潤葉機(jī)自動控制系統(tǒng)研究

楊麗波

摘要：煙葉進(jìn)行打葉復(fù)烤前必須進(jìn)行前潤葉度，來減少打葉過程中的造碎，提高大、中片率，滿足工藝指標(biāo)的要求，同時合適溫度和水分的煙片也為烘烤提供了有利的條件。

關(guān)鍵詞：復(fù)烤；潤葉；溫度；水分

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）033-000-01

一、研究的目的和意義

潤葉機(jī)是打葉復(fù)烤生產(chǎn)線不可缺少的設(shè)備，潤葉段也是很重要的一段，潤葉機(jī)主要作用是給煙葉加、溫加水，為打葉機(jī)提供潤透的煙葉?，F(xiàn)在在用的潤葉機(jī)主要靠人工手動開啟加水、加汽的閥門來給煙葉加溫加水。當(dāng)煙葉流量和原煙水分變化大時，人工很難進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整相應(yīng)閥門開度，這樣就會導(dǎo)致潤葉不均勻，當(dāng)來料過多時出現(xiàn)潤不透，這樣的煙葉進(jìn)入打葉機(jī)會讓煙葉的造碎提高。為了改變這種模式，實(shí)現(xiàn)打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程的精化細(xì)控制，提升工藝產(chǎn)品質(zhì)量，減輕勞動強(qiáng)度，對潤葉過程也實(shí)行自動化控制，也是打葉復(fù)烤企業(yè)今后發(fā)展的必然趨勢。所以對潤葉機(jī)自動化控制進(jìn)行立項(xiàng)研究，更好地為卷煙工業(yè)企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)原料，提高打葉復(fù)烤企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

二、國內(nèi)外同類研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

國內(nèi)大多復(fù)烤企業(yè)對打葉前的煙葉潤葉大多采用手用操作控制方式，主要依據(jù)現(xiàn)場煙葉檢測的水分、溫度數(shù)據(jù)，參考儀表的數(shù)顯數(shù)值，通過人工手動操作，調(diào)節(jié)閥門的開度，改變汽、水的噴射流量，來進(jìn)行對潤葉水分和溫度控制調(diào)整，在這一過程中，受人為因素的影響大，要實(shí)現(xiàn)對煙葉水分的準(zhǔn)確控制，操作人員須要具備較強(qiáng)的專業(yè)業(yè)務(wù)素質(zhì)，對煙葉的水分和溫度有一定的感知度，對閥門的調(diào)整度不當(dāng)，將嚴(yán)重影響煙葉的溫度和水分，影響下一工序的操作和產(chǎn)品質(zhì)量。為保證適宜的煙葉水分和溫度，操作人員要隨時觀察煙葉的在線情況，隨時進(jìn)行調(diào)整，因而手動操作方式的工作勞動強(qiáng)度大，人員素質(zhì)要求高。為了改變這種模式，實(shí)現(xiàn)打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程的精化細(xì)控制，提升工藝產(chǎn)品質(zhì)量，減輕勞動強(qiáng)度，對潤葉過程也實(shí)行自動化控制，也是打葉復(fù)烤企業(yè)今后發(fā)展的必然趨勢。

三、研究過程中采用的新技術(shù)、新方法和技術(shù)路線

（一）新技術(shù)、新方法：改變傳統(tǒng)控制方式采用現(xiàn)在比較精準(zhǔn)的PID控制，PID控制不需要被控制對象的數(shù)學(xué)模型。自動控制理論中的分析和設(shè)計方法，主要是建立在被控制對象的線性定常數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上的，該模型忽略了實(shí)際系統(tǒng)中的非線性和時變性，與實(shí)際系統(tǒng)有較大差距，對于潤葉機(jī)出口水分、溫度的控制，根本就無法建立較為準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，因此自動控制理論中的設(shè)計方法很難用于多數(shù)的控制系統(tǒng)對于這一類系統(tǒng)，使用PID控制可以得到比較滿意的效果。

PID控制也叫比例、積分、微分控制，而比例控制是一種有差控制，會是控制存在靜態(tài)誤差；積分控制是一種無差控制，可以提高控制的穩(wěn)態(tài)控制精度；微分控制是一種預(yù)見性控制，微分調(diào)節(jié)并不是等被調(diào)量已經(jīng)出現(xiàn)較大偏差之后才動作，而是提前動作，從而可以提高水分溫度控制的平穩(wěn)性。而宣威復(fù)烤廠潤葉機(jī)自動控制系統(tǒng)就是菜用此方法，從而達(dá)到潤葉機(jī)出口水分、溫度平穩(wěn)精準(zhǔn)控制。而宣威復(fù)烤廠潤葉機(jī)自動控制系統(tǒng)就是采用此方法，從而達(dá)到潤葉機(jī)出口水分、溫度平穩(wěn)精準(zhǔn)控制。

