基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法及系统与流程

1.本发明涉及复烤烟叶投料相关技术领域，尤其涉及一种基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法及系统。


背景技术：

2.打叶复烤是烟叶生产和卷烟制造的中间环节，随着卷烟上的水平发展需求，卷烟企业对原料质量的要求不断提高，对打叶复烤加工过程质量控制不再停留在物理指标的控制，在此基础上对复烤加工烟叶的化学指标值的均衡稳定提出了新的要求。对打叶复烤企业而言迎来了新的挑战，在原烟分选环节分选的烟叶纯度较高的前提下，复烤加工环节中各种等级的烟叶投料混配的均匀性与稳定性直接决定着后续工段加工烟叶的化学指标的波动情况，铺叶投料均衡性是实现复烤环节均质化加工的关键因素。而影响投料段烟叶混配均衡性的因素有很多，一定程度上也制约着复烤企业的发展。目前国内复烤企业对复烤加工投料环节投料的均衡性研究，绝大部分企业都只注重烟叶混配的横向均匀性，而很少关注烟叶混配的纵向均匀性(横向均匀性是指单位时间内所投物料的比例精准性，纵向均匀性是指单位时间内所投物料汇总后的混合均匀性)，烟叶混配的均衡性对复烤企业做好均质化加工工作至关重要，同时也可以推动复烤企业沿着均质化的方向发展。
3.因此，如何提供一种能够解决复烤烟叶均质化加工过程在投料环节的混配均匀性和稳定性问题的投料控制方法便成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于提供一种解决复烤烟叶均质化加工过程在投料环节的混配均匀性和稳定性问题，通过提供本技术的技术方案，对复烤烟叶投料环节出现的不同等级烟叶纵横向混配不均匀性和稳定性进行实时检测、调节和控制，具体技术方案如下：
5.基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，包括如下步骤：
6.提供若干列传输方向相同的铺叶皮带，其分为两群组，为左群组和右群组，所述左群组的铺叶皮带的数量和所述右群组的铺叶皮带的数量相异或相同，所述左群组的每条铺叶皮带的末端设置一用于接受该左群组的所有铺叶皮带所传输的烟叶的左皮带，该左皮带的传输方向垂直于所述左群组的铺叶皮带的传输方向，所述右群组的每条铺叶皮带的末端设置一用于接受该右群组的所有铺叶皮带所传输的烟叶的右皮带，该右皮带的传输方向垂直于所述右群组的铺叶皮带的传输方向，所述左皮带相对于所述右皮带且两者的末端相靠近；
7.设置于所有铺叶皮带处的总的工位数量为q个，每个所述工位一一对应一铺叶人员，得出铺叶人员的总数为p，且每个工位处放置一框烟，每个框烟的摆放位置为b
x-w
,其中，x为铺叶皮带对应的铺叶线序号，x＝1,2,3,
…
，w为铺叶皮带对应的框烟位置序号，w＝1,2,3,
…
；
8.将所有待投料的各个等级的烟叶，按已知的等级比例i％的大小从高到低进行排序：a％,b％,c％,d％,e％,f％......，其中，i＝a,b,c,d,e,f......，且∑i％＝100％；各个等级烟叶的所分配的铺叶人数为p*i％的取整数值，使其均为正整数值，记为ri,且满足σri＝p；
9.确定各个等级烟叶的摆放位置：首先将等级比例最大的框烟摆放至所述左群组靠近右群组的位置或所述右群组靠近左群组的位置，并随后将等级比例依次减小的框烟摆放至所述左群组依次远离所述右群组的位置和所述右群组依次远离所述左群组的位置；
10.将每个工位框烟的烟叶实际投料量和理论应投料量进行比较,将其比值δk以百分制输出给相应的铺叶人员，如下：
11.根据已知的加工流量l计算各个等级烟叶的每小时的平均投料量ti＝l*i％；
12.计算得出各个等级烟叶的铺叶位置每人每小时的平均投料量r
ti
＝ti/ri；
13.通过每间隔时间
△
t对框烟内的烟叶的重量读取一次，设第n个间隔时间n*
△
t的烟叶的重量为z
n(x-w)
,第n+1个间隔时间(n+1)*
△
t的框烟重量为z
(n+1)(x-w)
，则b
x-w
位置处的框烟的第n*
△
t时刻到(n+1)*
△
t时刻的投料量为k
t(n+1)(x-w)
＝z
n(x-w)-z
(n+1)(x-w)
；其中，时间
△
t的单位为分钟或秒；
14.计算出b
x-w
位置处的烟叶的总投料量k
tx-w
＝σk
t(n+1)(x-w)
，其中n取值为0,1,2,3
……
，初始时取z
0(x-w)
＝0，当k
t(n+1)(x-w)
小于或等于0时不进行累计计算；
15.得出：δk＝100*烟叶实际投料量/理论应投料量
16.＝100*(k
tx-w
/n*
△
t)/(r
ti
/60)
17.＝6*105*ri*σk
t(n+1)(x-w)
/(l*i*n*
△
t)，数值δk用于提示铺叶的进度；
18.将所述左皮带传输的烟叶和所述右皮带传输的烟叶进行二次汇总。
19.作为优选，还包括如下步骤：
20.根据投料量k
tx-w
计算出该工位的烟叶的投料速度v
tx-w
＝σk
t(n+1)(x-w)
/σ
△
t；
21.根据该工位框烟的实时称重数和投料速度，计算出任意(n+1)*
△
t时刻工位框烟的剩余投料时间s
tx-w
＝z
(n+1)(x-w)
/v
tx-w
。
