烟草设备中智能控制技术的应用

欧阳冰

（深圳烟草工业有限责任公司 广东省深圳市 518000）

当前我国信息技术发展速度较快，烟草行业应该有效借助智能控制技术进行生产操作，最终掌握智能控制技术，并且让其在烟草行业中发挥出自身作用。烟民逐渐增多烟草消费呈现上升趋势，此时烟草行业在国内形成了一体化融合发展趋势，因此智能控制技术是烟草行业转型的一种方式，此时也是提高烟草行业生产效率的关键，在一定基础之上还能优化产品，让产品具备核心竞争力。烟草行业是我国纳税大户，更是国民经济的主要支柱，所以烟草行业需要加速创新力度，让其在国内市场立足，并且还需不断开阔外部市场，促进烟草行业的有效发展。

1 智能技术

在科技飞速发展的今天，智能化控制技术是计算机技术发展的产物。智能化控制技术的应用可以解决各类难度系数较高的技术类工作，将其应用在各个行业之中，可以对各类工作进行完善。当前我国计算机技术得到快速发展，智能化控制技术也逐步成熟，因此也在多个行业领域中发挥着重要作用。

智能化控制技术在运行过程中需要计算发挥出自身的功能性，还需融合编写功能让智能化技术可以满足仿真人的行为，对各类事物和生产工作进行模拟和决策，通过不断收集数据信息对其后续操作进行判断，最终推进智能化控制技术的发展。此项工作可以优化烟草工作效率，还可减少人力物力财力的输出，最终减少操作中的各类失误，确保可以对各类故障进行修复，保证生产工作的效率，最终推进各个行业的发展。

智能化控制技术的运行需要通过传感器对各类数据进行收集，数据信息包括内部信息和周围环境信息，通过对数据信息的检测，对图像信息进行转化，确保将图像信息转化成为数据，再结合自身的系统需求对数据进行分析和决策。结合数据信息的辨别，让其在指定程序中进行操作，针对各种不科学的处理方式进行完善，才可保证实现完全智能化，并且进行有效运作。数据采集如图1 所示。

图1 ：数据采集

2 智能控制技术与烟草设备结合的作用

在烟草行业中设备智能化控制系统需要结合智能技术的支持，才可保证在计算机监控系统、现场监控系统、通信网络系统等各类系统中发挥出自身作用，此时合理有效使用智能化技术更能推进烟草行业的发展，也让参数变化逐步更新，有效保证了参数的准确性，才可确保生产工作的精度，最终有效进行后续生产操作。当前烟草生产工作的质量需要结合通信系统的支持，才可确保信息的传输，最终对生产数据进行有效调整和控制，得出准备的生产参数。此时部分工作需要结合电气系统对其进行控制，确保控制对象在及其复杂的程序下也能进行操作。因此在使用智能化技术后可以满足复杂操作需要，同时还可实现操作的便捷性，更符合新时期的发展需求。

3 智能控制技术在烟草设备应用中存在的问题

3.1 缺乏顶层设计

智能控制技术可以将烟草行业中的各类产品、设备、操作者等多个流程进行连接，并且按照各个流程贴上相应的标签，确保烟草设备可以被有效利用。当前我国烟草设备中智能控制技术缺少顶层设计，因此在储藏和物流环境之间不能有效使用智能控制技术，因此整体的智能控制水平并未达到标准。智能控制技术当前在烟草企业之中仍然处于低级状态，因此烟草行业中存在的各类数据也不能通过智能控制技术对其进行整合，所以很多数据信息很难直接搜集起来，所以烟草行业员工需要有效应用智能化控制技术，最终有效对信息进行整合和输出，确保烟草员工可以第一时间获取信息，保证信息质量，减少误差，规避各类不足，才可有效提高监管力度。但是结合当前我国烟草行业中各大企业实际情况来看，此项工作完善度并不高，所以需要企业对智能化控制技术的使用进行重视。

3.2 缺乏统一性

当前我国烟草智能化控制技术在发展中需要保证语言执行标准的统一性，才可确保进一步对各个施工环节进行协调，保证烟草行业和供应商或者操作人员之间的数据交换，让其整体数据可以达到统一的使用标准，确保数据交互的统一性。烟草行业在生产工作中缺乏沟通，在沟通过程中形成了各类壁垒，所以需要应用智能控制技术对整体工作进行完善，比如说物流信息和信息管理方面，都可应用智能化控制技术对其进行衔接，确保无缝衔接，让信息技术和设备等资源都可达成相互沟通的需求。但是综合上述具体情况来看，企业在很多方面都不能满足有效沟通的需求，所以烟草智能化控制技术的使用水平需要得到提升。各类设备如果不能按照统一的标准进行操作，后续形成故障的概率会逐渐提升，此时相关检修人员的工作量逐渐提升，因此企业生产成本也会随着人工费用的提升而提升，所以需要满足系统和数据的统一性标准，最终为后续生产工作奠定良好基础。

