膨胀烟丝就地风选出口含水率控制方法

张益锋 廖颖洁

摘要：就地风选出口含水率是膨胀成品烟丝中非常重要的一项工艺指标，在膨胀烟丝生产过程中，该指标由RC80出口水分控制，但由于环境温湿度的不确定和设备路径较远等问题，导致在生产过程中经常出现风选出口含水率偏离的问题，造成巨大的质量隐患。为此本研究提出通过设计RC80出口水分设定值自动调整的控制方法，降低就地风选出口含水率标偏，提高膨胀成品烟丝水分的均匀性，为后续产品的加工提供可靠保障。

关键词：RC80;风选出口含水率;标偏;控制方法

一、背景及概述

膨胀烟丝作为成品烟丝中重要的掺配物，其含水率控制稳定性对成品烟丝含水率稳定起至关重要的作用。针对膨胀烟丝风选后含水率控制稳定性较差的问题，结合现场设备路径与控制过程，通过调整RC80出口水分设定值入手，实施改造和优化，稳定膨胀烟丝风选后含水率，进而稳定成品烟丝整体质量。

二、现状分析

膨胀烟丝的水分控制，主要在RC80回潮机中进行。RC80分前端和后端加水，前端采用固定加水的方式，后端采用反馈加水的方式，实现RC80出口水分达到设定值。设备布局如图1所示。

根据当天的RC80入口水分值，对前端设定一个固定的加水量，让进入RC80回潮机的烟丝进行一次增湿，当烟丝到达RC80回潮机后端时，后端进行二次加水增湿，加水量的大小由RC80出口水分反馈控制，并通过PID调节方式，逐步稳定RC80的出口水分。控制过程如圖2所示。

该控制过程虽然能保证RC80出口水分的稳定性，但从设备路径（图1）可以看出，膨胀烟丝从RC80回潮机出来后先经过了一台震动输送机，再经过一条长输送皮带，然后进入就地风选机，最后到达风选出口。该过程路径较远，烟丝水分将会出现不同程度的散失，特别是环境温湿度出现较大变化时（图3），水分散失也比较大，此时就要人为的调整RC80出口水分的设定值，以满足风选后的烟丝水分。这种人为调整的方式，不仅相应速度慢，而且调整精准度也不高，这就导致了风选后烟丝水分稳定性差的问题。

三、解决方案

为了解决水分散失不稳定的问题，单靠人的经验并不可靠。因此我们想到了采用PLC算法来自动算出水分散失量，并通过该散失量来自动修正RC80出口水分的设定值，来保证风选后烟丝水分的稳定性。

首先我们先测算出烟丝从RC80出口到风选出口的时间T，然后采集当前RC80出口水分值（X），把X值进行堆栈（X1.X2.X3.X4……XT），经过时间（T）后的风选出口水分值（Y），得到水分散失量（Z）=XT-Y，因此RC80出口水分设定值（S1）=风选出口水分设定值（S2）+Z

然而在测算中发现Z并不是很稳定，如果直接拿来运算，可能会存在较大的误差，因此我们把Z进行了平均运算，通过测试发现采集5分钟的Z值进行求加权平均值？Z，得出结果已经比较稳定，然后再算出最后的S1。

RC80出口水分的控制调整需要一个稳定的过程，如果实时调整S1，RC80出口水分控制无法实时响应，将会对RC80出口水分产生影响较大，因此采用间隔调整的做法，通过测试发现10分钟调整一次，既能保证值的稳定，又能保证RC80出口水分控制的稳定。

在环境温湿度出现较大变化时，水分散失量出现较大变化。通过这一算法，PLC将定时修正RC80出口水分设定值，及时弥补水分是散失量，从而达到较短时间内自动调整好风选后水分的效果。通过改进风选后出口水分标偏由原来的0.2下降到0.15，取得了良好的效果。

四、结论

本方案采用PLC自动计算水分差值的方法，有效地弥补了水分散失的问题，减少人为干预，从而提高了成品膨胀烟丝含水率的稳定性，有效地保障了产品的工艺质量。与此同时该方面同样适用于其他风选设备，如烘丝后风选水分控制等。

（作者单位：龙岩烟草工业有限责任公司）