22.作为优选，还包括如下步骤：
23.得出同一等级的烟叶的总投料量为d
ti
＝σk
tx-w
；
24.计算经过时间(n+1)*
△
t时刻后每种等级的烟叶实际投料量与理论应投料量的百分制比值δd：
25.δd＝100*烟叶实际投料量/烟叶应投料量
26.＝100*(d
ti
/(n+1)*
△
t)/(ti/60)
27.＝6*105*σk
tx-w
/(l*i*(n+1)*
△
t)，数值δd用于同一种等级的烟叶的铺叶进度。
28.作为优选，每个铺叶人员的对面处(铺叶皮带另一侧)安装一显示屏，所述显示屏上均显示数值δk、s
tx-w
和δd，所述备料区，显示数值s
tx-w
。
29.作为优选，还包括如下步骤：提供数值δk和δd所允许的偏差范围，若相应数值超过所对应的偏差范围则会有报警提示。
30.作为优选，一条所述铺叶皮带上的不同等级比例的烟叶达到两种及以上时，采用不叠加交叉投料或者叠加投料，采用所述叠加投料时为部分重叠或完全重叠。
31.作为优选，在每条所述铺叶皮带的末端均对来料的烟叶依次进行限高处理和切断
处理，且切断处理后的烟叶分别进入相应的所述左皮带和所述右皮带。
32.作为优选，还包括如下步骤：对二次汇总后的烟叶进行分料处理，分为两部分，该两部分分别沿不同的分料皮带输送至下一工序。
33.本发明所提供的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，具有如下技术效果：
34.放置框烟时，按其烟叶等级比例的高低，从中间向两边分布，则可以将等级比例最大的框烟放置在中间，一方面有利于该框烟的更换(待框烟内的烟叶铺设完后，更换待铺的框烟)，另一方面，从烟叶汇总的流程来看，等级比例较小的烟叶在通过皮带输送后，其置于一次汇总皮带的底部位置，为此其在向二次汇总皮带输送的过程中，其形态不容易改变，有利于二次汇总混合更加均匀。在同一条铺叶皮带上，根据该条皮带上铺放烟叶等级比例的大小，从靠近一次汇总皮带(左皮带和右皮带)的远端逐步向近端进行框烟摆放，这样设置后，等级比例最小的两种等级烟叶置于两侧铺叶皮带上，且靠近一次汇总皮带的近端，在铺放过程中，针对等级比例最小的烟叶，当几种等级比例烟叶进行重叠铺放时，可根据该皮带上靠近一次汇总皮带远端铺放烟叶的厚度或者有无，来对等级比例最小的烟叶进行适应性调整(或多铺或少铺或不铺)。
35.另通过该方法，将每个工位的烟叶的实时投料量与工位烟叶理论投料量的比值δk以百分制形式提供，让每个工位的铺叶人员对自己的铺叶速度的快慢进行及时调整，以便控制实时累计偏差在允许的范围内，若超出偏差范围则通过指示灯进行警示。为此能够确保烟叶的投放的均匀。
36.进一步的，将计算值s
tx-w
输出，方便拉空烟框的人员和拉框烟的人员对更换时间有更准确的把控，消除了等待时间，提高了目标导向性和工作效率。
37.数据δd用于提示铺同一种等级烟叶的人员总铺叶速度是否合理，以便及时进行调整保证等级烟叶铺叶比例稳定性，同时消除了铺叶人员个体投料量的差异所造成的累计误差。
38.进一步的，采用微调是将同一等级的框烟尽量放置在同一条皮带侧，这样可以对该投料皮带进行速度的调节，以保证该等级比例烟叶的投料进度，如果一条投料皮带涉及的等级比例烟叶超过两个，则调整皮带速度会对两个等级比例烟叶的投料进度同时产生影响。通过将同种等级的框烟尽量铺放在同一条皮带侧，以消除各种等级的烟叶间隔交叉铺放所造成的纵向铺放偏差。通过微调整将同一种等级框烟集中在同一条皮带侧的工位进行投料，然后通过汇总皮带把各种等级的烟叶汇总在一起，实现了烟叶均质化加工投料横向和纵向均衡性控制，同时降低了铺叶皮带铺放工位准确性的要求。
39.进一步的，当一条皮带上的等级比例的烟叶达到两个以上时，采用交叉投料或者叠加投料有利于混配均匀性。
40.进一步的，通过两条生产线切断后烟叶进行汇总混配，以提高铺放工位的计算范围，进一步提高铺叶投料比例的可控范围和可操作性，如采用两条生产单独投料生产模式，则至多可实现的16种等级比例烟叶的均匀配方投料，当采用两条生产线切断后烟叶进行二次汇总混配，至多可实现32种等级比例烟叶的均匀配方投料。
41.通过在铺叶皮带末端设置限高，便于对铺叶厚度较高的烟叶将造成切断设备堵料故障进行提前预防。降低了管理人员的管理宽度和难度，管理人员只需通过观察显示屏上
所显示的数据即可观察出当前各种等级的烟叶投料比例是否符合要求，节约了管理时间成本。提高了铺叶人员铺叶速度的目标导向性。
42.对于同一条皮带铺放同一种等级烟叶的情况，只需要控制铺叶人员的铺叶厚度即可，降低了对铺放位置准确性的要求。同时降低了铺叶人员的铺放难度，也消除了铺叶人员的个体差异所造成铺叶量不等所造成的累计误差。
43.对于同一条皮带铺放烟叶等级较多的情况，通过此方法实施后，每条皮带铺放的烟叶等级数量将会有所降低，降低了铺放难度和铺放人员的铺放动作等待时间。
44.对于同一条皮带铺放等级超过3个及以上的框烟，通过调整皮带速度，采用铺薄层相互叠加的方式进行铺放，提高了混配铺叶的均匀性。
45.本发明还提供了一种相应的控制系统，其技术方案如下：
46.基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制系统，包括：
