[发明专利]基于案例推理技术的回潮机智能优化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟草生产设备的控制方法，具体的说是一种基于案例推理技术的回潮机智能优化控制方法。

背景技术

回潮机是卷烟生产过程中制丝生产线的关键设备之一，它承担着增加烟片的含水率和温度，提高烟片耐加工性的任务。有效地控制回潮机出口烟片的含水率和温度，对制丝效果的好坏起着极其重要的作用。

回潮机的工作原理如图1所示。低温、较干的片烟脱去包装箱后，将烟垛分切成厚度和重量大致相等的数块通过微波松散后送入回潮机，物料在滚筒内导流片及耙钉的作用下不停的翻滚，凭借物料的自重下落和滚筒的倾角及转动合成了一个物料螺旋向前的运动，这个运动过程起到了一定的机械松散作用；烟块在翻滚前进的同时与蒸汽喷管和蒸汽-水混合喷头喷出的蒸汽、雾化水充分接触不断的吸热、吸湿逐渐松散开来，成为舒展松软的烟片，从而便于加温加湿，提高片烟的含水率和温度。

回潮机生产环节的工艺指标是循环风温和出口烟叶含水率。进入松散回潮机的物质有：烟片、直喷蒸汽、循环风、蒸汽-水混合喷头喷出的雾化蒸汽。循环风温的控制采用调节直喷蒸汽流量的方式来进行，出口烟叶含水率则采用调节汽水混合喷头喷出的加水流量来控制。循环风温由一个常规PID控制器进行控制，控制效果完全能够满足工艺要求；而出口烟叶含水率的控制则是回潮机的控制难点。烟片吸收水分增湿的过程是一个复杂非线性、大纯滞后过程，经现场实验测定，过程的滞后时间与时间常数之比大于3；此外，由于工艺上对回潮机出口烟叶含水率的控制精度要求高，而一些工艺条件(如入口烟叶的瞬时流量和含水率)的波动较大，因此这些情况都给出口烟叶含水率的控制带来了很大的困难。

当前，国内大多数卷烟厂采用操作员手动调节加水流量设定值，然后再将该设定值送给加水流量PID控制回路的方式来控制出口烟叶的含水率。加水流量设定值的调节有两种方式，一种是操作员直接手动给出加水流量设定值，另一种是操作员手动给出加水系数设定值，再利用程序中的式(1)计算得到加水流量设定值。绝大部分操作员采用后一种调节方式。

在国内绝大多数卷烟厂中，烟叶松散回潮机的入口烟叶含水率是没有检测的，即在入口处不设置水分检测仪。生产中通常的做法是人工估计出一个入口烟叶含水率，之后就认为它固定不变了，即将式(1)中的入口烟叶含水率设置为常数。式(1)中的入口烟叶瞬时流量和出口烟叶含水率均有仪表进行检测。这样势必会给式(1)带来误差。

现有的两种出口含水率调节方式不仅使得操作员的劳动强度很大，而且出口含水率的控制效果也不够平稳，经常出现波动，难以达到工艺上的要求。因此，有必要利用过程控制的成果，开发出一种新的控制算法来吸取优秀操作员的经验，部分或全部地代替操作员的操作，以改进当前的控制方式，减轻操作员的工作负担，使得出口含水率更加平稳，处于工艺指标要求的范围内。

发明内容

针对现有技术中回潮机入口烟叶含水率没有检测、操作劳动强度大、出口含水率的控制效果难以达到工艺要求等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种减轻操作员的工作负担、使得出口含水率控制效果更好的基于案例推理技术的回潮机智能优化控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明基于案例推理技术的回潮机智能优化控制方法包括以下步骤：

在回潮机入口处增加一个水分检测仪，用于检测回潮机入口烟叶含水率；

选取加水系数作为直接操纵变量，回潮机中的蒸汽-水混合喷头喷出的加水流量作为间接操纵变量，出口烟叶含水率作为被控变量；

根据烟叶瞬时流量、烟叶累计流量和投料时间信息来判断当前的生产阶段是开始阶段、正常生产阶段还是结束阶段；

根据生产阶段以及烟叶生产工艺条件信息进行加水系数预设定，得到加水系数预设定值；

根据生产工艺要求及操作模式构建反馈补偿规则数据库；

根据反馈补偿规则数据库对加水系数预设定值进行反馈补偿，得到优化后的加水系数设定值。

所述根据生产阶段以及烟叶生产工艺条件信息进行加水系数预设定的过程为：

根据生产工艺要求及操作模式构造案例库；

在案例库中进行案例检索，得到与当前问题案例相似度高的典型案例；

根据典型案例进行案例重用得到当前问题案例的加水系数预设定值；

判断上述加水系数预设定值是否满足工艺指标要求，如果满足，将当前问题案例进行案例存储。

如果加水系数预设定值不满足工艺指标要求，则对当前问题案例进行案例修正，直至所得到的加水系数预设定值满足工艺指标要求为止；