方法及实现

为解决片烟加料机出口含水率批次间差异大,造成薄板烘丝机入口含水率不稳定等问题,对片烟加料机进行了改进。为降低循环热风温度波动,减少循环热风中的雾化料液,将固定的抽拉式排潮网改造为由旁链固定的排潮网带,增加了排潮网自清洁装置,并设计了一套雾化料液收集和清洗系统。结果表明,改进后片烟加料机有效降低了加料出口含水率的批次间差异,出口物料含水率稳定,批次间极差由1.47降低到0.46,稳定在±0.5以内;薄板烘丝机入口含水率的批次间极差由1.98降低到0.58,稳定在±0.6以内。改进后有效控制了片烟加料出口含水率,保障了薄板烘丝工序来料烟丝含水率的稳定,提升了卷烟内在品质。      

片烟加料筛网的改进

针对制丝线叶片加料机筒壁粘附碎片多、叶片加料不均匀和出口含水率波动较大等问题,将加料机前的振筛网孔径由6mm加大至12.5mm,使筛出的12.5mm以下的游离烟片不经过加料工序而直接与加料后的大叶片混合进入贮叶柜。结果表明,叶片出口含水率控制合格率由改进前的95%±1%提高到99%±1%;叶片出口含水率控制标准偏差由0.22%~0.35%降低至0.11%~0.20%;加料机筒壁粘附碎片量由32.5kg/批(每批为6000kg)下降到15kg/批;基本消除了叶片料液斑点,达到了既提高工艺加工质量又降低消耗的目的。     

基于恒脱水量的HDT烘丝机烘丝模式的设计

为解决HDT烘丝机生产中存在的出口烟丝含水率波动大、工艺热风温度稳定性差等问题,提出一种基于恒脱水量的烘丝模式。出口和入口烟丝含水率采用级联方式共同调节烘丝流量,使烘丝机的实际脱水量与设定脱水量保持一致;当入口烟丝含水率波动时,系统根据含水率偏差调节入口电子秤的流量,使烘丝机的脱水量保持恒定,保证出口烟丝含水率稳定。以曲靖卷烟厂生产的"云烟(紫)"牌卷烟烟丝为对象进行测试,结果表明:改进后出口烟丝含水率标准偏差由0.25%降低到0.073%,工艺热风温度标准偏差由1.73℃降低到0.35℃,天然气消耗量由85.65 m~3/批次降低到79.34 m~3/批次,可节约生产成本25元/批次。该方法为提高出口烟丝含水率控制精度、降低能源消耗提供了技术支持。     

润叶加料工序含水率控制及相关算法研究

制丝生产线润叶加料工序在含水率控制过程中,采用传统的单闭环控制方式,仅凭操作人员的经验设定喷水量对物料进行加水,导致出口片烟含水率波动较大、控制失调,影响成品烟丝的内在质量.为此,采用带前馈-串级双闭环控制方式,对润叶加料工序的含水率控制及其控制算法进行了优化改进.该控制方式将来料含水率波动、加料比例、直喷蒸汽和温度等影响因素进行了精确的量化处理,并对其控制算法进行了改进完善,较好地解决了出口片烟含水率波动大的问题.实际运行效果表明,带前馈-串级控制系统是制丝生产过程中改善和提高片烟加工含水率稳定性的一种有效控制方案,改进后该工序点含水率控制合格率由原来的80％提高到99.8％以上,保证了成品烟丝质量.     

HAUNI松散回潮滚筒含水率控制系统的改进

为解决HAUNI松散回潮滚筒含水率过程控制能力低、出口含水率波动大的问题,通过设计滚筒后端加水闭环控制系统,将出口含水率值反馈到PID调节器中,修正后端加水流量,及时响应含水率的变化;在滚筒入口处安装水分仪,检测来料含水率波动;引入斜坡控制原理,优化料头料尾的加水控制.结果表明:松散回潮出口含水率的控制曲线明显趋于平稳,合格率由改进前的88.02％提高到98.96％,“潮头干尾”量由260 kg减少为82 kg,标准偏差由0.91减少为0.36,过程能力指数Cpk值由0.45提高到1.35,有效提高了加工过程控制精度.     