47.若干列传输方向相同的铺叶皮带，其分为两群组，为左群组和右群组，所述左群组的铺叶皮带的数量和所述右群组的铺叶皮带的数量相异或相同，所述左群组的每条铺叶皮带的末端设置一用于接受该左群组的所有铺叶皮带所传输的烟叶的左皮带，该左皮带的传输方向垂直于所述左群组的铺叶皮带的传输方向，所述右群组的每条铺叶皮带的末端设置一用于接受该右群组的所有铺叶皮带所传输的烟叶的右皮带，该右皮带的传输方向垂直于所述右群组的铺叶皮带的传输方向，所述左皮带相对于所述右皮带且两者的末端相靠近；
48.沿每条所述铺叶皮带的传输方向均设置若干工位，每个所述工位处放置一框烟，对应每个框烟位置处设置一称重装置，每个所述工位相应位置处设置一显示屏，总的工位数量为q个，铺叶人员的总数为p，每个框烟的摆放位置为b
x-w
,其中，x为铺叶皮带对应的铺叶线序号，x＝1,2,3,
…
，w为铺叶皮带对应的框烟位置序号，w＝1,2,3,
…
，所有待投料的各个等级的烟叶，按已知的等级比例i％的大小从高到低进行排序：a％,b％,c％,d％,e％,f％......，其中，i＝a,b,c,d,e,f......，且∑i％＝100％；各个等级烟叶的所分配的铺叶人数为p*i％的取整数值，使其均为正整数值，记为ri,且满足σri＝p；
49.第一多等级烟叶投料计算模块，其用于将每个工位框烟的烟叶实际投料量和理论应投料量进行比较,将其比值δk以百分制输出给相应的铺叶人员，如下：
50.根据已知的加工流量l计算各个等级烟叶的每小时的平均投料量ti＝l*i％；
51.计算得出各个等级烟叶的铺叶位置每人每小时的平均投料量r
ti
＝ti/ri；
52.通过每间隔时间
△
t对框烟内的烟叶的重量读取一次，设第n个间隔时间n*
△
t的烟叶的重量为z
n(x-w)
,第n+1个间隔时间(n+1)*
△
t的框烟重量为z
(n+1)(x-w)
，则b
x-w
位置处的框烟的第n*
△
t时刻到(n+1)*
△
t时刻的投料量为k
t(n+1)(x-w)
＝z
n(x-w)-z
(n+1)(x-w)
；其中，时间
△
t的单位为分钟或秒；
53.计算出b
x-w
位置处的烟叶的总投料量k
tx-w
＝σk
t(n+1)(x-w)
，其中n取值为0,1,2,3
……
，初始时取z
0(x-w)
＝0，当k
t(n+1)(x-w)
小于或等于0时不进行累计计算；
54.得出：δk＝100*烟叶实际投料量/理论应投料量
55.＝100*(k
tx-w
/n*
△
t)/(r
ti
/60)
56.＝6*105*ri*σk
t(n+1)(x-w)
/(l*i*n*
△
t)，数值δk用于提示铺叶的进度；
57.设置在所述左皮带和所述右皮带的末端的二次汇总皮带；
58.控制模块，其电连接所述称重装置、所述显示屏和所述第一多等级烟叶投料计算
模块，所述称重装置得出的重量信息经所述控制模块传送给所述第一多等级烟叶投料计算模块，所述第一多等级烟叶投料计算模块计算得出的数值δk经所述控制模块传送给所述显示屏。
59.作为优选，还包括剩余投料时间计算模块，其电连接所述控制模块且其计算过程如下：
60.根据投料量k
tx-w
计算出该工位的烟叶的投料速度v
tx-w
＝σk
t(n+1)(x-w)
/σ
△
t；
61.根据该工位框烟的实时称重数和投料速度，计算出任意(n+1)*
△
t时刻工位框烟的剩余投料时间s
tx-w
＝z
(n+1)(x-w)
/v
tx-w
。
62.作为优选，还包括第二多等级烟叶投料计算模块，其电连接所述控制模块且其计算过程如下：
63.得出同一等级的烟叶的总投料量为d
ti
＝σk
tx-w
；
64.计算经过时间(n+1)*
△
t时刻后每种等级的烟叶实际投料量与理论应投料量的百分制比值δd：
65.δd＝100*烟叶实际投料量/烟叶应投料量
66.＝100*(d
ti
/(n+1)*
△
t)/(ti/60)
67.＝6*105*σk
tx-w
/(l*i*(n+1)*
△
t)，数值δd用于提示同一种等级的烟叶的铺叶进度。
68.作为优选，还包括依次设置在每条铺叶皮带的末端的限高装置和切断装置，所述限高装置为一高度可调整的水平杆，所述切断装置为slqd型双路配叶切断机。
69.作为优选，还包括设置在二次汇总皮带末端的分料装置，所述分料装置具有两出口分别连通不同传输方向的两个分料皮带，所述分料装置为往复式分料皮带或耙辊式分料装置。
70.该控制系统同上控制方法，具有相同的技术效果。
附图说明
71.图1为本发明所提供的控制系统的一种具体实施方式的部分的结构示意图；其中，b
x-w
为框烟的摆放位置，x为铺叶皮带对应的铺叶线序号，x取值1-8，w为铺叶皮带对应的框烟位置序号，w取值1-4。
72.图2为单条铺叶皮带的相关的结构示意图，其中，p
1-1
、p
1-2
、p
1-3
、p
1-4
为对应相应框烟的显示屏的标识；
73.图3为一种具体实施方式的往复式分料皮带的结构示意图，其中箭头方向所指为烟叶的输送方向。
74.图4为一种具体实施方式的耙辊式分料装置的结构示意图，多个箭头分别为耙辊的旋转方向和烟叶的输送方向。
75.图1-2中附图标记如下：
76.1—8为铺叶皮带；
77.9为限高装置；
78.10为切断装置；
79.11为左皮带,12为右皮带；
80.13为二次汇总皮带；
81.14、16为分料皮带；
82.15为分料装置；