（二）技術(shù)路線

在潤葉設(shè)備前后安裝了在線水份儀和測溫儀，以其數(shù)顯值為依據(jù)，對測量值進(jìn)行潤葉設(shè)備前后數(shù)據(jù)的采集整理，改變原有的過程實(shí)施控制對結(jié)果的單一控制模式，采用雙反饋原理，以實(shí)際檢測值為基準(zhǔn)，依據(jù)汽水比和設(shè)定的控制參數(shù)，通過調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行調(diào)整閥門的開度，進(jìn)行汽、水的供給，與設(shè)定達(dá)到的水份和溫度進(jìn)行修正校準(zhǔn)，再次進(jìn)行自動控制調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)過程的精準(zhǔn)控制，減小實(shí)測值與設(shè)定值的偏差。來實(shí)現(xiàn)對潤葉水份的自動調(diào)節(jié)和控制，使煙葉有適宜的溫度和水份，來減少煙梗分離過程中造碎，使各項(xiàng)工藝指標(biāo)滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和加工客戶的要求。

1.出口水份控制

在頭料進(jìn)入時，滾筒內(nèi)部物料是一個由少變多慢慢向后室移動的過程，加水量應(yīng)該是一個由少不斷加多的過程，所以加水控制模擬應(yīng)接近物料狀態(tài)，水份才能控制好，在過程控制中，物料的變化也能適應(yīng)，當(dāng)沒有物料時也就是尾料過程，由于蒸汽量變化不大，可選擇合適的時間關(guān)斷供水。

2.出口溫度控制

在生產(chǎn)過程中，噴蒸汽加溫電磁閥開啟后，系統(tǒng)跟據(jù)設(shè)定的工作溫度，自動調(diào)節(jié)噴蒸汽薄膜閥開度的大小，從而控制滾筒的實(shí)際溫度在設(shè)定的工藝溫度范圍以內(nèi)。

由于循環(huán)風(fēng)貫穿于煙葉在滾筒內(nèi)的運(yùn)行線路，循環(huán)風(fēng)與煙葉溫度存在一個較為穩(wěn)定的差值，通過控制循環(huán)風(fēng)溫度可以實(shí)現(xiàn)對煙葉的溫度控制。

四、開展的研究內(nèi)容及主要研究結(jié)果

合理和充分利用在線安裝水份儀具有的溫度和水份測量功能，通過對潤葉前后煙葉溫度和水份測量的采集，采用雙反饋原理，以實(shí)際檢測值為基準(zhǔn)，依據(jù)汽水比和設(shè)定的控制參數(shù)，通過調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行調(diào)整閥門的開度，對煙葉進(jìn)行汽、水量的供給，來實(shí)現(xiàn)對潤葉水份的自動調(diào)節(jié)和控制，使煙葉有適宜的溫度和水份

通過對一、二潤葉機(jī)的水份、溫度的控制精度提高；使打葉復(fù)烤質(zhì)量得到保障，將減少造碎，增加出片率；提高烤機(jī)出口水份的控制精度；提高產(chǎn)品質(zhì)量。

五、研究成果的創(chuàng)新性及技術(shù)水平

通過該項(xiàng)目的實(shí)施將實(shí)現(xiàn)對潤葉溫度和水份的精準(zhǔn)控制，使煙葉具有了適宜溫度和水份，保證煙葉形態(tài)柔軟，溫度適宜，無潤紅、水漬煙現(xiàn)象產(chǎn)生。

適宜溫度和水份的煙葉，是取得良好打葉去梗效果的必要條件，過高或過低都會影響打葉去梗的效果，造成打葉過程中的造碎率高，葉含梗和梗含葉率指標(biāo)都將得到良好的改善。

六、結(jié)論

合理和充分利用在線安裝水分儀具有的溫度和水分測量功能，通過對潤葉前后煙葉溫度和水分測量的采集，采用雙反饋原理，以實(shí)際檢測值為基準(zhǔn)，依據(jù)汽水比和設(shè)定的控制參數(shù)，通過調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行調(diào)整閥門的開度，對煙葉進(jìn)行汽、水量的供給，實(shí)現(xiàn)了對潤葉水分的自動調(diào)節(jié)和控制，使煙葉有適宜的溫度和水分，充分滿足煙梗分離工序的原料要求。新自動控制在線生產(chǎn)運(yùn)行正常，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定符合標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)要求，達(dá)到了潤葉機(jī)自動控制目的。

參考文獻(xiàn)：

[l]李欣雨.煙葉打葉復(fù)烤卜藝技術(shù)與質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊[M].銀聲音像出版社，2005：767-777.

[2]孔留艷.復(fù)烤機(jī)模糊控制系統(tǒng)的研究[D].重慶大學(xué)，2003.

[3]陳順.煙葉復(fù)烤機(jī)智能控制系統(tǒng)的研究[D].昆明理工大學(xué)，2001.