4 智能控制技术在烟草电气设备中的具体应用

4.1 在烟草仓储和物流管理中的应用

为了实现烟草仓储工作中无纸化办公需求，仓库需要结合烟草原材料和成品进行有效管控操作，烟草成品也许按照类型进行主控区域的划分和打包等。此时利用无线网络可以完善自动化调度操作，以此提高出入库效率。后续还可结合LED 光谱追踪设备对仓库进行影像传播，此时烟草条形码和影响可以结合技术进行校对，最终完善有效标记和追踪。动态监测可以让烟草成本按照订单需求进行判断，最终实现智能化自动化管理。

此时还需创建数字化动态管理平台，针对各个类别烟草的仓储情况结合物流运输等环节进行实施操作，确保可以有效对各个环节进行监管，保证烟草进货到销售环节都可按照自动化的需求进行完善，保证后期可以结合需求进行调差，减少人为数据修改的概率。在监管过程中如果调查数据与实际数据之间存在一定差异时，可以利用远程操作功能针对生产线路数据记录进行调整，以此查询出现故障的具体位置，达到及时更正的需求，最终建立较为完整的并且全自动的烟草物流管理系统。

4.2 在系统控制中的应用

智能化控制技术是烟草设备系统中应用较为广泛的技术之一，更是实现电气工程有效控制的关键，此过程可以进行远程操作，此项技术可以为烟草行业内部系统提供更好的发展平台。智能化控制技术与传统的人工操作之间存在较大的差异，所以智能化控制技术可以帮助烟草行业电气系统实现信息感知和识别，最终有效进行决策，确保在大数据支持下，可以有效提高自身处理信息的能力，最终保证海量信息的输出。在烟草企业中电气控制系统可以解决生产管理人员的调度问题，并且还可以针对各个模块的需求，设定可视化的监控操作。

在人机交互页面（图2）中可以看到各个工艺流程中运行的机械设备和产品工艺等各个内容的数据信息，此时可以结合实际需求对数据进行分析，针对实际生产工况合理选择工艺确保各项选择符合需求，最终有效提高产品施工质量，从而监控一线生产工况。

图2 ：人机交互流程

在人机交互的过程中，智能化控制的实现方式如下：

（1）首先获取影像等信息，继而对其进行处理以及分类，并且对碎部进行整合。

（2）通过计算机辅助的方式，实现半计算机、半人工判读。

（3）借助影响遍及、人机混合、矢量编辑等方式进行人机交互。

（4）进行检验修正。

（5）获取判读结果，实现人机交互。

除此之外，智能化控制技术需要还可提高系统控制的精准度，在短时间内容发挥出自身作用，让整个生产流程实现紧密结合，在保证产品质量的基础之上对生产流程进行完善。对于烟草设备而言，在有效利用智能化控制技术后，可以简化其他控制器的使用环节，此时设备的稳定性可以得到优化，并且还可节省操作时间，减少员工的手段操作工作量，从而优化整体工作效率。

4.3 在神经网络技术中的应用

在神经网络技术方面需要按照卷积神经网络进行分析，在分析前期应该将其调控成为深度学习模型，此类模型可以对权值进行共享，并且还可以保证连接稀疏的信息资源，减少采样点。因此在应用此类技术时可以结合自身对于数据的需求度选择合理调控的方式，尽可能减少数据维度，保证数据在不变化的情况下进行平移、旋转或者缩放，以此有效处理烟草设备所产生的各类数据。卷积神经昂罗主要通过卷积和自动采样两种模式的相互转变，进行深层次的数据输出，数据输出过程中还可连接各个层次的数据内容，此过程也可以对数据深度模型架构进行监督操作。在操作前期需要利用BP 算法对其进行反向传递，反向传递可以结合梯度下降的情况对每层参数进行分析，最终确保具体分析结果。当前神经网络技术被广泛应用在烟草设备生产工作中。此项技术与传统技术相比较卷积神经网络可以更准确更快捷的对烟草机械设备进行控制，并且还加快了信号调整的速度，降低了劳动成本的同时确保了运行效率。BP 算法涉及到的公式如下：

假设固定样本模型为：

代价函数则可表示为：

以上公式中的第一项J(W,b)是一个均方差项。

在控制单元设置过程中主要选择了松下系统的控制装置，总容量可以达到5000 步，并且操作指令较为简单，功能齐全还使用了双绞线，在传输过程中传输速度可以达到100bs，因此可以在指定范围内同时联网多台设备，有效对生产工作进行实时监控操作。