83.17,18为后序处理装置；
84.19为往复式分料皮带；
85.20为耙钉。
具体实施方式
86.下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
87.如图1-2所示，图1为本发明所提供的控制系统的一种具体实施方式的部分的结构示意图；其中，b
x-w
为框烟的摆放位置，x为铺叶皮带对应的铺叶线序号，x取值1-8，w为铺叶皮带对应的框烟位置序号，w取值1-4。图2为单条铺叶皮带的相关的结构示意图，其中，p
1-1
、p
1-2
、p
1-3
、p
1-4
为对应相应框烟的显示屏的标识。
88.一种具体实施方式中，如图1-2所示，以双条6000kg/h加工线(加工流量l为12000kg/h)，32个工位(q为32)为例进行说明，如某批次加工烟叶共有6个等级，分别为c
3 f、c
1 f、c
2 f、x1f、x2f、b1f，对应配方打叶的等级比例(i％)分别为45％、20％、18％、10％、6％、1％。
89.铺叶总人数(p)为32人，则对应每个等级所分配的人数按如下确认：p*i％分别为14.4、6.4、5.76、3.2、1.92、0.32；通过取整后(ri)对应的值分别为14、6、6、3、2、1，且满足∑ri＝p＝32。
90.按照ri的大小顺序确定各等级的烟叶的摆放位置，摆放位置b
x-w
如图1所示，且摆放位置和铺放人员数量相等，按各等级比例的高低将对应的烟叶从靠近汇总皮带末端(即：切后汇总皮带二次汇总处)的铺叶皮带依次进行摆放，则c
3 f等级烟叶的摆放位置为b
4-w
(w取值1-4)、b
5-w
(w取值1-4)、b
3-2
、b
3-3
、b
3-4
、b
6-3
、b
6-3
、b
6-4
；c
1 f等级烟叶的摆放位置为b
3-1
、b
2-3
、b
2-3
、b
6-3
、b
7-3
、b
7-4
；c
2 f等级烟叶的摆放位置为b
2-3
、b
2-3
、b
1-4
、b
7-1
、b
7-3
、b
8-4
；x
1 f等级烟叶的摆放位置为b
1-2
、b
1-2
、b
8-3
；x
2 f等级烟叶的摆放位置为b
1-1
、b
8-2
；b
1 f等级烟叶的摆放位置为b
8-1
；通过位置的微调尽量保证同一条铺叶皮带铺放同一种等级的框烟，则c
3 f等级烟叶的摆放位置为b
4-w
(w取值1-4)、b
5-w
(w取值1-4)、b
3-w
(w取值1-4)、b
6-3
、b
6-4
；c
1 f等级烟叶的摆放位置为b
2-w
(w取值1-4)、b
6-3
、b
6-2
；c
2 f等级烟叶的摆放位置为b
7-w
(w取值1-4)、b
1-2
、b
1-4
；x
1 f等级烟叶的摆放位置为b
8-3
、b
8-3
、b
8-4
；x
2 f等级烟叶的摆放位置为b
1-1
、b
1-2
；b1f等级烟叶的摆放位置为b
8-1
；对于同一条铺叶皮带上铺放两种及以上等级烟叶时，可根据情况采取交叉铺放或者多薄层叠加铺放的方法进行处理，如铺叶皮带1，其上铺放的等级烟叶为c
2 f和x
2 f，且两种等级烟叶的摆放位置数量均为2，则可以采用交叉铺放的方式进行处理，对于铺叶皮带8，虽然其上铺放的等级烟叶为x
1 f和b
1 f，两种等级烟叶的摆放位置数量分别为3和1，且由于b
1 f的等级比例(1％)非常小，则可以采用多薄层叠加铺放的方法进行处理，即：将b
1 f等级烟叶采用薄层铺放在x1f等级烟叶上。
91.根据加工流量l＝12000kg/h，计算配打各等级的烟叶每小时的平均投料量ti＝l*i％(i＝a，b，c，d，e，f
……
)；则c
3 f、c
1 f、c
2 f、x1f、x2f、b1f等级烟叶每小时的平均投料量分别为5400kg/h、2400kg/h、2160kg/h、1200kg/h、720kg/h、120kg/h；
92.根据铺叶人数计算各等级烟叶铺叶位置每人每小时的平均投料量r
ti
＝ti/ri，如x
1 f(铺叶人数为3)和b1f(铺叶人数为1)的每人每小时平均投料量分别为240kg/h、120kg/h。
93.通过每间隔1min时间(设
△
t＝1)对各位置的框烟的重量读取一次(每次读取重量数值时均对眼眶的重量进行去皮，即真实重量值减去空烟框重量为读取重量值)。
94.设第n个间隔时间n*δt的框烟重量为z
n(x-w)
，第n+1个间隔时间(n+1)*
△
t的框烟重量为z
(n+1
)(
x-w)
，则b
x-w
位置处的框烟的第n*δt时刻到(n+1)*
△
t时刻的投料量为：k
t(n+1)(xw)
＝z
n(xw)-z
(n+1
)(
x-w)
；
95.计算该位置烟叶总投料量k
tx-w
＝∑k
t(n+1)(x-w)
(n取值为0，1，2，3
……
；初始时取z
0(x-w)
＝0；当k
t(n+1
)(
x-w)
小于或等于0时不进行累计计算。)
96.如第10min，x
1 f(铺叶人数为3)和b
1 f(铺叶人数为1)等级烟叶的投料量分别为：b
8-2
位置为36kg、b
8-3
位置为42kg、b
8-4
位置为32kg、b
8-1
位置为16kg。
97.同一等级的烟叶的总投料量为d
ti
＝∑k
tx-w
(w，x根据i进行相应取值)，如第10min，x
1 f(铺叶人数为3)和b
