專利名稱：制葉絲過程水分鏈控制方法
技術領域：
本發明涉及一種制葉絲過程水分鏈控制方法。
背景技術：
制葉絲過程，即打葉復烤和醇化后的片煙原料加工為可供卷制的成品煙絲過程， 是卷煙加工的主要環節。該過程中，松散回潮后的配方片煙原料，依次經加料、貯葉、切絲、 HT回潮、烘絲后，與梗絲等輔助原料攙兌為混絲，并經加香貯絲后進入卷制工序。制絲工藝過程中物料水分控制是保證混絲后成品煙絲水分穩定，進而保證產品卷制質量的關鍵。在葉線攙兌工序，輸出的混絲水分穩定性受攙兌前葉絲和梗絲等輔助原料的水分影響。目前，制絲過程中對物料水分的控制，主要針對影響葉絲水分的主要加工工序，包括松散回潮、加料、HT回潮、烘絲，通過各工序單機控制盡可能保證各點輸出的在制品水分穩定，來保證最終物料水分的穩定性。而在葉絲、梗絲攙兌點，并無物料水分檢測與調控措施。 目前的葉線水分控制過程存在的問題是，由于梗絲當前多采用流化床方式干燥，與葉絲相比其水分均勻性較差，在攙兌工序當輸入的梗絲水分存在一定偏差、甚至波動較大時，盡管葉絲水分保持相對穩定，仍將導致攙兌后的混絲水分出現一定偏差，從而影響卷制。另一方面，物料在葉線加工流轉過程中，每個工序環節的水分均會影響上下工序的指標和參數，目前制絲控制過程未充分考慮不同工序間水分控制因素的相互作用關系， 各工序采用相對獨立的水分調控方式，當HT入口煙絲水分異常時，僅通過調整烘絲工序內的關鍵參數，盡管能穩定烘絲出口葉絲水分，但由于烘絲工序是影響葉絲感官吸味品質的關鍵加工過程，烘絲工藝參數調節幅度過大，易導致烘后葉絲吸味品質不穩定。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足而提供一種制絲過程中對物料水分的控制，而且烘后葉絲吸味品質穩定的制葉絲過程水分鏈控制方法。一種制葉絲過程水分鏈控制方法，包括如下同步進行的兩個步驟a、基于摻兌梗絲水分波動的調節增加摻兌前的梗絲水分檢測，實時檢測攙兌前的梗絲水分得出摻兌梗絲水分與梗絲水分標準中心值的偏差量A W2，當梗絲水分出現偏差時，反饋調節如下①當Aw2< ±0. 5時反饋A w2到烘絲工序,計算出烘絲出口水分調節量Awl, Awl = -a*Aw2(a = G2ZG1, G1為葉絲重量，G2為梗絲重量)，反饋Awl到烘絲工序調節烘絲出口葉絲水分設定值；②當0.5%< AW2彡1%和-0. 5%< Aw2彡-I%時按步驟①執行，調節烘絲出口葉絲水分設定值，同時計算蒸汽壓力調節量-d* Awl (d為系數，d由變量HT蒸汽壓力與因變量HT后水分通過單因素多水平試驗方法的得出的數據經線性擬合確定，Awl為步驟 ①計算的烘絲出口水分調節量)將蒸汽壓力調節量反饋到HT調節蒸汽壓力；③當Aw2>±l%時，
超出了梗絲水分標準允差時則更換梗絲；未超出梗絲水分標準允差時按步驟②調節，同時將烘絲出口水分調節量Awl反饋到松散工序調節加水比例；b、基于HT入口煙絲水分波動的調節通過檢測HT入口煙絲水分得出HT入口水分與標準水分中心值的偏差量Λ χ,反饋調節如下 ①當Δ X > ± O. 5 %時，首先反饋調節量到松散工序調節加水比例，調節量為_b* Λ χ (系數b與配方煙葉的吸濕性相關，需進行變量“加水比例”與因變量“松散出口水分”的單因素多水平實驗并進行線性回歸來確定)，然后反饋調節量到烘絲工序調節熱風溫度或熱風風量，調節量為c* Λ χ (c為系數，由變量“ΗΤ入口水分”與因變量“熱風溫度或熱風風量”的單因素多水平試驗后線性擬合確定)；②當Λχ彡±0. 5%，只反饋調節量到烘絲工序調節熱風溫度或熱風風量，調節量為c* Λ χ (c為系數，由變量“ΗΤ入口水分”與因變量“熱風溫度或熱風風量”的單因素多水平試驗后線性擬合確定)。采用上述方案，本發明增加了梗絲摻兌前對梗絲水分的檢測，通過對HT和梗絲摻兌兩個節點進行檢測，當這兩個節點的HT入口煙絲水分、梗絲水分出現異常時，分別對葉絲加工鏈上前后其它相關節點工序的關鍵參數進行定量調整，實現有效的前后反饋，保證葉絲、梗絲攙兌后混絲水分的穩定性，同時確保烘絲工序工藝參數的穩定。綜上所述，本發明充分考慮了制絲各工序間水分控制因素的相互作用關系，針對HT和梗絲摻兌兩個節點工序的水分波動，通過葉線水分鏈上前后相關關鍵工序的分級反饋調控，有效保證了輸出的成品混絲水分穩定，同時可確保烘絲工序參數穩定，有效提升批間或批內水分控制穩定性，提升了制絲過程質量控制能力。


