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[摘 要]提高成品片烟水份合格率有着重要的意义，本文通过对公司成品片烟水份合格率实际水平与行业对标水平存在的差距进行分析，主要从温度控制、参数控制等方面着手，改进复烤机的操作性能，降低水份不合格的产生，提高成品片烟水份合格率，供广大读者参考。
[关键词]控制模式、水份合格率 、复烤机
中图分类号：TG24 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0158-02
一、前言
龙岩金叶复烤有限责任公司是一个打叶复烤加工型的企业，打叶复烤主要任务是将原烟通过设备进行叶梗分离，后叶片进行干燥、冷却、回潮到相应水分进行包装后，作为原料输送至卷烟生产厂家，而适宜的水份有利于烟叶的醇化以及发酵，有利于卷烟工业品质的提高。
二、公司的现状
公司新技改线于2012年正式投入生产，本年度公司成品片烟水份合格率为95.7%，虽然已达到行业内优秀指标（≥95%），但与行业内对标指标（≥97%）还有差距，为了提高企业的效益以及竞争力，必须改变一些存在的不足。
打叶复烤工序，对成品片烟水份的影响主要是复烤工序，复烤机的工艺任务为将叶片进行干燥、冷却、回潮处理，使叶片达到规定的含水率。示意图如下：
因此要提高成品片烟水份合格率，主要需解决复烤工序存在的主要问题。
1、温度控制模式不合理：
1.1现有的复烤干燥区温度控制模式主要是采用PLC程序中的PID单回路调节，通过控制蒸汽阀门开度达到控制各区温度值，控制模式示意图如下：
1.2主要控制模式为：
1.2.1开始过料过程：过料前，操作人员设定好参数值，烟叶进入复烤设备后，各区干燥去温度会下降，PID控制响应较慢，蒸汽阀门开度缓慢增大，之后开度增大到一定程度缓慢减小，过程约20min处于波动状态，易产生较多不合格品；
1.2.2正常过料过程：操作人员调整参数后，蒸汽阀门开度缓慢增大或减少，过程约10min处于波动状态，易产生不合格品。
1.2.3结束过料过程：料尾生产时，各区干燥去温度会上升，操作人员提前降低温度值， PID控制响应较慢，蒸汽阀门开度缓慢减少，过程约5min处于波动状态，易产生不合格品。
1.3现有控制可能产生的不合格品量：
根据以上分析，PID控制响应较慢，调节阀门缓慢增大或减少，按各种过程波动时间按复烤设备正常的9000Kg/h流量统计，分别可能造成不合格品的重量约3000kg、1500kg、750kg，折合箱数分别为（200kg/箱）14.5箱、7.5箱、3.75箱。
2、参数化控制不完善：
新生产线在开始生产的第一个烤季，在更换不同生产牌号过程，对参数的设定没有一个参考值，因此不能第一时间合理设定参数，需通过样品检测反馈后再进行适当的调整，这种通过结果控制有一定的延时。成品检测后再反馈，这个过程约10-15分钟，在不确定情况下易产生较多的不合格品。按复烤设备正常的9000Kg/h流量计算，可能存在不合格品的重量约为1500-2250Kg，箱数约为7-10箱（每箱200Kg）。据统计全年公司生产的牌号约在200个左右，因此参数若不能快速设定会导致大量不合格品。
三、根据现状制定相应措施
1、优化干燥区温度的控制模式：
1.1提出新的控制模式：
1.1.1提出复烤机干燥段智能过程控制中“水份精确控制模块”，水份精确控制模块对料头、料尾采用前馈控制，对正常过料采用反馈控制，能快速识别来料流量、水分以及冷房物料水分，及时自动调整干燥各区温度设定值，实现水分精确自动闭环控制。
1.1.2生产前各个区温度设定范围由人工根据经验值输入或由温度寻求模块提供，生产过程中当外界条件变化时，如来料水分、来料流量等，模块能快速识别，提前调整干燥区各区温度，并根据冷房水分值，及时自动对干燥各区设定温度进行调整。控制模式示意图如下：
1.2智能控制模式中三个子模块的应用：
1.2.1料头子模块：料头生产前，人工根据经验值设定各区温度。生产时，模块能快速识别来料状态，提前加大干燥各区蒸汽阀门开度，待料头进入干燥区时，干燥各区温度波动小，干燥各区温度快速稳定在人工设定值范围内，控制时间<5min，降低料头控制时间的同时减少料头水份的不合格物料。