1 f(铺叶人数为1)等级烟叶的总投料量(d
ti
)分别为110kg、16kg。
98.根据工位框烟的投料量k
tx-w
进一步计算出工位框烟投料速度v
tx-w
＝∑k
t(n+1
)(
x-w)
/∑
△
t，如x1f(铺叶人数为3)和b1f(铺叶人数为1)等级烟叶工位框烟投料速度分别为：b
8-2
位置为3.6kg/min、b
8-3
位置为4.2kg/min、b
8-4
位置为3.2kg/min、b
8-1
位置为1.6kg/min。
99.根据工位的实时称重数据和实时投料速度，计算出任意(n+1)*δt时刻工位剩余投料时间s
tx-w
＝z(n+1)(x-w)/v
tx-w
，假设初始烟叶重量均为500kg，则x
1 f(铺叶人数为3)和b
1 f(铺叶人数为1)等级的烟叶，在第10min时工位的烟叶的投料剩余时间分别为：b
8-2
位置为129min、b
8-3
位置为109min、b
8-4
位置为146min、b
8-1
位置为302min。
100.将每工位框烟实际投料量和理论计算框烟应投料量进行比较，如x
1 f(铺叶人数为3)和b
1 f(铺叶人数为1)等级烟叶在第10min时各铺放位置的投料百分制比值分别为：b
8-2
位置为90、b
8-3
位置为105、b
8-4
位置为80、b
8-1
位置为80；可以看出，b
8-2
位置、b
8-4
位置、b
8-1
位置投料进度相对较慢，b
8-3
位置投料进度相对较快。
101.计算经过时间(n+1)*δt时刻后每种等级的烟叶实际投料量与理论计算的投料量的百分制比值δd，如x
1 f(铺叶人数为3)和b
1 f(铺叶人数为1)等级烟叶在第10min时，等级烟叶的投料百分制比值分别为：x
1 f为91.67；b
1 f为80。可以看出这两种等级烟叶的总体铺料进度相对慢一些，则可以采取以下两种措施，第一种方式是，督促相应工位的铺叶人员加快铺叶进度；第二种方式是调整铺叶皮带8的速度，如变频电机原设定频率为20hz，可将铺叶皮带电机频率调整为25hz，则在保持铺叶皮带8上等级烟叶铺放形态和铺放密度不变的情况下，有助于实现b
1 f等级烟叶的投料百分制比值接近100，以及b
8-4
位置投料百分制比值接近100(此处之所以考虑以b
1 f等级烟叶投料百分制比值为基准进行皮带电机频率的调整，是因为b
1 f等级比例较低，其铺放速度相对较难控制)，一般而言，当同一条铺叶皮带上超过2/3工位的铺叶进度较慢或者较快时，可考虑调整皮带电机频率。
102.以上计算过程可通过plc系统进行实现，通过plc系统将计算值s
tx-w
输出到备料区的相应的显示屏上，方便拉空烟框人员和拉框烟的人员对更换时间有更准确的把控，消除了等待时间，提高了目标导向性和工作效率。将δk和δd输出到铺放工位相应的显示屏上。δk以提示铺叶人员铺叶速度是否合理以便及时进行调整，δd用于提示铺同一种等级框烟的人员总铺叶速度是否合理，以便及时进行调整保证等级框烟铺叶比例稳定性，同时消除了铺
叶人员个体投料量的差异所造成的累计误差。
103.该具体实施方式中，左群组和右群组的铺叶皮带的数量相同，当然不限于此，比如两者的铺叶皮带的数量也可以是相异设置，比如数量相差为1。
104.另外，本发明中所记载的“框烟”指的是空烟框和烟叶，“烟框”指的是空烟框，每次进行框烟更换时，是直接把空烟框拉走，直接换上一新的框烟。每次称重时，需要进行去皮计算，即称重重量减去空烟框重量，空烟框重量一般是大致相等的，或者说是已确定值。
105.本发明还提供一种相应的控制系统，其技术方案如下：
106.基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制系统，包括：
107.若干列传输方向相同的铺叶皮带(1-8)，其分为两群组，为左群组和右群组，所述左群组的铺叶皮带的数量和所述右群组的铺叶皮带的数量相异或相同，所述左群组的每条铺叶皮带的末端设置一用于接受该左群组的所有铺叶皮带所传输的烟叶的左皮带11，该左皮带11的传输方向垂直于所述左群组的铺叶皮带的传输方向，所述右群组的每条铺叶皮带的末端设置一用于接受该右群组的所有铺叶皮带所传输的烟叶的右皮带12，该右皮带12的传输方向垂直于所述右群组的铺叶皮带的传输方向，所述左皮带11相对于所述右皮带12且两者的末端相靠近；
108.沿每条所述铺叶皮带的传输方向均设置若干工位，每个所述工位处放置一框烟，对应每个框烟位置处设置一称重装置，每个所述工位相应位置处设置一显示屏，总的工位数量为q个，铺叶人员的总数为p，每个框烟的摆放位置为b
x-w
,其中，x为铺叶皮带对应的铺叶线序号，x＝1,2,3,
…
，w为铺叶皮带对应的框烟位置序号，w＝1,2,3,
…
，所有待投料的各个等级的烟叶，按已知的等级比例i％的大小从高到低进行排序：a％,b％,c％,d％,e％,f％......，其中，i＝a,b,c,d,e,f......，且∑i％＝100％；各个等级烟叶的所分配的铺叶人数为p*i％的取整数值，使其均为正整数值，记为ri,且满足σri＝p；
109.第一多等级烟叶投料计算模块，其用于将每个工位框烟的烟叶实际投料量和理论应投料量进行比较,将其比值δk以百分制输出给相应的铺叶人员，如下：
110.根据已知的加工流量l计算各个等级烟叶的每小时的平均投料量ti＝l*i％；
