潤葉機自動控制系統研究

楊麗波

摘要：煙葉進行打葉復烤前必須進行前潤葉度，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。

關鍵詞：復烤；潤葉；溫度；水分

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

一、研究的目的和意義

潤葉機是打葉復烤生產線不可缺少的設備，潤葉段也是很重要的一段，潤葉機主要作用是給煙葉加、溫加水，為打葉機提供潤透的煙葉。現在在用的潤葉機主要靠人工手動開啟加水、加汽的閥門來給煙葉加溫加水。當煙葉流量和原煙水分變化大時，人工很難進行準確調整相應閥門開度，這樣就會導致潤葉不均勻，當來料過多時出現潤不透，這樣的煙葉進入打葉機會讓煙葉的造碎提高。為了改變這種模式，實現打葉復烤生產過程的精化細控制，提升工藝產品質量，減輕勞動強度，對潤葉過程也實行自動化控制，也是打葉復烤企業今后發展的必然趨勢。所以對潤葉機自動化控制進行立項研究，更好地為卷煙工業企業提供優質原料，提高打葉復烤企業的經濟效益和社會效益。

二、國內外同類研究現狀與發展趨勢

國內大多復烤企業對打葉前的煙葉潤葉大多采用手用操作控制方式，主要依據現場煙葉檢測的水分、溫度數據，參考儀表的數顯數值，通過人工手動操作，調節閥門的開度，改變汽、水的噴射流量，來進行對潤葉水分和溫度控制調整，在這一過程中，受人為因素的影響大，要實現對煙葉水分的準確控制，操作人員須要具備較強的專業業務素質，對煙葉的水分和溫度有一定的感知度，對閥門的調整度不當，將嚴重影響煙葉的溫度和水分，影響下一工序的操作和產品質量。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，隨時進行調整，因而手動操作方式的工作勞動強度大，人員素質要求高。為了改變這種模式，實現打葉復烤生產過程的精化細控制，提升工藝產品質量，減輕勞動強度，對潤葉過程也實行自動化控制，也是打葉復烤企業今后發展的必然趨勢。

三、研究過程中采用的新技術、新方法和技術路線

（一）新技術、新方法：改變傳統控制方式采用現在比較精準的PID控制，PID控制不需要被控制對象的數學模型。自動控制理論中的分析和設計方法，主要是建立在被控制對象的線性定常數學模型基礎上的，該模型忽略了實際系統中的非線性和時變性，與實際系統有較大差距，對于潤葉機出口水分、溫度的控制，根本就無法建立較為準確的數學模型，因此自動控制理論中的設計方法很難用于多數的控制系統對于這一類系統，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，會是控制存在靜態誤差；積分控制是一種無差控制，可以提高控制的穩態控制精度；微分控制是一種預見性控制，微分調節并不是等被調量已經出現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性。而宣威復烤廠潤葉機自動控制系統就是菜用此方法，從而達到潤葉機出口水分、溫度平穩精準控制。而宣威復烤廠潤葉機自動控制系統就是采用此方法，從而達到潤葉機出口水分、溫度平穩精準控制。

（二）技術路線

在潤葉設備前后安裝了在線水份儀和測溫儀，以其數顯值為依據，對測量值進行潤葉設備前后數據的采集整理，改變原有的過程實施控制對結果的單一控制模式，采用雙反饋原理，以實際檢測值為基準，依據汽水比和設定的控制參數，通過調節閥來進行調整閥門的開度，進行汽、水的供給，與設定達到的水份和溫度進行修正校準，再次進行自動控制調整，從而實現過程的精準控制，減小實測值與設定值的偏差。來實現對潤葉水份的自動調節和控制，使煙葉有適宜的溫度和水份，來減少煙梗分離過程中造碎，使各項工藝指標滿足行業標準和加工客戶的要求。

1.出口水份控制

在頭料進入時，滾筒內部物料是一個由少變多慢慢向后室移動的過程，加水量應該是一個由少不斷加多的過程，所以加水控制模擬應接近物料狀態，水份才能控制好，在過程控制中，物料的變化也能適應，當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斷供水。

2.出口溫度控制

在生產過程中，噴蒸汽加溫電磁閥開啟后，系統跟據設定的工作溫度，自動調節噴蒸汽薄膜閥開度的大小，從而控制滾筒的實際溫度在設定的工藝溫度范圍以內。

由于循環風貫穿于煙葉在滾筒內的運行線路，循環風與煙葉溫度存在一個較為穩定的差值，通過控制循環風溫度可以實現對煙葉的溫度控制。

四、開展的研究內容及主要研究結果

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，以實際檢測值為基準，依據汽水比和設定的控制參數，通過調節閥來進行調整閥門的開度，對煙葉進行汽、水量的供給，來實現對潤葉水份的自動調節和控制，使煙葉有適宜的溫度和水份

通過對一、二潤葉機的水份、溫度的控制精度提高；使打葉復烤質量得到保障，將減少造碎，增加出片率；提高烤機出口水份的控制精度；提高產品質量。

五、研究成果的創新性及技術水平

通過該項目的實施將實現對潤葉溫度和水份的精準控制，使煙葉具有了適宜溫度和水份，保證煙葉形態柔軟，溫度適宜，無潤紅、水漬煙現象產生。

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都將得到良好的改善。

六、結論

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，以實際檢測值為基準，依據汽水比和設定的控制參數，通過調節閥來進行調整閥門的開度，對煙葉進行汽、水量的供給，實現了對潤葉水分的自動調節和控制，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運行正常，產品質量穩定符合標準和企業要求，達到了潤葉機自動控制目的。

參考文獻：

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