[发明专利]基于DOE实验优化洗梗机过程性能参数的方法有效
申请号: | 201310009653.1 | 申请日: | 2013-01-11 |
公开(公告)号: | CN103064291A | 公开(公告)日: | 2013-04-24 |
发明(设计)人: | 孟科峰;李松;段三青 | 申请(专利权)人: | 山东中烟工业有限责任公司 |
主分类号: | G05B13/04 | 分类号: | G05B13/04;A24B5/16 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 张勇 |
地址: | 250100 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 doe 实验 优化 洗梗机 过程 性能参数 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种优化洗梗机过程性能参数的方法,尤其涉及一种基于DOE实验优化洗梗机过程性能参数的方法。
背景技术
洗梗是制梗丝加工环节的重要工序,其主要的作用和任务就是对烟梗增加水分、除尘和去除杂物。洗梗机的工作原理是:烟梗经振槽输送至水槽,再通过水流的流动将漂浮在水面上的烟梗输送到网带上,在这个过程中,使烟梗增加水分、洗去烟末,并使大于水的比重杂物沉人搓板式底槽。
水洗梗的水温、流量以及空压是影响烟梗含水率、除沙率的重要因素,可以通过DOE试验的方法确定设备性能参数。烟梗与湿水充分接触冲刷和有足够时间在水槽停留才是关健;吹扫表面水是为了满足下道工序含水率的要求;水流的速度直接影响着除杂的效果。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题,提供一种基于DOE实验优化洗梗机过程性能参数的方法,它具有优化洗梗机过程性能参数、达到高标准的烟梗性能的优点。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种基于DOE实验优化洗梗机过程性能参数的方法,具体步骤为:
步骤一:根据洗梗机的工艺任务即增加烟梗水分和除去烟梗沙石,确定实验响应为出口含水率和除沙率;
步骤二:在洗梗机运行过程中,实时采集洗梗机的洗梗流速、水箱温度、网带速度这三个主要参数,将每批数据汇总,分别绘制洗梗流速、水箱温度、网带速度的控制图,按照控制图判稳规则判定洗梗机是否稳定;若洗梗机运行稳定则进入步骤三,若洗梗机运行不稳定则重新调整洗梗机并重复步骤二;
步骤三:对洗梗机进行实验,重新采集多组洗梗机的洗梗流速、水箱温度、网带速度的实验数据;
步骤四:将洗梗流速、水箱温度、网带速度的实验数据分别进行方差分析,根据含水率的主响应权重和除沙率的关联响应权重确定洗梗机流速、水箱温度、网带速度最佳参数组合;
步骤五:将优化后的洗梗机的洗梗流速、水箱温度、网带速度的数据再次进行试验,证明优化后的洗梗机的洗梗流速、水箱温度、网带速度数据的可靠性;
步骤六:将优化后的洗梗机的洗梗流速、水箱温度、网带速度数据固化到洗梗机设备中。
所述步骤一中所述出口含水率的主响应权重为10,除沙率的关联响应权重为1。
所述步骤二、步骤三中采集洗梗流速、水箱温度和网带速度的具体步骤为:
(2-1)收集洗梗流速与泵频率的一组若干对数据,通过回归分析,建立数学模型y=f(x),y为洗梗流速,x为频率,洗梗流速和泵频率的相关度大于等于80;根据泵频率计算得到洗梗流速;
(2-2)所述温度是纯滞后响应,跟随性较差,利用正交实验对温度实现温度控制,利用热电偶测得水箱温度;
(2-3)收集洗梗机网带速度与网带电机频率的一组若干对数据,进行回归分析,建立数学模型y=f(x);y为网带速度,x为电机频率,网带速度和电机频率的相关度大于等于80%;根据电机频率计算网带速度。
所述步骤(2-2)的具体步骤为:
(2-21)洗梗机开始预热;
(2--22)利用热电偶检测水箱温度;
(2-23)检测水温是否第一次达到设定温度值,若没有,则设定蒸汽阀门开度,返回步骤(2-22),若达到则进入步骤(2-24);
(2-24)结束预热进入工作状态,通过热电偶采集的水箱温度反馈,对蒸汽阀门进行调节,使水箱温度保持在设定温度值。
本发明的有益效果:本发明的PID参数使水温的Cpk性能指数提高,洗梗机温度控制能力由0.87提高到1.34,优化洗梗机参数之后,含水率标准差由0.3降低到0.2。
附图说明
图1为本发明的流程图;
图2为本发明的温度PLC控制流程图;
图3为洗梗机温度优化前后控制能力对比图;
图4为优化前后实施前后含水率数据对比图;
图5为温度PID控制反馈图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,一种基于DOE实验优化洗梗机过程性能参数的方法,具体步骤为:
步骤一:根据洗梗机的工艺任务即增加烟梗水分和除去烟梗沙石,确定实验响应为出口含水率和除沙率;
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