[发明专利]基于DOE实验优化洗梗机过程性能参数的方法

说明书

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；