圖I為本發明水分鏈控制示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖，詳細說明一種制葉絲過程水分鏈控制方法的具體實施方式
。實施例應用設備為SH623薄板烘絲機，該烘絲機以烘絲出口水分設定值為控制目標值，以HT入口水分為輸入參數，前反饋至PLC自動計算控制筒壁加熱蒸汽閥的開度，以烘后煙絲水分檢測值的輸出值，后反饋至PLC，進行再調節，自動保證烘絲出口水分與設定值相符。該機型特點是，筒壁溫度是主控參數，水分設定值變化將引起筒壁溫度變化。制葉絲過程依次包括煙葉解包、松散、預混、加料、儲葉、切絲、ΗΤ、烘絲、冷絲、葉絲主稱、攙兌和加香等過程，本方法增加了梗絲摻兌前對梗絲水分的檢測，針對對HT和梗絲摻兌兩個節點的水分檢測，當這兩個節點的HT入口煙絲水分、梗絲水分出現異常時，分別對葉絲加工鏈上前后其它相關節點工序的關鍵參數進行定量調整，實現有效的前后反饋，保證葉絲、梗絲攙兌后混絲水分的穩定性，同時確保烘絲工序工藝參數的穩定。
下面以該某品牌為例，該品牌要求混絲水分為12. 5±0. 5 %。筒壁溫度為 155±5°C。a、基于摻兌梗絲水分波動的調節方法調節目的消除梗絲水分波動對混絲水分的影響，同時減小烘絲筒壁溫度波動。增加攙兌前的梗絲水分檢測，實時檢測攙兌前的梗絲水分得出摻兌梗絲水分與梗絲水分標準中心值的偏差量A W2，當梗絲水分出現偏差時，反饋調節如下①當Aw2 = 0. 3, Aw2 ^ ±0. 5 計算出烘絲出口水分調節量Awl, A wl =-a* A w2 =-0. 105 (其中某品牌a = =0. 35,下同)，反饋Awl到烘絲工序調節葉絲水分設定值為w = 13. 0-0. 105 = 12. 895, (13. 0為對應梗絲水分12. 5%時的葉絲出口水分設定值)，通過Awl相應調整烘絲工序的參數，以補償梗絲水分偏差，確保混絲水分穩定；調整后，烘絲出口水分檢測值為12.91%， 此時筒壁溫度由155. 6升至158. 47度，升高了 0. 87度，混絲水分為12. 53%。
②當A w2 = —0. 8，—0. 5% < A w2 ^ -I % 計算出烘絲出口水分調節量Awl, Awl =-a* Aw2 = 0. 28,將反饋Awl = 0. 28 到烘絲工序，調節烘葉絲出口水分設定值為W= 13. 0+0. 28 = 13. 28，調整后，烘絲出口水分檢測值為13. 27%，筒壁溫度由155. 4下降至152. 9度，下降了 0. 87度；混絲水分為 12. 53%。計算蒸汽壓力調節量-d* A wl = 0. 20(單位0. IMPa) (d = 0. 71，d由變量HT蒸汽壓力與因變量HT后水分通過單因素多水平試驗方法的得出的數據經線性擬合確定，Awl 為步驟①的烘絲出口水分調節量)將蒸汽壓力調節量反饋到HT調節蒸汽壓力，由0. 55調至0. 57MPa后，筒壁溫度升至155. 2度，通過-d* A wl相應調整HT參數，以保持烘絲的脫水量和筒壁溫度基本不變，防止由于筒壁溫度過高或過低影響烘絲質量；調整后，烘絲出口水分檢測值為13. 28%，混絲水分為12. 52%③當Aw2 > ±1%時，超出了該廠梗絲水分標準允差，更換梗絲生產；b、基于HT入口煙絲水分波動的調節調節目的在烘后水分合格的符合要求的同時，保證本批次筒溫控制在合格范圍內，穩定卷煙感觀質量。通過檢測的HT入口煙絲水分得出HT入口水分與標準水分中心值的偏差量AX，反饋調節如下本例中，HT入口水分標準以21. 5 %為中心值，對應的筒壁溫度在155 ± I度范圍內波動，HT入口水分檢測值為22. 2%時，對應筒壁溫度為160 ± I度范圍內波動，筒壁溫度超標；①向前反饋A X = 22. 2% -21. 5% = 0. 7% > 0. 5反饋調節量到松散工序調節加水比例，調節量為_b* Ax = -0. 54(系數b = 0. 773，b與配方煙葉的吸濕性相關，需進行變量“加水比例”與因變量“松散出口水分”的單因素多水平實驗并進行線性回歸來確定)，通過PLC計算反饋，將加水比例由6. 8 %下降至6. 26 %后，調整后，HT入口水分變為 21.6%,確保下批次穩定，通過_b* A X相應調整松散工序的參數，保持制葉段過程其它參數不變，有效削弱HT入口水分的批間波動；