滚筒烘丝机控制方法的改进与对比分析

为了解决目前滚筒烘丝机中以筒壁温度控制出口烟丝含水率对产品质量稳定性造成一定影响的问题,对滚筒式烘丝机叶丝干燥去湿控制方法进行了改进:在现有筒壁温度控制模式的基础上增设一套以调节入口热风风量来实现出口含水率自动控制的热风风量控制模式,并且对两种控制模式进行了试验对比,结果表明:①采用热风风量控制模式,出口叶丝含水率和出口叶丝温度的稳定性较好,且含水率和温度的波动范围较小;②采用热风风量控制模式,对叶丝特征尺寸(de)的下降影响程度较小,而叶丝特征尺寸(de)的稳定性较差,且叶丝特征尺寸(de)的波动范围比采用筒壁温度控制模式的波动范围略大;③两种控制模式下的叶丝感官质量差别不大,香气风格一致,在烟气风格特征上略有差别.     

基于RBF-ARX模型的烘丝机出口含水率优化控制方法

烘丝机出口烟丝含水率采用PID算法以及前馈补偿等控制方案,各控制回路之间相对独立,协调性差,控制精度低,难以实现完全的闭环自动控制。采用RBF-ARX模型对烘丝过程动态特性进行建模,提出了一种基于模型预测的烘丝机出口含水率控制方法。根据生产过程及生产工艺模式,将烘丝过程分为干头、中间及干尾3个阶段分别采用基于模型的优化设定或预测控制方法进行控制,并综合考虑了筒温、排潮等工艺参数同时变化时对出口含水率的影响,以获得工艺参数的最佳配置。应用效果表明:①实现了烘丝过程的自动化控制,避免了在生产过程中人工干预。②头尾段出口含水率在设定值±0.5%内,中间段出口含水率在设定值±0.2%内且标准偏差≤0.10%,可快速抑制各种干扰引起的含水率波动。③头部干烟丝量小于来料流量的0.27%,尾部干烟丝量小于来料流量的0.28%,降低了烟丝浪费和造碎。基于模型预测控制方法能够获得比筒温和排潮独立调节模式更好的控制效果,满足了工业应用的要求。     

基于OPC技术的新型叶片加料控制系统设计

为了提高叶片加料瞬时精度,设计了一种基于OPC技术的叶片加料控制系统。控制系统采用VS2015和Step 7软件进行开发。通过OPC技术实现了本控制系统与传感系统、执行器系统的通信,并将生产过程中产生的历史数据保存至数据库。利用自适应PID算法在线更新PID控制器中比例、积分、微分三个分量,保证加料瞬时精度不随物料流量的波动或干扰的因素出现大范围变化。验证数据表明当物料流量发生剧烈波动时,较常规控制方式,叶片加料瞬时精度提高了40%。     

烟草制丝加料加香过程的无辨识自适应控制方案

烟草制丝过程中当烟丝流量波动较大时,采用传统PID控制方案的加料加香系统稳定性差,控制精度低,造成成品烟丝中辅料和香精分布不均,影响批次产品质量。为此,提出了无辨识自适应控制方案,控制算法简单且易于工程实现,可根据烟丝流量波动情况在线自动校正控制器参数,优化控制性能,实现快速调节和高精度控制。应用结果表明,采用无辨识自适应控制方案能有效提高加料加香过程控制的稳定性和控制精度,加料加香过程的瞬时比例标准偏差由0.05左右降低到0.01左右,最大控制误差由0.3以上降低到0.1以下。控制系统具有良好的鲁棒稳定性,保证了成品烟丝中辅料和香精比例的准确和均匀,提升了制丝生产过程的控制水平。     

基于稳健性设计的筛分加料工序质量评价和参数优化

为探明各影响因素对工序加工质量的影响,采用田口方法--稳健性设计对筛分加料工序进行了较为系统的质量评价与参数优化。结果表明:1)热风温度对加料后叶片平均含水率和温度的影响均为最大,筒体转速对加料后叶片平均含水率和温度的影响均为最小;2)物料流量对加料后叶片含水率和温度的波动影响均为最大,筒体转速对含水率的波动影响最小,蒸汽压力对温度的波动影响最小;3)为减小加料后叶片含水率和温度的波动,以质量损失最小化为原则,各因素水平最适组合为:热风温度75℃、蒸汽压力0.35MPa、物料流量4000kg/h、筒体转速13.5r/min;4)综合各因素对加料后叶片含水率和温度的影响大小,可将热风温度和物料流量视为重要因素,蒸汽压力视为调节因素,筒体转速视为次要因素。      

