本發(fā)明涉及智能傳感器、工業(yè)通訊領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種烘梗絲機(jī)出口水分與熱風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度關(guān)系模型的建立。
背景技術(shù)：
1、在煙草行業(yè)，烘梗絲是煙草制品生產(chǎn)中的一個(gè)重要工序，主要用于將梗絲中的水分蒸發(fā)掉，使得梗絲達(dá)到適合加工和制作的干燥程度。如果在加工過(guò)程中出口水分控制不佳，不僅會(huì)影響梗絲的生產(chǎn)質(zhì)量，而且會(huì)導(dǎo)致后期摻配工序中對(duì)煙絲的水分產(chǎn)生影響，直接影響該批次煙絲的達(dá)標(biāo)率。
2、現(xiàn)有的烘梗絲機(jī)出口水分控制方法基于筒壁溫度控制實(shí)現(xiàn)，主要分為前饋控制與后饋控制：在生產(chǎn)前，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)一個(gè)筒壁溫度，在料頭時(shí)通過(guò)預(yù)設(shè)筒壁溫度直接控制烘絲機(jī)出口水分，當(dāng)實(shí)際除水量可計(jì)算實(shí)值時(shí)，前饋控制參與，此時(shí)前饋控制筒溫為實(shí)際除水量與標(biāo)準(zhǔn)除水量之差乘一個(gè)干燥因子的計(jì)算結(jié)果加上預(yù)設(shè)筒溫；當(dāng)出口水分達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，后饋控制參與，通過(guò)建立出口水分與筒壁溫度的pid聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)后饋微調(diào)，此時(shí)烘梗絲機(jī)筒溫為前饋筒溫與后饋pid調(diào)節(jié)結(jié)果累加之和。
3、但在實(shí)際生產(chǎn)中存在以下問(wèn)題：
4、1、筒壁溫度的頻繁波動(dòng)會(huì)直接影響煙絲的加工質(zhì)量，這種不穩(wěn)定的熱環(huán)境會(huì)導(dǎo)致成品煙絲在感官評(píng)吸時(shí)出現(xiàn)明顯的質(zhì)量差異，難以維持工藝質(zhì)量的一致性要求。
5、2、前饋調(diào)節(jié)的干燥因子主要依賴(lài)人工經(jīng)驗(yàn)設(shè)定，這種主觀性較強(qiáng)的參數(shù)設(shè)置方式對(duì)筒壁溫度控制效果影響顯著。同時(shí)，環(huán)境因素的干擾會(huì)進(jìn)一步放大出口水分的波動(dòng)范圍，難以保證水分控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明為是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出一種基于熱風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度的烘梗絲機(jī)出口水分控制方法，以期能同時(shí)解決傳統(tǒng)烘梗絲機(jī)工藝質(zhì)量差異化以及人工經(jīng)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定控制難度高的問(wèn)題，從而能提升烘梗絲機(jī)出口水分的穩(wěn)定控制能力。
2、本發(fā)明為達(dá)到上述發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明一種基于熱風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度的烘梗絲機(jī)出口水分控制方法的特點(diǎn)在于，包括如下步驟：
4、步驟1、獲取烘梗絲機(jī)在穩(wěn)定狀態(tài)下每批次在時(shí)刻的入口物料流量、入口水分、額定出口水分、額定增加水分，并根據(jù)式(1)計(jì)算烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的除水量：
5、??(1)
6、步驟2、獲取烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的熱風(fēng)溫度并轉(zhuǎn)換為開(kāi)爾文溫度，從而根據(jù)式(3)計(jì)算烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的熱風(fēng)密度：
7、?(3)
8、式(3)中，為絕對(duì)壓力常數(shù)，為空氣氣體常數(shù)；
9、步驟3、根據(jù)式(4)計(jì)算烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的熱風(fēng)風(fēng)量：
10、????(4)
11、式(4)中，為熱風(fēng)管道的橫截面積，為烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的熱風(fēng)流速，為烘梗絲機(jī)熱風(fēng)管道在時(shí)刻的全壓與靜壓差值；
12、步驟4、根據(jù)式(5)計(jì)算烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的絕對(duì)濕度：
13、?(5)
14、步驟5、根據(jù)式(7)得到烘梗絲機(jī)在時(shí)刻實(shí)際水蒸氣壓的帕斯卡值，從而得到烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的實(shí)際水蒸氣壓；
15、(7)
16、式(7)中，為水的摩爾質(zhì)量，為理想氣體常數(shù)；
17、步驟6、根據(jù)式(8)計(jì)算烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的飽和水蒸氣壓：
18、>0℃(8)
19、步驟7、根據(jù)式(9)得到烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的相對(duì)濕度：
20、(9)
21、步驟8、plc控制器以相對(duì)濕度作為設(shè)定值，并與濕度傳感器檢測(cè)值進(jìn)行比較，得到烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的控制誤差，從而根據(jù)式(10)對(duì)烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的熱風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度的實(shí)際值進(jìn)行pid控制，以實(shí)現(xiàn)烘梗絲機(jī)在時(shí)刻的出口水分控制：
22、??(10)
23、式(10)中，為比例增益，為積分增益，為微分增益。
24、本發(fā)明一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器以及處理器的特點(diǎn)在于，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)支持處理器執(zhí)行所述的烘梗絲機(jī)出口水分控制方法的程序，所述處理器被配置為用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的程序。
25、本發(fā)明一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的特點(diǎn)在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行所述的烘梗絲機(jī)出口水分控制方法的步驟。
26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
27、1、本發(fā)明結(jié)合了理想氣體定律計(jì)算絕對(duì)濕度、熱風(fēng)流量及實(shí)時(shí)除水量計(jì)算絕對(duì)濕度兩種方式的計(jì)算通道，解決了相對(duì)濕度理論值計(jì)算逆向推導(dǎo)的問(wèn)題，保證了相對(duì)濕度理論值計(jì)算的精準(zhǔn)性。
28、2、本發(fā)明采用烘梗絲機(jī)熱風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度與相對(duì)濕度的pid聯(lián)動(dòng)控制策略，通過(guò)該策略間接調(diào)節(jié)優(yōu)化水分穩(wěn)定性，解決了傳統(tǒng)方法中因筒壁溫度波動(dòng)較大導(dǎo)致的梗絲品吸質(zhì)量差異化問(wèn)題，從而確保了成品梗絲的感官品質(zhì)一致性。
1.一種基于熱風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度的烘梗絲機(jī)出口水分控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器以及處理器，其特征在于，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)支持處理器執(zhí)行權(quán)利要求1所述的烘梗絲機(jī)出口水分控制方法的程序，所述處理器被配置為用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的程序。
3.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1所述的烘梗絲機(jī)出口水分控制方法的步驟。