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摘 要：文章通过对当前烟草生产中的一个工艺环节-回潮的应用现状进行了分析，剖析了传统控制循环风温度方法的弊端和不足，通过引进基于分段式PID算法的温度控制系统，具体分析了该算法的操作步骤，为制丝线回潮筒循环风温度控制提供了一种新选择，能大大提高控制精度，提高产品质量。
关键词：制丝线回潮筒；循环风温度控制；自适应控制
一.前言
制丝线回潮是指烟包经过切片后对烟片进行松散回潮的一道工艺，为了保证烟包切片后烟片的松散率和回潮率，要求烟片在松散回潮时滚筒内的循环风温度控制在一定的范围内。通过实时调节注入热交换器的蒸汽阀开度、补新风活门的开度和循环风速度达到控制循环风温度目的。
二.传统控制回潮筒循环风温度的方法及弊端
1.传统控制回潮筒循环风温度的方法
当循环风温度低于设定值时，关闭补新风活门，高于设定值时打开活门，其活门的开度值与循环风温度与设定值的偏差值成线性关系；对注入热交换器的蒸汽阀开度的调节是基于全段式PID算法的调节调节方法；对于循环风速度控制一般是根据滚筒出料口保持适当的负压而定，生产时循环风速度一般是固定值。
2. 传统控制回潮筒循环风温度方法弊端
（1）：由于回潮筒循环风温度系统是个大惯性，大滞后且扰动大的系统，传统的基于全段式PID算法的调节对注入蒸汽阀开度的调节控制方法并没考虑循环风温度在各区间的惯性，导致响应慢且误差范围大；对注入蒸汽阀开度的PID的参数进行调节一般是根据调试人员的经验用试凑法，但此方法不仅局限于调试人员的经验，而且局限于热源等因素；当季节变化或蒸汽饱和率发生变化时，必须用试凑法对比例、积分、微分等参数重新标定。
（2）： 当循环风温度高于设定值时打开活门，循环风温度与设定值的偏差值越大打开活门的开度、补偿新风量也就越大；虽然能快速的降低循环温度但其惯性也大，导致温度震荡周期长。
（3）：为了抑制循环风温度的上升，，通过室温下的补偿新风吸收循环风的热量来达到降低循环风温度的控制方法实际是对能源的浪费。
三.基于分段式PID算法的制丝线回潮筒循环风温度控制
通过对循环风温度传统控制方法弊端的分析，根据循环风温度系统大惯性，大滞后且扰动大的等特点且充分考虑回潮时热源；本着节约能源的思路，本文提出了一种新的回潮筒循环风温度方法即基于分段式PID算法的温度控制。
基于分段式PID算法的温度控制方法及步骤：
（1）：关闭补偿新风活门，将蒸汽压力、循环风速度调到工藝所需，开启注入热交换器的蒸汽阀开度（K）至5度，待循环风温度上升到稳定阶段（温差+正负1度）3到5分钟后，记下稳定阶段的温度T1；按上述方法以每次增加开度5度（10、15、20…100）开启注入热交换器的蒸汽阀，并记下该开度下的稳定阶段的温度（T2、T3、T4…T20）。
（2）找出工艺要求的循环风设定温度（Ts）所在按开度标定的温度区间。
假如T8﹤Ts﹤T9，
则设定温度下的开度Ks=[（Ts-T8）÷（T9-T8）]×5+（8×5）
（3）：将检测到的循环风温度t分区，根据区间的不同设定不同的PID参数LMN_HLM和LMN_LLM，如下表1：
（4）当回潮筒在预热及生产过程中均关闭补新风活门（开度0），批次结束或者生产结束时，将补新风活门全打开（开度100），快速降温回潮筒。
四.总结
基于分段式PID算法的循环风温度控制根据循环温度在不同区间有不同的惯性系数而设置不同的PID参数和，在区间Ts-27～Ts+3范围内，开度上下限的范围为10度，因而很好抑制了循环风温度系统的大惯性、大滞后、大扰动；当季节变化或蒸汽饱和率发生变化，基于分段式PID算法的循环风温度控制并不对比例、积分、微分等参数，因而克服了传统控制回潮筒循环风温度的方法对调试人员经验及热源等因素的局限性！因回潮筒在预热及生产过程中均关闭补新风活门（开度0），因而此控制方法节约了能源消耗。
