一种产品配方精准实现的物料掺配控制装置的制作方法

本发明涉及物料掺配技术领域，具体涉及一种产品配方精准实现的物料掺配控制装置。

背景技术：

烟草行业大量使用以叶丝、梗丝、膨胀丝等为对象的电子皮带秤。在制丝车间进行的叶丝、梗丝、膨胀丝掺兑配比中，称运叶丝主料的电子皮带秤作为主秤，称运梗丝、膨胀丝等配料的电子皮带秤作为配比秤。主秤提供瞬时流量信号作为配比秤给定信号，配比秤可看作是设定流量按主秤流量一定比例控制变化的控制秤。掺配工序中，各配比秤根据配方设定比例，将需掺兑物料均匀的掺入到叶丝中，形成混合丝。各控制秤可通过与前级来料缓冲设备如喂料机或计量管配合，控制喂料的快慢，使所输送的物料流量基本保持稳定。

掺配物料（梗丝、膨丝等）作为卷烟叶组配方的重要组成部分，是调节卷烟化学指标、主流烟气指标、叶丝物理指标（填充值等）和感官质量的重要组成部分，制丝加工过程中的掺配物料的精准施加，对卷烟产品配方的精准实现和卷烟产品质量控制、质量稳定具有重要意义。实际生产过程中由于叶丝水分波动、掺配物料水分波动而造成的掺配物料实际干基施加比例波动，易造成卷烟产品的化学指标、主流烟气指标、叶丝物理指标（填充值等）和感官质量等出现波动。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种产品配方精准实现的物料掺配控制装置，消除叶丝水分波动、掺配物料水分波动造成实际掺配进入配方的物料干基比例出现较大波动，达到产品配方的精准实现目的。

本发明的解决的技术方案是，一种产品配方精准实现的物料掺配控制装置，包括用于输送叶丝的第一输送带、用于输送第一掺配物料的第二输送带和用于输送第二掺配物料的第三输送带，所述第二输送带的落料端与第一输送带的中段相接，所述第三输送带的落料端设置在第三输送带的尾段，所述第一输送带、第二输送带、第三输送带均依次设有用于测定水分含量的水分仪、用于控制物料流量的计量秤。

优选地，所述第二输送带与第三输送带平行，所述第二输送带、第三输送带均垂直于所述第一输送带。

优选地，所述第二输送带、第三输送带所设置的计量秤为控制型计量秤，所述第一输送带所设置的计量秤为计量型计量秤。

优选地，所述第一输送带、第二输送带、第三输送带的起始端均设有用于投放物料的喂料机。

优选地，还包括用于控制物料掺配控制装置运行的plc控制器，所述水分仪的信号输出端与所述plc控制器电连接，所述计量秤的信号输入端与所述plc控制器电连接。

优选地，所述水分仪为皮带水分仪，包括架设于第一输送带侧部的第一皮带水分仪、架设于第二送带侧部的第二皮带水分仪、架设于第三输送带侧部的第三皮带水分仪。

优选地，所述计量秤包括计量型计量秤、第二控制型计量秤、第三控制型计量秤，所述计量型计量秤设于所述第一输送带的底部，所述第二控制型计量秤设于第二输送带的底部，所述第三控制型计量秤设于第三输送带的底部。

现有技术中，待掺配物料的叶丝计量称处无水分仪，该处叶丝水分根据不同规格牌号、不同季节气候条件的影响，叶丝水分约为12.5-13.5%，第一掺配料或第二掺配料（梗丝、膨丝等）处无水分仪（掺配物料离线抽检水分，合格范围为12.0-13.0%），根据叶丝计量称反馈的流量和配方中掺配物料的设计比例，控制掺配物料的流量进行掺配。以某品规牌号配方设计中梗丝掺配比例15%（干基设计外掺配比例）为例，假设实际生产过程重量控制掺配精度为100%，存在如下情形：

（1）待掺配的叶丝水分为12.5%，梗丝水分为13.0%，则实际掺配进入叶丝中的梗丝（干基）比例为：15%×（1-0.13）/（1-0.125）×100%=14.91%，按配方设计比例少掺（15%-14.91%）/15%×100%=0.6%；

（2）待掺配的叶丝水分为13.5%，梗丝水分为12.0%，则实际掺配进入叶丝中的梗丝（干基）比例为：15%×（1-0.12）/（1-0.135）×100%=15.26%，按配方设计比例多掺（15.26%-15%）/15%×100%=1.733%。

梗丝干基掺配比例极差达到0.6%+1.733%=2.333%，若再同时掺配膨丝等两种以上其他物料，掺配物料的干基掺配比例波动会叠加增加。

本发明中通过将待掺配物料的叶丝水分和流量反馈掺配物料控制系统，结合掺配物料的水分、配方设计中的掺配物料比例，折算掺配物料的实际控制流量，达到掺配物料的干基掺配比例符合产品配方设计。