111.计算得出各个等级烟叶的铺叶位置每人每小时的平均投料量r
ti
＝ti/ri；
112.通过每间隔时间
△
t对框烟内的烟叶的重量读取一次，设第n个间隔时间n*
△
t的烟叶的重量为z
n(x-w)
,第n+1个间隔时间(n+1)*
△
t的框烟重量为z
(n+1)(x-w)
，则b
x-w
位置处的框烟的第n*
△
t时刻到(n+1)*
△
t时刻的投料量为k
t(n+1)(x-w)
＝z
n(x-w)-z
(n+1)(x-w)
；其中，时间
△
t的单位为分钟或秒；
113.计算出b
x-w
位置处的烟叶的总投料量k
tx-w
＝σk
t(n+1)(x-w)
，其中n取值为0,1,2,3
……
，初始时取z
0(x-w)
＝0，当k
t(n+1)(x-w)
小于或等于0时不进行累计计算；
114.得出：δk＝100*烟叶实际投料量/理论应投料量
115.＝100*(k
tx-w
/n*
△
t)/(r
ti
/60)
116.＝6*105*ri*σk
t(n+1)(x-w)
/(l*i*n*
△
t)，数值δk用于提示铺叶的进度；
117.设置在所述左皮带和所述右皮带的末端的二次汇总皮带；
118.控制模块，其电连接所述称重装置、所述显示屏和所述第一多等级烟叶投料计算模块，所述称重装置得出的重量信息经所述控制模块传送给所述第一多等级烟叶投料计算模块，所述第一多等级烟叶投料计算模块计算得出的数值δk经所述控制模块传送给所述显
示屏。
119.进一步的，还包括剩余投料时间计算模块，其电连接所述控制模块且其计算过程如下：
120.根据投料量k
tx-w
计算出该工位的烟叶的投料速度v
tx-w
＝σk
t(n+1)(x-w)
/σ
△
t；
121.根据该工位框烟的实时称重数和投料速度，计算出任意(n+1)*
△
t时刻工位框烟的剩余投料时间s
tx-w
＝z
(n+1)(x-w)
/v
tx-w
。
122.进一步的，还包括第二多等级烟叶投料计算模块，其电连接所述控制模块且其计算过程如下：
123.得出同一等级的烟叶的总投料量为d
ti
＝σk
tx-w
；
124.计算经过时间(n+1)*
△
t时刻后每种等级的烟叶实际投料量与理论应投料量的百分制比值δd：
125.δd＝100*烟叶实际投料量/烟叶应投料量
126.＝100*(d
ti
/(n+1)*
△
t)/(ti/60)
127.＝6*105*σk
tx-w
/(l*i*(n+1)*
△
t)，数值δd用于提示同一种等级的烟叶的铺叶进度。
128.如图1所示，还包括依次设置在每条铺叶皮带的末端的限高装置9和切断装置10，所述限高装置9为一高度可调整的水平杆，所述切断装置10为slqd型双路配叶切断机。
129.如图1所示，还包括设置在二次汇总皮带13末端的分料装置15，所述分料装置15具有两出口分别连通不同传输方向的两个分料皮带14、16，所述分料装置15为往复式分料皮带或耙辊式分料装置。
130.如图1所示，首先确定8条铺叶皮带(1、2、3、4、5、6、7、8)的框烟放置位置，在框烟放置位置处安装一台称重装置，并在8条铺叶皮带靠近切断装置10的末端，设置一限高装置9，铺叶皮带1,2,3,4上的烟叶经过切断装置切断后进入左皮带11，皮带5,6,7,8,上的烟叶经过切断装置切断后进入右皮带12，然后将左皮带11和右皮带12上的烟叶进行二次汇总，在二次汇总皮带13末端设置一分料装置15，将混合后的烟叶进行分料进入分料皮带14,15，最后将烟叶输送到后序处理装置17,18。
131.如图3所示，分料装置为往复式分料皮带19，其每转动一定时间后进行反向转动，进而实现分料。该皮带转动速度较大。
132.如图4所示，分料装置为耙辊式分料装置，烟叶在二次汇总皮带13的末端被抛出后，进行平抛自由落体运动，然后在耙钉20的反向作用下，一部分烟叶进入右边的皮带，进而进入相应的后续处理装置，没有被耙钉20作用的另一部分烟叶则进入左边的皮带，进而进入相应的后续处理装置。

技术特征：
1.基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，其特征在于，包括如下步骤：提供若干列传输方向相同的铺叶皮带，其分为两群组，为左群组和右群组，所述左群组的铺叶皮带的数量和所述右群组的铺叶皮带的数量相异或相同，所述左群组的每条铺叶皮带的末端设置一用于接受该左群组的所有铺叶皮带所传输的烟叶的左皮带，该左皮带的传输方向垂直于所述左群组的铺叶皮带的传输方向，所述右群组的每条铺叶皮带的末端设置一用于接受该右群组的所有铺叶皮带所传输的烟叶的右皮带，该右皮带的传输方向垂直于所述右群组的铺叶皮带的传输方向，所述左皮带相对于所述右皮带且两者的末端相靠近；设置于所有铺叶皮带处的总的工位数量为q个，每个所述工位一一对应一铺叶人员，得出铺叶人员的总数为p，且每个工位处放置一框烟，每个框烟位置下方设置有称重装置，能够对框烟重量进行实时称重，每个框烟的摆放位置为b
x-w
,其中，x为铺叶皮带对应的铺叶线序号，x＝1,2,3,
…
，w为铺叶皮带对应的框烟位置序号，w＝1,2,3,
…
；将所有待投料的各个等级的烟叶，按已知的等级比例i％的大小从高到低进行排序：a％,b％,c％,d％,e％,f％......，其中，i＝a,b,c,d,e,f......，且∑i％＝100％；各个等级烟叶的所分配的铺叶人数为p*i％的取整数值，使其均为正整数值，记为r
