膨脹煙絲就地風選出口含水率控制方法

張益鋒 廖穎潔

摘要：就地風選出口含水率是膨脹成品煙絲中非常重要的一項工藝指標，在膨脹煙絲生產過程中，該指標由RC80出口水分控制，但由于環境溫濕度的不確定和設備路徑較遠等問題，導致在生產過程中經常出現風選出口含水率偏離的問題，造成巨大的質量隱患。為此本研究提出通過設計RC80出口水分設定值自動調整的控制方法，降低就地風選出口含水率標偏，提高膨脹成品煙絲水分的均勻性，為后續產品的加工提供可靠保障。

關鍵詞：RC80;風選出口含水率;標偏;控制方法

一、背景及概述

膨脹煙絲作為成品煙絲中重要的摻配物，其含水率控制穩定性對成品煙絲含水率穩定起至關重要的作用。針對膨脹煙絲風選后含水率控制穩定性較差的問題，結合現場設備路徑與控制過程，通過調整RC80出口水分設定值入手，實施改造和優化，穩定膨脹煙絲風選后含水率，進而穩定成品煙絲整體質量。

二、現狀分析

膨脹煙絲的水分控制，主要在RC80回潮機中進行。RC80分前端和后端加水，前端采用固定加水的方式，后端采用反饋加水的方式，實現RC80出口水分達到設定值。設備布局如圖1所示。

根據當天的RC80入口水分值，對前端設定一個固定的加水量，讓進入RC80回潮機的煙絲進行一次增濕，當煙絲到達RC80回潮機后端時，后端進行二次加水增濕，加水量的大小由RC80出口水分反饋控制，并通過PID調節方式，逐步穩定RC80的出口水分。控制過程如圖2所示。

該控制過程雖然能保證RC80出口水分的穩定性，但從設備路徑（圖1）可以看出，膨脹煙絲從RC80回潮機出來后先經過了一臺震動輸送機，再經過一條長輸送皮帶，然后進入就地風選機，最后到達風選出口。該過程路徑較遠，煙絲水分將會出現不同程度的散失，特別是環境溫濕度出現較大變化時（圖3），水分散失也比較大，此時就要人為的調整RC80出口水分的設定值，以滿足風選后的煙絲水分。這種人為調整的方式，不僅相應速度慢，而且調整精準度也不高，這就導致了風選后煙絲水分穩定性差的問題。

三、解決方案

為了解決水分散失不穩定的問題，單靠人的經驗并不可靠。因此我們想到了采用PLC算法來自動算出水分散失量，并通過該散失量來自動修正RC80出口水分的設定值，來保證風選后煙絲水分的穩定性。

首先我們先測算出煙絲從RC80出口到風選出口的時間T，然后采集當前RC80出口水分值（X），把X值進行堆棧（X1.X2.X3.X4……XT），經過時間（T）后的風選出口水分值（Y），得到水分散失量（Z）=XT-Y，因此RC80出口水分設定值（S1）=風選出口水分設定值（S2）+Z

然而在測算中發現Z并不是很穩定，如果直接拿來運算，可能會存在較大的誤差，因此我們把Z進行了平均運算，通過測試發現采集5分鐘的Z值進行求加權平均值？Z，得出結果已經比較穩定，然后再算出最后的S1。

RC80出口水分的控制調整需要一個穩定的過程，如果實時調整S1，RC80出口水分控制無法實時響應，將會對RC80出口水分產生影響較大，因此采用間隔調整的做法，通過測試發現10分鐘調整一次，既能保證值的穩定，又能保證RC80出口水分控制的穩定。

在環境溫濕度出現較大變化時，水分散失量出現較大變化。通過這一算法，PLC將定時修正RC80出口水分設定值，及時彌補水分是散失量，從而達到較短時間內自動調整好風選后水分的效果。通過改進風選后出口水分標偏由原來的0.2下降到0.15，取得了良好的效果。

四、結論

本方案采用PLC自動計算水分差值的方法，有效地彌補了水分散失的問題，減少人為干預，從而提高了成品膨脹煙絲含水率的穩定性，有效地保障了產品的工藝質量。與此同時該方面同樣適用于其他風選設備，如烘絲后風選水分控制等。

（作者單位：龍巖煙草工業有限責任公司）