本装置的使用步骤为，在卷烟制丝加工工序待掺配物料（梗丝、膨丝等）的叶丝计量称处和掺配物料（梗丝、膨丝等）控制计量称处分别添加水分仪，通过叶丝水分、叶丝流量和掺配物料水分信息反馈至物料掺配控制系统，物料掺配控制系统根据产品配方设计的物料掺配比例，结合掺配物料的水分，折算掺配物料的实际流量，通过掺配物料计量称（控制型）控制掺配物料的流量，实现掺配物料按配方干基设计比例的精准控制。

本发明的有益效果在于：

1.具备工业化生产条件，在现有制丝物料掺配工序中稍作调整即可实现

2.采用本物料掺配控制方法，可消除叶丝水分波动、掺配物料水分波动造成实际掺配进入配方的物料干基比例出现较大波动，达到产品配方的精准实现目的；

3.采用本发明的控制方法，可稳定卷烟产品的化学指标、主流烟气指标、叶丝物理指标（填充值等）和感官质量。

附图说明

图1为本装置的结构示意图；

图中：1、第一输送带；2、第二输送带；3、第三输送带；4、水分仪；5、控制型计量秤；6、计量型计量秤；7、喂料机。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

一种产品配方精准实现的物料掺配控制装置，包括用于输送叶丝的第一输送带1、用于输送第一掺配物料的第二输送带2和用于输送第二掺配物料的第三输送带2，所述第二输送带2的落料端与第一输送带1的中段相接，所述第三输送带2的落料端设置在第三输送带2的尾段，所述第一输送带1、第二输送带2、第三输送带2均依次设有用于测定水分含量的水分仪4、用于控制物料流量的计量秤，所述第二输送带2与第三输送带2平行，所述第二输送带2、第三输送带2均垂直于所述第一输送带1，所述第二输送带2、第三输送带2所设置的计量秤为yb-cia1控制型计量秤5，所述第一输送带1所设置的计量秤为ics-st计量型计量秤6，所述第一输送带1、第二输送带2、第三输送带2的起始端均设有用于投放物料的喂料机7，还包括用于控制物料掺配控制装置运行的plc控制器，所述水分仪4的信号输出端与所述plc控制器电连接，所述计量秤的信号输入端与所述plc控制器电连接，所述水分仪4为皮带水分仪4，包括架设于第一输送带1侧部的第一皮带水分仪4、架设于第二送带侧部的第二皮带水分仪4、架设于第三输送带2侧部的第三皮带水分仪4，所述计量秤包括计量型计量秤6、第二控制型计量秤5、第三控制型计量秤5，所述计量型计量秤6设于所述第一输送带1的底部，所述第二控制型计量秤5设于第二输送带2的底部，所述第三控制型计量秤5设于第三输送带2的底部。

本发明中通过将待掺配物料的叶丝水分和流量反馈掺配物料控制系统，结合掺配物料的水分、配方设计中的掺配物料比例，折算掺配物料的实际控制流量，达到掺配物料的干基掺配比例符合产品配方设计，所述叶丝或掺配物料水分通过水分仪4的信号输出端反馈至掺配物料控制系统的pcl控制器，掺配物料控制系统的pcl控制器结合叶丝或掺配物料水分情况、配方设计中的掺配物料比例，折算掺配物料的实际控制流量，将信号输出至计量秤的输出端，计量秤通过其自带的控制器控制物料的流量，最终得到掺配料。

具体实际应用如下：以某品规牌号配方设计中叶丝掺配比例15%（干基设计外掺配比例）为例，假设实际生产过程重量控制掺配精度为100%，采用第二输送带2加入第一掺配料行叶丝掺配，经第一水分仪4处的叶丝至第二输送带2的落料端和经第二水分仪4的第一掺配料至第二输送带2的落料端时差为100s，叶丝流量为4000kg/h，第一水分仪4的瞬时显示值为13.2%，100s后第一掺配料的第二水分仪4的瞬时显示值为12.1%，则物料掺配控制系统plc控制器需在叶丝第一水分仪4的瞬时反馈延时100s后，以4000×（1-0.132）×0.15/（1-0.121）=592.49（kg/h）的瞬时流量控制第一掺配料的流量进行物料掺配。

但若不考虑叶丝、梗丝水分的控制模式，则梗丝的掺配流量则为4000×0.15=600（kg/h），与本方案所计算值差距巨大。

若有掺配物料在第三输送带2进行第二掺配料的掺配时，计算机控制方法相同。

以上详细描述了本发明的具体实施例。

应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域的技术人员以本发明构思在现有技术上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，都应在本权利要求书所确定的保护范围内。

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