②向后反饋Δχ = O. 7,反饋調節到烘絲工序,調節熱風溫度,調節量為c*Ax =
3.97 (c = 5.672，c由變量“HT入口水分”與因變量“熱風溫度或熱風風量”的單因素多水平試驗后線性擬合確定)，將烘絲熱風溫度由109調整至113度，使筒壁溫度由160度下降至156度，通過c* Λ χ相應調整松散工序的參數，保持烘絲出口水分和筒壁溫度穩定。通過該方法成功應用于卷煙廠制絲環節過程控制系統，實現了制絲全過程水分有預見性的精準控制，混絲水分波動范圍由原先的±0.3%下降至±0. 1%，烘絲筒壁溫度合格率由原先的77%上升至99%以上，整線西格瑪水平由2. 8上升至3. 9，產品過程質量控制能力顯著提升。
權利要求
1.一種制葉絲過程水分鏈控制方法，其特征在于包括如下同步進行的兩個步驟 a、基于摻兌梗絲水分波動的調節 增加摻兌前的梗絲水分檢測，實時檢測攙兌前的梗絲水分得出摻兌梗絲水分與梗絲水分標準中心值的偏差量Λ W2，當梗絲水分出現偏差時，反饋調節如下 ①當Δw2 < ±0. 5時反饋Δ w2到烘絲工序,計算出烘絲出口水分調節量Awl, Awl=-a* Δ w2 (a = G2ZG1, G1為葉絲重量，G2為梗絲重量)，反饋Awl到烘絲工序調節烘絲出口葉絲水分設定值； ②當O.5%< Aw2彡1%和-O. 5%< Aw2彡-1%時按步驟 ①執行，調節烘絲出口葉絲水分設定值，同時計算蒸汽壓力調節量-d* Λ wl (d為系數，d由變量HT蒸汽壓力與因變量HT后水分通過單因素多水平試驗方法的得出的數據經線性擬合確定，Awl為步驟①計算的烘絲出口水分調節量)將蒸汽壓力調節量反饋到HT調節蒸汽壓力； ③當Aw2> ±1%時， 超出了梗絲水分標準允差時則更換梗絲； 未超出梗絲水分標準允差時按步驟②調節，同時將烘絲出口水分調節量Awl反饋到松散工序調節加水比例； b、基于HT入口煙絲水分波動的調節 通過檢測HT入口煙絲水分得出HT入口水分與標準水分中心值的偏差量Λ X，反饋調節如下 ①當ΛΧ> ±0.5%時，首先反饋調節量到松散工序調節加水比例，所述調節量為_b*Ax(系數b與配方煙葉的吸濕性相關，需進行變量“加水比例”與因變量“松散出口水分”的單因素多水平實驗并進行線性回歸來確定)； 然后反饋調節量到烘絲工序調節熱風溫度或熱風風量，所述調節量為c*Ax(c為系數，由變量“HT入口水分”與因變量“熱風溫度或熱風風量”的單因素多水平試驗后線性擬合確定)； ②當ΛΧ<±0.5%，反饋調節量到烘絲工序調節熱風溫度或熱風風量，調節量為c*Ax(c為系數，由變量“HT入口水分”與因變量“熱風溫度或熱風風量”的單因素多水平試驗后線性擬合確定)。
全文摘要
一種制葉絲過程水分鏈控制方法，包括如下同步進行的兩個步驟，基于摻兌梗絲水分波動的調節和基于HT入口煙絲水分波動的調節，本發明增加了梗絲摻兌前對梗絲水分的檢測，通過對HT和梗絲摻兌兩個節點水分進行檢測，當這兩個節點的HT入口煙絲水分、梗絲水分出現異常時，分別對葉絲加工鏈上前后其它相關節點工序的關鍵參數進行定量調整，實現有效的前后反饋，保證葉絲、梗絲攙兌后混絲水分的穩定性，同時確保烘絲工序工藝參數的穩定。
文檔編號A24B3/04GK102613680SQ20121008484
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月27日 優先權日2012年3月27日
發明者宋招林, 朱文魁, 范林暉, 陳昂 申請人:湖南中煙工業有限責任公司