1.2.2正常过料子模块：物料经过冷房后，根据冷房水份值，及时自动对干燥各区设定温度进行调整，控制时间<5min，降低过程控制时间有利于降低不合格品的产生；
1.2.3料尾子模块：料尾生产时，模块快速识别来料状态，提前减小干燥各区蒸汽阀门开度，待料尾进入干燥区时，干燥各区温度在快速稳定在人工设定值范围内，控制时间<3min，降低料尾控制时间的同时减少料尾水份的不合格物料；
1.3根据以上分析，智能控制系统响应快，提前开启或关闭阀门开度并能快速的稳定在一定的值，控制时间的大幅度减少，大大的降低了水份不合格品的产生。
2、创建参数共享平台：
2.1根据各委托加工客户相对固定产地收集原料和牌号，针对性的建立各委托加工客户各牌号设备运行参数共享平台，并在各委托加工客户生产中针对性的指导在线生产。
2.2利用新上线制造执行系统（MES）对各生產牌号历史参数进行录入上传，生产时可提供历史参照值，操作人员快速的进行参数的设定。不同班别的操作人员可以通过MES采集的数据进行分析调整，大大的缩短传统的凭经验调整所用的时间，从而降低不合格品的产生。
四、效果
对改进后的措施后实施的效果得出，叶成品水份合格率有明显的提高，达到98.3%，超过了行业对标指标水平，如下图示：
五、结束语
片烟水份合格率的提高，降低了因水份不合格而返工的烟叶损耗，减少了返工人员的劳动量，提高客户的满意度，增加了企业的竞争力。希望继续通过对各个方面的提升来达到客户的满意值为企业提高更大的效益，同时也为其他企业在设备及工艺等方面提供参考。
参考文献
[1]中国烟叶公司.YC/T146—2010《烟叶 打叶复烤 工艺规范》与YC/T147—2010《打叶复烤质量检验》实施指南.北京：中国标准出版社，2011
[2] 杜云超.PID过程控制及参数整定策略浅析[M]，化学工程与装备， 2010（9）.
[3] 张宝伟.基于 PID算法的 高精度温度控 制 系统[J].专业测试 ，2010（8）.
[4]唐易，刘夕炎.MES在烟草行业中的应用[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2008，（02）：160-163
姓名：唐辉；性别：男，籍贯：福建龙岩，学历：本科，毕业于福州大学；现有职称：助理工程师；研究方向：烟草技术。
[关键词]控制模式、水份合格率 、复烤机
中图分类号：TG24 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0158-02
一、前言
龙岩金叶复烤有限责任公司是一个打叶复烤加工型的企业，打叶复烤主要任务是将原烟通过设备进行叶梗分离，后叶片进行干燥、冷却、回潮到相应水分进行包装后，作为原料输送至卷烟生产厂家，而适宜的水份有利于烟叶的醇化以及发酵，有利于卷烟工业品质的提高。
二、公司的现状
公司新技改线于2012年正式投入生产，本年度公司成品片烟水份合格率为95.7%，虽然已达到行业内优秀指标（≥95%），但与行业内对标指标（≥97%）还有差距，为了提高企业的效益以及竞争力，必须改变一些存在的不足。
打叶复烤工序，对成品片烟水份的影响主要是复烤工序，复烤机的工艺任务为将叶片进行干燥、冷却、回潮处理，使叶片达到规定的含水率。示意图如下：
因此要提高成品片烟水份合格率，主要需解决复烤工序存在的主要问题。
1、温度控制模式不合理：
1.1现有的复烤干燥区温度控制模式主要是采用PLC程序中的PID单回路调节，通过控制蒸汽阀门开度达到控制各区温度值，控制模式示意图如下：
1.2主要控制模式为：
1.2.1开始过料过程：过料前，操作人员设定好参数值，烟叶进入复烤设备后，各区干燥去温度会下降，PID控制响应较慢，蒸汽阀门开度缓慢增大，之后开度增大到一定程度缓慢减小，过程约20min处于波动状态，易产生较多不合格品；
1.2.2正常过料过程：操作人员调整参数后，蒸汽阀门开度缓慢增大或减少，过程约10min处于波动状态，易产生不合格品。
1.2.3结束过料过程：料尾生产时，各区干燥去温度会上升，操作人员提前降低温度值， PID控制响应较慢，蒸汽阀门开度缓慢减少，过程约5min处于波动状态，易产生不合格品。
1.3现有控制可能产生的不合格品量：