造纸法再造烟叶烘片加工稳定性的改进

造纸法再造烟叶的烘片工序中烘片滚筒的卸料罩压力稳定性控制,是烘片加工稳定性控制的重要一环。在实际加工中,常常存在卸料罩压力波动较大、潮气外溢严重的问题,影响工艺质量以及生产现场环境。对此,采取对烘片滚筒的卸料罩负压检测器重新选型,调整卸料罩负压PID控制的方式进行改进。改进后,卸料罩压力稳定,潮气外冒现象得以消除。     

烘丝过程烟丝含水率的MFA控制

烘丝过程中烟丝含水率的变化具有较强的非线性、不确定性和大滞后特性,同时存在干扰和噪声,运用常规的PID算法难以达到期望的控制效果。采用无模型自适应控制器(MFA)并结合渐进辨识(ASYM)方法对烘丝过程的烟丝含水率控制系统进行了改造,建立了前馈和含水率对象的数学模型,提高了模型的精度。利用MFA的自适应和抗滞后功能,减小了烟丝含水率的波动幅度,降低了“干头干尾”的数量,提高了卷烟生产质量。     

模糊PID控制在曲料混合系统中的应用

针对目前所压制的曲块含水率不稳定,以模糊控制原理为基础,通过模糊推理和PID控制相结合．设计了Fuzzy-PID控制器,应用Matlab／Simulink进行了仿真。结果表明,模糊PID控制器与PID控制器相比,表现出良好的动态响应特性、抗干扰性、稳态性,实现了曲块的含水率在线自适应调节。（孙悟）     

HDT设备结构及其工艺控制原理

阐述了HAUNI公司过热蒸气干燥机(Superheated steam drier HDT-LE)的设备结构、控制系统及运行状态,并与HXD系统进行了对比。切后叶丝通过喂料机直接进入HDT,降低了出口叶丝的含水率波动,独有的蒸气喷射装置取代了传统的叶丝回潮(HT),管道系统简单,膨胀效果好。工艺控制采用了压力、氧气含量、天然气流量、热风温度、水分和蒸气流量6大控制系统,控制模式简单,参数可调节性强。     

烘丝工艺参数对卷烟感官质量的影响

为研究制丝工序工艺参数变化对卷烟感官质量和化学成分的影响趋势,按照“卷烟制丝生产线工序质量评价”的要求和方法,对烘丝过程中的滚筒转速、热风温度、热风风门开度和排潮风门开度等工艺参数对卷烟感官质量的影响进行了试验。结果表明:①较高的滚筒转速、热风温度、排潮风门开度有利于卷烟香气的透发和提高,但不利于烟气特性和口感特性的改善;②较低或较高的热风风门开度都不利于卷烟香气特性的改善;③随滚筒转速、热风温度和热风风门开度的增大,烟丝中的挥发性有机酸和非挥发性有机酸总量逐渐降低,TSNA含量逐渐增加;④随排潮风门开度的增大,烟丝中的有机酸总量逐渐增加,TSNA含量逐渐降低。     

工业中试装置中烟丝的滚筒传输特性

在一工业中试装置中对烟丝的滚筒传输特性进行了研究,考察了冷态稳定传输过程中烟丝流量、筒内风速、滚筒转速以及烟丝含水率对烟丝滚筒滞留量、滞留时间和轴向传输速度的影响,分析了不同条件下烟丝在滚筒内升举—抛洒单元运动时间、运动次数及运动步长的变化规律.结果表明:①筒内风速、滚筒转速和烟丝含水率对烟丝滚筒滞留时间影响显著,随筒内风速、滚筒转速的增大,烟丝滚筒滞留时间减小、轴向传输速度增加,烟丝含水率增大则使得烟丝滚筒滞留时间增加、轴向传输速度减小;②随滚筒转速、烟丝流量、烟丝含水率增大,烟丝在滚筒传输过程中经历的升举—抛洒单元运动次数增加、运动步长减小,筒内风速对烟丝在滚筒内的升举—抛洒单元运动次数和运动步长的影响与之相反.