ICAM CAM-POST 支烟 MOS烘丝水分控制系统 制造工艺仿真

1、水分影响出烟率。烟叶水分含量超过工艺要求，会使烟丝粘性增加，弹性降低，填充力降低，烟支卷得过紧过实，烟丝耗用量增加；烟丝水分低于工艺要求，则失去韧性、弹性降低，容易断碎，失去包合能力，卷制的烟支易空头，迫使耗用更多的烟丝来补救空头的缺撼。无论水分含量过高或过低都降低烟叶的出烟率。
2、水分影响烟支外观质量。含水率高的烟叶在加工过程中颜色转深、光泽变暗，这种现象易在烟叶复烤、发酵、制丝过程的各回潮工序中发生。在卷制时烟丝水分过高，烟支卷得偏紧，重量超标，或出现烟丝脱节的 竹节烟 。水分过低，卷制和包装时易产生烟丝脱落的空头烟支。
3、水分对吸烟质量的影响。烟丝水分低，烟支在燃烧时速度加快，会产生辛辣的感觉，刺激性增大。水分高的烟支燃烧性减弱、刺激性虽有减小，但香味不佳，劲头不足，抽吸费力。
4、水分增加存储成本。烟丝水分偏高，集中存储时易致烟叶表面霉菌病变，需要相应的防霉防虫措施，也将增加库存成本。

烘丝机出口水分波动大的原因

1、干扰因素多。 进料烟丝水分、进料烟丝流量、蒸汽压力、烘丝筒转速、烘丝机热风温度、进风和拔风速度 等因素都会影响出口烟叶的水分。
2、非线性和大滞后 。温度升降温慢等工艺因素造成：水分和温度不能及时跟随阀门调节而变化。
3、受烟丝流量影响，烟丝头尾段会出现水分控制波动相对较大，出现 干头干尾 。
4、随着时间的推移，工况条件发生变化，已有的数学模型不能跟随工况变法而自我调整，很难保证较高的控制精度要求和控制平稳性。

支烟™MOS 技术方案

1、支烟™MOS 系统建立在原有控制系统基础上，负责水分和温度的控制。
2、生产过程建模。采用现代渐进辨识方法建立烟叶进料头部、中部和尾部控制模型，对生产过程实施多变量约束模型预测控制。
3、采用滚动式的有限时域优化策略实行在线实时优化计算，模型对失配、时变、干扰等引起的不确定性及时做出调整，增强系统的鲁棒性。
4、使用先进的数值滤波方法，消除水分仪测量数据所包含的噪声对控制系统的干扰，提高系统的抗干扰能力。

支烟™MOS 产品特点

1、水分控制精度提高到 ±0.2 以内，干头干尾的烟丝重量减少 75% 以上。
2、解决水分和温度难于控制的问题。
3、即使在不同工况下，模型依然保有优秀控制品质。
4、离线仿真调试加速技术，确保快速投运和早收益。
5、原系统保留，作为备用手动控制系统。

客户价值

1、提高整个制丝系统的控制水平，改善过程能力指数（CPK）。
2、提高烟丝质量、节省加工成本。先进技术确保烟丝的水分、温度稳定可控； 减少头尾干烟丝数量 ，减少烟叶原材料的损耗，降低加工过程能源消耗。
3、降低劳动强度，促进科学发展。操作员彻底告别频繁操控调整的生产模式，以健康身心投入每天生产；落实科学生产、以人为本的企业发展观。

项目实施

第一阶段模型数据采集。建立与原有烘丝控制系统的通讯连接，采集控制模型所需的各生产过程数据；
第二阶段生产工艺模型化。分析所采集的过程数据，建立符合用户工艺特点的控制模型。
第三阶段仿真测试。建立实验室仿真环境，模拟现场生产情况，将控制模型系统投入模拟运行，用采集的过程数据修正控制模型，并验证系统的可靠性和稳定性。
第四阶段现场调试。通过适当的现场调试，进一步改进控制系统性能，使其与实际生产过程无缝结合，最后将控制系统投入试运行。

成功案例

使用支烟™MOS 水分控制系统前，更多地依靠人工操作控制烟丝含水率， 一般控制精度在 ±0.5 ，始终没有解决 干头干尾 等老大难问题。操作员劳动强度大、控制精度不高。新系统投用后，基本告别人工操控，控制精度大幅提高，即使遇到较大扰动影响情况下，也能保证有 ±0.1 ～ 0.3 的控制精度。