4.4 在机器视觉中的应用

在实际调查中可以看出我国大部分的烟草企业生产具有一定规模，所以需要较多的设备对其进行支撑，才可满足生产需要。此时人力资源的投入量也在不断提升，因此需要机器视觉的控制，此系统可以帮助烟草企业在生产实践中更好地控制生产操作。机器视觉的出现，让烟草企业劳动力逐渐减少，除此之外，对于生产效率也有所提高，因此机器视觉在烟草企业中具有重要意义。在实际操作中，相关操作人员要结合生产具体情况进行监管，此时可以借助此类机械设备减少误差的概率，最终有效对各个领域进行控制，保证相关设备可以发挥出相应的作用。此类设备内部覆盖了光学设备，并且机械功能较强，可以有效控制生产程序的各个领域。除此之外，烟草企业相关操作人员还可应用机器视觉系统解决距离问题，以此达到会话的目的。从而根据实际情况作出判断，并且对数据进行储存，因此此类系统更具有适应性。机器视觉如图3 所示。

图3 ：计算机视觉的实现

4.5 在伺服技术中的应用

在烟草行业中伺服机技术可以应用在烟草分包、包装、滤棒成型、烟草物流自动配送等多个领域之中。当前随着我国防伪要求的不断提高，很多机械设备面临淘汰，此时机械传动功能也面临着巨大的挑战。比如说彩膜的包装情况，一般情况下包装操作需要运用伺服技术的支持才可完成，但是结合实际情况来看在此类技术应用后还需伺服电机、运动控制器、触摸屏等各个零部件的支持，才可改善防伪性能，因此此项工作需要站在多个角度进行分析，才可确保防伪性能的提升。彩膜定位包装需要借助精度较高的伺服电机对其进行支持，才可保证跟踪的准确性，此时还可优化机械性能，保证整体具有较大的刚度。

在实际控制工作中，编码器可以满足跟踪主轴的操作，在主轴运转一周后，伺服电机可以带动包装膜进行操作，包装膜的长度需要按照一定指标进行确定，同时在色标方面也应该在高速通道需求下，缓存主轴的编码情况，针对相应的数值执行编码操作，确保预期值与实际信息反馈之间误差可以控制在可控范围内，针对信息反馈中心还需可以对伺服电机的具体参数进行调控，确保可以有效检测薄膜色标，并且将主轴定义在固定位置上，让烟盒中的图标进行准确性重叠，确保每一个烟盒都可保证精准重叠。伺服技术应用流程如图4 所示。

图4 ：伺服技术应用流程

伺服技术应用在自动配送操作中是必然趋势。当前国外的烟草电气设备自身性能较强，但是在造价方面成本控制不为良好。而我国烟草行业很多生产商在烟草设备研发操作中，也取得了较高的成就，并且通过试验各类研发工作取得了一定进展。比如说在烟道生产工艺中，伺服设备可以将香烟直接投递到下一个生产工序中，此时输送带带着烟草直接达到包装环节，从而在一条生产线上直接进行打包操作。当前在输送带方面，可以将整条香烟在输送带上进行排列，并且逐一输送至相应的线路上，以此有效发挥出伺服系统的相应速度，最终完善一体化生产操作。

4.6 在RFID自动识别技术中的应用

RFID 是无线射频识别技术的简称，它可以结合电磁传播或者通过电磁感应相应的电流，从而在读写设备之中对内容进行判断，此时还可选择使用电子标对无线射频识别技术所得出的ID 信息和数据进行录入，最终将其纳入各类工作任务之中。无线射频识别技术与传统的条码技术相比较关键点存在一定差异，此类技术摒弃了传统光学方法的弊端，不仅可以识读还可以适当给出回应，同时通过电波的输出，让机器和标签之间形成双向的数据通信模式，最终进行自动识别，保证有效对电波的解读。无线射频识别技术具有一定的优点，其中穿透力较强，并且可以在非接触的前提下进行测量操作，还可以针对不同的标签进行识别操作，后续也满足了远距离的识读需求，所以对于信息的储存量较大，并且还可以结合实际需求进行读写操作。烟草物流操作也需满足原材料的配送、出厂、管理、判断、运输等多个环节的协调性，在引入无线射频识别技术后可以满足上述各类环节的需求。针对目前烟草公司发展形势来看，可以看出供应链管理、托盘运输、仓储物流管理等多方面都可以选择应用无线射频识别技术，所以此类技术的应用前景较为广泛，有待持续开发。RFID 自动识别技术结构如图5 所示。

图5 ：RFID 自动识别技术结构

5 结论

综上所述，烟草设备中卷包车间的电气设备需要有效应用智能技术，才可促进烟草自动化系统设备的全面升级，保证有效提高烟草加工的生产效率，最终减少人力物力和时间的浪费，确保烟草行业得到有效发展，并且走健康的发展路线，从而增加烟草企业的经济效益。简而言之，在新时代发展背景下，烟草行业技术日新月异，此时需要技术人员站在实际角度分析电气设备的发展方向，通过智能化技术的支持，让自动化控制设备更加合理，从而提高电气设备发展水平，加快生产效率，最终实现对烟草生产自动化控制的目标。烟草企业是我国国民经济持续发展的关键，因此需要得到重视。