i
,且满足σr
i
＝p；确定各个等级烟叶的摆放位置：首先将等级比例最大的框烟摆放至所述左群组的靠近右群组的工位框烟位置和/或所述右群组的靠近左群组的工位框烟位置，并随后将等级比例依次减小的烟叶摆放至所述左群组依次远离所述右群组的若干工位框烟位置和所述右群组依次远离所述左群组的若干工位框烟位置；将每个工位框烟的烟叶实际投料量和理论应投料量进行比较,将其比值δ
k
以百分制输出给相应的铺叶人员，如下：根据已知的加工流量l计算各个等级烟叶的每小时的平均投料量t
i
＝l*i％；计算得出各个等级烟叶的铺叶位置每人每小时的平均投料量r
ti
＝t
i
/r
i
；通过称重装置每间隔时间
△
t对框烟内的烟叶的重量读取一次，设第n个间隔时间n*
△
t的烟叶的重量为z
n(x-w)
,第n+1个间隔时间(n+1)*
△
t的框烟重量为z
(n+1)(x-w)
，则b
x-w
位置处的框烟的第n*
△
t时刻到(n+1)*
△
t时刻的投料量为k
t(n+1)(x-w)
＝z
n(x-w)-z
(n+1)(x-w)
；其中，时间
△
t的单位为分钟或秒；计算出b
x-w
位置处的烟叶的总投料量k
tx-w
＝σk
t(n+1)(x-w)
，其中n取值为0,1,2,3
……
，初始时取z
0(x-w)
＝0，当k
t(n+1)(x-w)
小于或等于0时不进行累计计算；得出：δ
k
＝100*烟叶实际投料量/理论应投料量＝100*(k
tx-w
/n*
△
t)/(r
ti
/60)＝6*105*r
i
*σk
t(n+1)(x-w)
/(l*i*n*
△
t)，数值δ
k
用于提示铺叶的进度；将所述左皮带传输的烟叶和所述右皮带传输的烟叶进行二次汇总。2.根据权利要求1所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：根据投料量k
tx-w
计算出该工位的烟叶的投料速度v
tx-w
＝σk
t(n+1)(x-w)
/σ
△
t；根据该工位框烟的实时称重数和投料速度，计算出任意(n+1)*
△
t时刻工位框烟的剩余投料时间s
tx-w
＝z
(n+1)(x-w)
/v
tx-w
。3.根据权利要求2所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，其特征在于，
还包括如下步骤：得出同一等级的烟叶的总投料量为d
ti
＝σk
tx-w
；计算经过时间(n+1)*
△
t时刻后每种等级的烟叶实际投料量与理论应投料量的百分制比值δ
d
：δ
d
＝100*烟叶实际投料量/烟叶应投料量＝100*(d
ti
/(n+1)*
△
t)/(t
i
/60)＝6*105*σk
tx-w
/(l*i*(n+1)*
△
t)，数值δ
d
用于同一种等级的烟叶的铺叶进度。4.根据权利要求3所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，其特征在于，每个铺叶人员的对面处安装一显示屏，所述显示屏上均显示数值δ
k
、s
tx-w
和δ
d
。5.根据权利要求4所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：提供数值δ
k
和δ
d
所允许的偏差范围，若相应数值超过所对应的偏差范围则会有报警提示。6.根据权利要求1所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，其特征在于，一条所述铺叶皮带上的不同等级比例的烟叶达到两种及以上时，采用不叠加交叉投料或者叠加投料，采用所述叠加投料时为部分重叠或完全重叠。7.根据权利要求1所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，其特征在于，在每条所述铺叶皮带的末端均对来料的烟叶依次进行限高处理和切断处理，且切断处理后的烟叶分别进入相应的所述左皮带和所述右皮带。8.根据权利要求1所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：对二次汇总后的烟叶进行分料处理，分为两部分，该两部分分别沿不同的分料皮带输送至下一工序。9.根据权利要求1所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，其特征在于，确定各个等级烟叶的摆放位置的步骤中还包括：按等级比例由大到小的顺序确定摆放位置后，再进行微调，所述微调是将同一等级比例框烟微调后放置在同一条皮带侧。10.基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制系统，其特征在于，包括：若干列传输方向相同的铺叶皮带，其分为两群组，为左群组和右群组，所述左群组的铺叶皮带的数量和所述右群组的铺叶皮带的数量相异或相同，所述左群组的每条铺叶皮带的末端设置一用于接受该左群组的所有铺叶皮带所传输的烟叶的左皮带，该左皮带的传输方向垂直于所述左群组的铺叶皮带的传输方向，所述右群组的每条铺叶皮带的末端设置一用于接受该右群组的所有铺叶皮带所传输的烟叶的右皮带，该右皮带的传输方向垂直于所述右群组的铺叶皮带的传输方向，所述左皮带相对于所述右皮带且两者的末端相靠近；沿每条所述铺叶皮带的传输方向均设置若干工位，每个所述工位处放置一种等级比例的框烟，对应每个框烟位置处设置一称重装置，每个所述工位处相对皮带另一侧设置一显示屏，总的工位数量为q个，铺叶人员的总数为p，每个框烟的摆放位置为b
