梗加香PID控制优化

赵洋 孙成顺 晏伟

摘要：作为梗丝加工中的重要环节，梗丝加香具有重要的意义。不仅能够提高成品梗丝的口感，更对卷烟的整体品质有着重要影响。因此，本文从梗丝加香系统工作原理出发，深入探究梗丝加香PID控制系统存在的问题，并提出相关的优化措施，旨在为提高卷烟的质量提供参考依据。

关键词：梗丝加香;PID;PID控制优化

引言：梗丝加香PID控制系统的优化在整个生产过程中具有重要的作用，因此，在实际的加香过程中，应予以重视，从而提高生产控制质量，提高企业经济效益。

1梗丝加香系统工作原理

加香系统在生产之前可通过将喷嘴管路填充的方式，防止出现在生产过程中出现施加不及时的问题。施加过程通常为闭环式的PID自动跟踪调节模式，其中，中央控制器能够有效采集到电子称的物料流量，与此同时，依据不同的生产牌号所需加香的比例精确计算出加香的流量。其中，加香流量的值为电子称物料流量值乘以加香的比率。当电子称流量信号发出后，并产生一定的延时后，即可加香。中央控制器能够通过对设定加香流量和实际加香流量进行比较的方式，利用PID算法有效调节变频器，合理控制齿轮泵的转速大小，进而实现持续加香的目的。利用对PID回路积分时间（用I表示）、微分时间（用D表示）以及比例系数（用P表示）进行合理的优化与调整，确保PID的回路控制处于最佳的工作状态，进而达到控制梗丝质量的目的。与此同时，辅之以二次的PID调节，能够通过加香的累积量与加香比例的乘积作比较的方式，获得两者的误差值，将误差值通过PID控制系统进行再次的调节，从而有效保障了系统施加香的精准程度。需要注意的是，在加香之前首先需要将压缩空气的引射阀打开，使得香料能够自动的转向喷嘴，当上述操作结束后需及时将压缩空气的引射阀关闭。同时，保证喷嘴中所残留的香料能够全部的进行雾化后喷出，防止漏料和滴料现象的发生[1]。

2梗丝加香PID控制系统存在的问题

2.1加香比、加香精度质量数据波动大

一般情况下，梗线在生产过程中使用的原料为云烟通用梗丝，现阶段，云烟通用梗丝的PID加香控制与优化，能够实现物料的有效管控与质量的提升。因此，在当前的生产与加工过程中形成了与PID参数有关的较为固定的设定值。在进行梗丝的加香生产过程中，不同的加工工艺和日常使用的通用梗丝有较多的不一致的情况，与此同时，在历史的生产过程中样本也较少。因此，对于加香来说，其工序达到稳定的状态所需要的时间较长，在生产过程中稳态的波动也不够稳定，容易产生较大的波动现象。除此之外，PID控制系统在生产常规生产牌号的梗丝加香时，对生产质量管理和数据控制都较为稳定。现阶段由于云烟加工工艺标准的不同，使得梗丝因牌号的不同需要在生产中对加工工艺的参数数据进行合理、科学的调整。但此时，在生产过程中需要对加香比例以及加香精度進行有效的控制，防止两者的波动较大，从而导致进入稳定的状态和时间较长，降低了生产质量和水平。

2.2不同牌号梗加香人为干预因素强

对于PID参数的设定通常以人为操作为主，主观因素的影响下，使得PID的参数数值缺乏稳定性，加之多以经验为主，导致生产质量和生产数据出现了较大的波动性。

3梗丝加香PID控制系统的优化措施

3.1对不同牌号工艺设置最佳PID值

在实际的生产过程中，跟踪生产过程的同时对产生的数据参数进行合理的记录，并对相关的反馈效果予以重视。在连续两个月的跟踪与记录后，以三十批云烟通用梗丝、十批云烟大重九梗丝为对象进行加香控制，通过对PID参数数据的多次优化与完善，有效得到加香比例的系数不超过0.45，其控制系数为：微分时间（D）为48，比例系数（P）为13，回路积分时间（I）为26。

3.2加强PID自动程序参数设定

在进行PID自动程序参数的设定时，首先通过工单的下发，对配方信息进行有效的读取。对生产牌号数据进行对比后进行集控系统配方参数的下达，依据比对结果进行设置PID参数，上述环节结束后进行生产控制。例如，在配方比对过程中对云烟进行有效判断，若在比对中发现并非是云烟通用梗丝时则判定是否为云烟大重九梗丝，如果是则设置相应的配方参数，若不是，则需回到配方信息读取环节重新判定[2]。

4改进效果

通过改造后，梗丝加香的在生产中进入稳定的时间明显得到改善，通过2个月的实践操作，获得投料150批的生产数据，得出改造后的梗丝加香在生产过程中稳定时间缩短，并从原有的三分钟缩短至一分钟，从而得出，料头的生产控制均质化质量和水平显著提升。除此之外，通过改造，梗丝加香在生产中的波动显著降低，通过实验数据可得出，梗丝的稳态波动从12.34至14.82降到11.86至12.13，稳定程度提高了95%以上。进而得出，梗丝加香PID的控制和优化工作有助于提升生产效率和生产自动化水平。对于大流量的梗丝加香控制来说，由于稳定时间减少，使得料头的加工质量和水平稳步提升，有助于提高生产效率。与此同时，梗丝加香在生产过程中的波动幅度也有所降低，甚至处于平缓的状态下，在传统的操作过程中，多数需要人为对PID控制系统进行参数的设置，导致数据不够稳定，具有一定的偏差，在对PID控制系统进行优化后，大幅度的降低了生产的波动。通过整个改造试验数据可以得出，优化后的梗丝加香能够有效提升生产质量和管理控制水平的同时，增强了整个控制系统的自动化水平，优化与改造后的系统能够在工单下发后，对牌号进行对比，进而降低人为干预，提升生产的自动化。

结论：总而言之，在对梗丝加香PID控制系统进行优化与改进后，能够有效的改善生产的控制时间与波动幅度，进而提高生产质量和水平，因此，在实际生产过程中，应重视对PID控制系统的优化与改造，提高生产效率的基础上，有效提升企业的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]张辉，吕勇，向勇刚.烟草制丝加香引射压力控制系统改进[J].现代工业经济和信息化，2021，11（01）：148-150.

作者简介：姓名（赵洋）性别（男）出生年（1994-），籍贯到市（云南省曲靖市）民族（汉）职称（助理工程师）学历（本科）研究方向（烟草制丝设备维修）