根据以上分析，PID控制响应较慢，调节阀门缓慢增大或减少，按各种过程波动时间按复烤设备正常的9000Kg/h流量统计，分别可能造成不合格品的重量约3000kg、1500kg、750kg，折合箱数分别为（200kg/箱）14.5箱、7.5箱、3.75箱。
2、参数化控制不完善：
新生产线在开始生产的第一个烤季，在更换不同生产牌号过程，对参数的设定没有一个参考值，因此不能第一时间合理设定参数，需通过样品检测反馈后再进行适当的调整，这种通过结果控制有一定的延时。成品检测后再反馈，这个过程约10-15分钟，在不确定情况下易产生较多的不合格品。按复烤设备正常的9000Kg/h流量计算，可能存在不合格品的重量约为1500-2250Kg，箱数约为7-10箱（每箱200Kg）。据统计全年公司生产的牌号约在200个左右，因此参数若不能快速设定会导致大量不合格品。
三、根据现状制定相应措施
1、优化干燥区温度的控制模式：
1.1提出新的控制模式：
1.1.1提出复烤机干燥段智能过程控制中“水份精确控制模块”，水份精确控制模块对料头、料尾采用前馈控制，对正常过料采用反馈控制，能快速识别来料流量、水分以及冷房物料水分，及时自动调整干燥各区温度设定值，实现水分精确自动闭环控制。
1.1.2生产前各个区温度设定范围由人工根据经验值输入或由温度寻求模块提供，生产过程中当外界条件变化时，如来料水分、来料流量等，模块能快速识别，提前调整干燥区各区温度，并根据冷房水分值，及时自动对干燥各区设定温度进行调整。控制模式示意图如下：
1.2智能控制模式中三个子模块的应用：
1.2.1料头子模块：料头生产前，人工根据经验值设定各区温度。生产时，模块能快速识别来料状态，提前加大干燥各区蒸汽阀门开度，待料头进入干燥区时，干燥各区温度波动小，干燥各区温度快速稳定在人工设定值范围内，控制时间<5min，降低料头控制时间的同时减少料头水份的不合格物料。
1.2.2正常过料子模块：物料经过冷房后，根据冷房水份值，及时自动对干燥各区设定温度进行调整，控制时间<5min，降低过程控制时间有利于降低不合格品的产生；
1.2.3料尾子模块：料尾生产时，模块快速识别来料状态，提前减小干燥各区蒸汽阀门开度，待料尾进入干燥区时，干燥各区温度在快速稳定在人工设定值范围内，控制时间<3min，降低料尾控制时间的同时减少料尾水份的不合格物料；
1.3根据以上分析，智能控制系统响应快，提前开启或关闭阀门开度并能快速的稳定在一定的值，控制时间的大幅度减少，大大的降低了水份不合格品的产生。
2、创建参数共享平台：
2.1根据各委托加工客户相对固定产地收集原料和牌号，针对性的建立各委托加工客户各牌号设备运行参数共享平台，并在各委托加工客户生产中针对性的指导在线生产。
2.2利用新上线制造执行系统（MES）对各生產牌号历史参数进行录入上传，生产时可提供历史参照值，操作人员快速的进行参数的设定。不同班别的操作人员可以通过MES采集的数据进行分析调整，大大的缩短传统的凭经验调整所用的时间，从而降低不合格品的产生。
四、效果
对改进后的措施后实施的效果得出，叶成品水份合格率有明显的提高，达到98.3%，超过了行业对标指标水平，如下图示：
五、结束语
片烟水份合格率的提高，降低了因水份不合格而返工的烟叶损耗，减少了返工人员的劳动量，提高客户的满意度，增加了企业的竞争力。希望继续通过对各个方面的提升来达到客户的满意值为企业提高更大的效益，同时也为其他企业在设备及工艺等方面提供参考。
参考文献
[1]中国烟叶公司.YC/T146—2010《烟叶 打叶复烤 工艺规范》与YC/T147—2010《打叶复烤质量检验》实施指南.北京：中国标准出版社，2011
[2] 杜云超.PID过程控制及参数整定策略浅析[M]，化学工程与装备， 2010（9）.
[3] 张宝伟.基于 PID算法的 高精度温度控 制 系统[J].专业测试 ，2010（8）.
[4]唐易，刘夕炎.MES在烟草行业中的应用[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2008，（02）：160-163
姓名：唐辉；性别：男，籍贯：福建龙岩，学历：本科，毕业于福州大学；现有职称：助理工程师；研究方向：烟草技术。