x-w
,其中，x为铺叶皮带对应的铺叶线序号，x＝1,2,3,
…
，w为铺叶皮带对应的框烟位置序号，w＝1,2,3,
…
，所有待投料的各个等级比例烟叶，按已知的等级比例i％的大小从高到低进行排序：a％,b％,c％,d％,e％,f％......，其中，i＝a,b,c,d,e,f......，且∑i％＝100％；各个等级烟叶的所分配的铺叶人数为p*i％的取整数值，使其均为正整数值，记为ri,且满足σri＝p；第一多等级烟叶投料计算模块，其用于将每个工位框烟的烟叶实际投料量和理论应投
料量进行比较,将其比值δ
k
以百分制输出，并在铺叶皮带一侧的显示屏上进行显示，给相应的铺叶人员进行铺叶进度的提示和参考，如下：根据已知的加工流量l计算各个等级烟叶的每小时的平均投料量t
i
＝l*i％；计算得出各个等级烟叶的铺叶位置每人每小时的平均投料量r
ti
＝t
i
/r
i
；通过每间隔时间
△
t对框烟重量读取一次，设第n个间隔时间n*
△
t的烟叶的重量为z
n(x-w)
,第n+1个间隔时间(n+1)*
△
t的烟叶重量为z
(n+1)(x-w)
，则b
x-w
位置处的框烟的第n*
△
t时刻到(n+1)*
△
t时刻的投料量为k
t(n+1)(x-w)
＝z
n(x-w)-z
(n+1)(x-w)
；其中，时间
△
t的单位为分钟或秒；计算出b
x-w
位置处的烟叶的总投料量k
tx-w
＝σk
t(n+1)(x-w)
，其中n取值为0,1,2,3
……
，初始时取z
0(x-w)
＝0，当k
t(n+1)(x-w)
小于或等于0时不进行累计计算；得出：δ
k
＝100*烟叶实际投料量/理论应投料量＝100*(k
tx-w
/n*
△
t)/(r
ti
/60)＝6*105*r
i
*σk
t(n+1)(x-w)
/(l*i*n*
△
t)，数值δ
k
用于提示铺叶的进度；设置在所述左皮带和所述右皮带的末端的二次汇总皮带；控制模块，其电连接所述称重装置、所述显示屏和所述第一多等级烟叶投料计算模块，所述称重装置得出的重量信息经所述控制模块传送给所述第一多等级烟叶投料计算模块，所述第一多等级烟叶投料计算模块计算得出的数值δ
k
经所述控制模块传送给所述显示屏。11.根据权利要求10所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制系统，其特征在于，还包括剩余投料时间计算模块，其电连接所述控制模块且其计算过程如下：根据投料量k
tx-w
计算出该工位的烟叶的投料速度v
tx-w
＝σk
t(n+1)(x-w)
/σ
△
t；根据该工位框烟的烟叶实时称重数和投料速度，计算出任意(n+1)*
△
t时刻工位框烟的剩余投料时间s
tx-w
＝z
(n+1)(x-w)
/v
tx-w
。12.根据权利要求11所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制系统，其特征在于，还包括第二多等级烟叶投料计算模块，其电连接所述控制模块且其计算过程如下：得出同一等级的烟叶的总投料量为d
ti
＝σk
tx-w
；计算经过时间(n+1)*
△
t时刻后每种等级的烟叶实际投料量与理论应投料量的百分制比值δ
d
：δ
d
＝100*烟叶实际投料量/烟叶应投料量＝100*(d
ti
/(n+1)*
△
t)/(t
i
/60)＝6*105*σk
tx-w
/(l*i*(n+1)*
△
t)，数值δ
d
用于提示同一种等级的烟叶的铺叶进度。13.根据权利要求10所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制系统，其特征在于，还包括依次设置在每条铺叶皮带的末端的限高装置和切断装置，所述限高装置为一高度可调整的水平杆，所述切断装置为slqd型双路配叶切断机。14.根据权利要求11所述的基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制系统，其特征在于，还包括设置在二次汇总皮带末端的分料装置，所述分料装置具有两出口分别连通不同传输方向的两个分料皮带，所述分料装置为往复式分料皮带或耙辊式分料装置。

技术总结
本发明公开了一种基于多线投料的复烤烟叶的均衡投料控制方法，包括如下步骤：提供若干列传输方向相同的铺叶皮带，其分为两群组，为左群组和右群组，左群组的末端设置一左皮带，右群组的末端设置一右皮带；确定各个等级烟叶的摆放位置；将每个工位框烟的烟叶实际投料量和理论应投料量进行比较,将其比值δ


技术研发人员：尤祥宇 李克强 张达富 陈兴候 李瑞东 刘鸿瀑 王韩辉 刘秋红 杨勇 史林锐 李晨曦 杨子仪 彭马留 周丽红 陈寅 晏坚 李广超
受保护的技术使用者：云南烟叶复烤有限责任公司师宗复烤厂
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/9/9