风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法及系统与流程

本发明涉及烟草制丝生产线自动控制，更具体地，涉及一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法及系统。

背景技术：

1、在烟草制丝生产过程中，风选机是实现烟丝与梗签、湿团等杂质分离的核心设备。其工作原理为：烟草物料经高速抛料皮带抛入风选箱体内部，箱体内的自下而上气流使烟丝与梗签因物理特性差异形成不同运动轨迹——烟丝因风阻大、下落慢形成长抛物线，可越过挡板进入出料皮带；梗签因重量大、下落快形成短抛物线，被挡板阻挡落入除杂口，从而实现杂质剔除。

2、但现有风选控制系统仅通过调节风门开度控制风量，在实际生产中存在明显局限：不同牌号烟丝含梗量差异大、生产过程中入口烟丝流量波动频繁，易导致风门开度频繁达到全开或全关的极限值，引发控制系统稳定性下降、剔除效率波动甚至自动控制失效的问题。实践表明，风门开度在20%～80%区间缓慢波动时，风选系统的控制稳定性和梗签剔除效率最佳，因此亟需引入新的控制变量，扩大系统的稳定控制范围。

3、因此，亟需一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法及系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法及系统，以解决上述现有技术中的问题，通过双变量协同调节提升系统对来料波动、牌号变化的适应能力，确保风选机始终工作在高效稳定的状态。

2、本发明提供了一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其中，包括：

3、确定风门开度的目标稳定区间；

4、设定用于触发挡板高度调节的阈值条件；

5、实时监测风门开度，根据当前风门开度值与所述阈值条件的大小关系，调节挡板的高度，以使风门的开度回归并稳定在所述目标稳定区间内。

6、如上所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其中，优选的是，所述目标稳定区间为[l,h]，其中，l表示稳定区间下限值，h表示稳定区间上限值；

7、所述阈值条件包括第一阈值t_high和第二阈值t_low，其中，所述第一阈值t_high大于所述第二阈值t_low，所述t_high=h+δ1，δ1为第一预设经验值，所述t_low=l-δ2，δ2为第二预设经验值，并且δ1和δ2均为正值。

8、如上所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其中，优选的是，所述实时监测风门开度，根据当前风门开度值与所述阈值条件的大小关系，调节挡板的高度，以使风门的开度回归并稳定在所述目标稳定区间内，包括：

9、实时监测风选机运行时的当前风门开度值p，并将当前风门开度值p与第一阈值t_high和第二阈值t_low比较；

10、若当前风门开度值p>第一阈值t_high，则降低挡板高度，以使当前风门开度值p回落至稳定区间[l,h]内；

11、若当前风门开度值p<第二阈值t_low，则升高挡板高度，以使当前风门开度值p回升至稳定区间[l,h]内；

12、若稳定区间下限值l≤当前风门开度值p≤稳定区间上限值h，则维持挡板高度不变。

13、如上所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其中，优选的是，所述挡板高度通过伺服电机驱动进行精确调节。

14、如上所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其中，优选的是，所述挡板的上边沿为向出口方向弯曲的弧形结构。

15、如上所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其中，优选的是，所述风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法还包括：

16、料头料尾控制策略：当检测到入口物料流量低于预设流量阈值时，将挡板高度调整至预设最高位置。

17、本发明还提供一种采用上述方法的风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制系统，包括：

18、风门开度调节模块，用于调节风选机的风力大小；

19、挡板高度调节模块，用于调节挡板的垂直位置；

20、参数采集模块，用于实时采集当前风门开度值；

21、智能控制模块，分别与所述风门开度调节模块、所述挡板高度调节模块和所述参数采集模块连接，所述智能控制模块用于：

22、确定风门开度的目标稳定区间以及对应的阈值条件；

23、根据所述参数采集模块所采集的所述当前风门开度值，根据当前风门开度值与所述阈值条件的大小关系，向所述挡板高度调节模块发送控制指令，调节挡板的高度，以使风门的开度回归并稳定在所述目标稳定区间内。

24、如上所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制系统，其中，优选的是，所述参数采集模块还用于实时采集入口物料流量值，

25、所述智能控制模块还用于：根据所述参数采集模块所采集的所述入口物料流量，在料头料尾阶段控制所述挡板高度调节模块将挡板的高度调整至最高位置。

26、如上所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制系统，其中，优选的是，所述挡板高度调节模块包括伺服电机和与所述伺服电机传动连接的挡板；所述挡板的上边沿为向出口方向弯曲的弧形结构。

27、如上所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制系统，其中，优选的是，所述智能控制模块为可编程逻辑控制器或工业控制计算机。

28、本发明提供一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法及系统，通过引入挡板高度作为新的控制变量，与风门开度协同调节，能够有效扩大系统的稳定控制范围，提高对不同原料和流量波动的适应能力，确保风选机始终工作在高效、稳定的状态；通过确定风门开度的目标稳定区间并设定挡板高度调节阈值，将风门开度与挡板高度作为协同控制变量，实时监测风门开度并根据其与阈值的关系动态调节挡板高度，使风门开度稳定在目标区间内，将单一风门调节扩展为风门-挡板双变量协同控制，极大提升了系统对来料波动、牌号变化的适应能力，避免了工况突变导致的控制失效；当风门开度超出理想区间时，通过调节挡板高度将其拉回稳定区间，使风选机在更宽的工况范围内保持高效稳定的剔除效果；挡板高度由伺服电机驱动，调节精度高、响应速度快，可快速响应风门开度的异常变化，精准控制梗签剔除率和烟丝回收率；针对料头料尾阶段的专项控制策略，有效提升了稀薄物料阶段的产品质量，减少不合格品产生。

1.一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其特征在于，所述目标稳定区间为[l,h]，其中，l表示稳定区间下限值，h表示稳定区间上限值；

3.根据权利要求2所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其特征在于，所述实时监测风门开度，根据当前风门开度值与所述阈值条件的大小关系，调节挡板的高度，以使风门的开度回归并稳定在所述目标稳定区间内，包括：

4.根据权利要求1所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其特征在于，所述挡板高度通过伺服电机驱动进行精确调节。

5.根据权利要求1所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其特征在于，所述挡板的上边沿为向出口方向弯曲的弧形结构。

6.根据权利要求1所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法，其特征在于，所述风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制方法还包括：

7.一种采用权利要求1-6任一项所述方法的风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制系统，其特征在于，所述参数采集模块还用于实时采集入口物料流量值，

9.根据权利要求7所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制系统，其特征在于，所述挡板高度调节模块包括伺服电机和与所述伺服电机传动连接的挡板；所述挡板的上边沿为向出口方向弯曲的弧形结构。

10.根据权利要求7所述的一种风选机风门-挡板协同控制的梗签剔除控制系统，其特征在于，所述智能控制模块为可编程逻辑控制器或工业控制计算机。