关键词：制丝线回潮筒；循环风温度控制；自适应控制
一.前言
制丝线回潮是指烟包经过切片后对烟片进行松散回潮的一道工艺，为了保证烟包切片后烟片的松散率和回潮率，要求烟片在松散回潮时滚筒内的循环风温度控制在一定的范围内。通过实时调节注入热交换器的蒸汽阀开度、补新风活门的开度和循环风速度达到控制循环风温度目的。
二.传统控制回潮筒循环风温度的方法及弊端
1.传统控制回潮筒循环风温度的方法
当循环风温度低于设定值时，关闭补新风活门，高于设定值时打开活门，其活门的开度值与循环风温度与设定值的偏差值成线性关系；对注入热交换器的蒸汽阀开度的调节是基于全段式PID算法的调节调节方法；对于循环风速度控制一般是根据滚筒出料口保持适当的负压而定，生产时循环风速度一般是固定值。
2. 传统控制回潮筒循环风温度方法弊端
（1）：由于回潮筒循环风温度系统是个大惯性，大滞后且扰动大的系统，传统的基于全段式PID算法的调节对注入蒸汽阀开度的调节控制方法并没考虑循环风温度在各区间的惯性，导致响应慢且误差范围大；对注入蒸汽阀开度的PID的参数进行调节一般是根据调试人员的经验用试凑法，但此方法不仅局限于调试人员的经验，而且局限于热源等因素；当季节变化或蒸汽饱和率发生变化时，必须用试凑法对比例、积分、微分等参数重新标定。
（2）： 当循环风温度高于设定值时打开活门，循环风温度与设定值的偏差值越大打开活门的开度、补偿新风量也就越大；虽然能快速的降低循环温度但其惯性也大，导致温度震荡周期长。
（3）：为了抑制循环风温度的上升，，通过室温下的补偿新风吸收循环风的热量来达到降低循环风温度的控制方法实际是对能源的浪费。
三.基于分段式PID算法的制丝线回潮筒循环风温度控制
通过对循环风温度传统控制方法弊端的分析，根据循环风温度系统大惯性，大滞后且扰动大的等特点且充分考虑回潮时热源；本着节约能源的思路，本文提出了一种新的回潮筒循环风温度方法即基于分段式PID算法的温度控制。
基于分段式PID算法的温度控制方法及步骤：
（1）：关闭补偿新风活门，将蒸汽压力、循环风速度调到工藝所需，开启注入热交换器的蒸汽阀开度（K）至5度，待循环风温度上升到稳定阶段（温差+正负1度）3到5分钟后，记下稳定阶段的温度T1；按上述方法以每次增加开度5度（10、15、20…100）开启注入热交换器的蒸汽阀，并记下该开度下的稳定阶段的温度（T2、T3、T4…T20）。
（2）找出工艺要求的循环风设定温度（Ts）所在按开度标定的温度区间。
假如T8﹤Ts﹤T9，
则设定温度下的开度Ks=[（Ts-T8）÷（T9-T8）]×5+（8×5）
（3）：将检测到的循环风温度t分区，根据区间的不同设定不同的PID参数LMN_HLM和LMN_LLM，如下表1：
（4）当回潮筒在预热及生产过程中均关闭补新风活门（开度0），批次结束或者生产结束时，将补新风活门全打开（开度100），快速降温回潮筒。
四.总结
基于分段式PID算法的循环风温度控制根据循环温度在不同区间有不同的惯性系数而设置不同的PID参数和，在区间Ts-27～Ts+3范围内，开度上下限的范围为10度，因而很好抑制了循环风温度系统的大惯性、大滞后、大扰动；当季节变化或蒸汽饱和率发生变化，基于分段式PID算法的循环风温度控制并不对比例、积分、微分等参数，因而克服了传统控制回潮筒循环风温度的方法对调试人员经验及热源等因素的局限性！因回潮筒在预热及生产过程中均关闭补新风活门（开度0），因而此控制方法节约了能源消耗。