一种回潮机出口水分和温度的精确控制方法与流程

本发明涉及人工智能、智能传感器、工业通讯领域，具体的说是一种回潮机出口水分和温度的精确控制方法。

背景技术：

1、在烟草行业，松散回潮工序是烟草加工的第一道工序，主要是通过向滚筒内烟叶施加蒸汽和水，使烟叶在滚筒内得到松散和加湿，松散回潮机出口处烟叶温度和水分的cpk是重要的控制指标,是后续烟叶的加工工序的基础。现有的控制方法是在开始生产时，加水量和蒸汽施加量从0匀速增加到一个设定值，直到松散回潮机出口处温度仪和水分仪检测到温度和水分，系统由前馈控制切换到后馈控制，通过比较出口温度的实际值和设定值、pid控制松散回潮机输出加水量；通过比较出口水分的实际值和设定值、pid控制输出松散回潮机蒸汽施加量。因此，在松散回潮机内存在两套pid控制系统：出口温度pid控制系统和出口水分pid控制系统，两大pid控制系统相互影响，如控制出口温度的蒸汽施加量不但影响出口温度，还影响出口水分；控制出口水分的加水量不但影响出口水分，还影响出口温度。导致在实际生产过程中只能保证一个指标控制，兼顾另外一个指标。另外，在生产过程中，随着环境温湿度、蒸汽压力和含水率的变化，pid控制系统参数不符合要求，出现超调现象，容易导致水渍烟。

技术实现思路

1、本发明为是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种回潮机出口水分和温度的精确控制方法，以期能同时满足松散回潮机出口水分和出口温度的精确控制，且不会出现水渍烟，从而能提高松散回潮机的生产质量。

2、本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

3、本发明一种回潮机出口水分和温度的精确控制方法的特点在于，包括如下步骤：

4、步骤1、获取回潮机在稳定状态下每批次的烟叶流量、出口水分、环境温湿度数据、松散回潮筒内热风含水率数据，并建立松散回潮筒内热风的含水率wg与烟叶流量、出口水分、环境温湿度数据的函数关系；

5、步骤2、通过实验得到松散回潮筒内热风含水率的最大值，记为maxwg；并将最大值maxwg设置为报警的阈值；

6、步骤3、利用式(1)计算松散回潮筒内热风的密度ρ：

7、ρ＝k1÷(273+t)                  (1)

8、式(1)中，t为松散回潮筒内排潮热风的风温，k1为常数；

9、步骤4、利用式(2)计算松散回潮筒内热风的风速v：

10、v＝k2×sqrt(2×p÷ρ)                (2)

11、式(2)中，p为排潮热风的负压，sqrt表示平方根号运算，k2为常数；

12、步骤5、利用式(3)计算松散回潮筒内热风的风量q：

13、q＝k3×v×π×r2                    (3)

14、式(3)中，r为排潮管道的半径，k3为常数；

15、步骤6、根据回潮机出口处的温度实际值和设定的温度值，利用pid控制模型调节蒸汽薄膜阀的开度，使得回潮机出口处的温度实际值达到所设定的温度值，并通过蒸汽薄膜阀后方的涡街流量计测得蒸汽施加量fl2；

16、步骤7、根据烟叶在入口处的实际水分和出口处的水分设定值，计算出单位时间内松散回潮筒内烟叶吸收的水分fl3；

17、步骤8、根据松散回潮筒内热风的含水率wg与松散回潮筒排潮排出的水分相等，利用式(4)计算单位时间内内向松散回潮筒内施加的水量fl1：

18、fl1 ＝q×wg+fl3-fl2           (4)

19、式(4)中，fl2表示单位时间内向松散回潮筒内施加的蒸汽量；

20、步骤9、利用式(5)计算单位时间内内向松散回潮筒内施加的最大水量flmax：

21、flmax＝maxwg×q+fl3-fl2       (5)

22、步骤10、以流量fl1作为设定值来调节加水泵的频率，使得施加的水量等于fl1且不超过flmax。

23、本发明一种电子设备，包括存储器以及处理器的特点在于，所述存储器用于存储支持处理器执行所述精确控制方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。

24、本发明一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序的特点在于，所述计算机程序被处理器运行时执行所述精确控制方法的步骤。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

26、本发明通过tensorflow的时间序列预测模型建立松散回潮筒入口烟叶流量，出口水分、环境温湿度和松散回潮筒内热风含水率的对应关系；并通过调整加水量和蒸汽施加量的比例关系，从而保证了松散回潮筒内热风含水率稳定；同时，通过pid跟踪出口温度调整蒸汽施加量，同时调整加水量，不但能同时精确控制出口水分和出口温度，而且通过稳定筒内热风含水率，有效的防止水渍烟的出现。

技术特征：

1.一种回潮机出口水分和温度的精确控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.一种电子设备，包括存储器以及处理器，其特征在于，所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1所述精确控制方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。

3.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1所述精确控制方法的步骤。

技术总结本发明公开了一种回潮机出口水分和温度的精确控制方法，包括：1、建立筒内热风含水率Wg与烟叶流量、出口水分、环境温湿度数据的函数关系；2、通过管道和回潮筒内风量计算，得出回潮筒内热风含水率与加水量、蒸汽施加量的函数关系；3、通过协调控制加水量和蒸汽施加量，确保温度和水分两大指标控制稳定性。本发明不但解决了温度和水分两套PID控制系统之间相互制约、相互影响等问题，而且有效解决了由于系统超调出现的水渍烟问题。技术研发人员：刘先成,陈亮,叶宏音,方庆,王宇,谢振山,孙峰,梁和平,张坤,赵路,吴昊受保护的技术使用者：安徽中烟工业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/3/12