阅读说明：本技术 一种铺叶布料均匀性的控制方法及系统 (Method and system for controlling uniformity of leaf laying and distributing ) 是由 刘茂林 赵森森 白银帅 刘向真 牛洋洋 王根发 彭玉富 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种铺叶布料均匀性的控制方法及系统,该方法包括：获取配方打叶中的烟叶原料配方比例,并根据烟叶原料配方比例确定每个等级烟叶的铺叶比例；获取铺叶工序中的铺叶总工位个数,并根据铺叶总工位个数和所述铺叶比例确定每个等级烟叶所占铺叶工位个数；按烟叶原料配方比例和每个等级烟叶所占铺叶工位个数对烟叶进行铺叶；计算各个工位对应的相邻工位中铺设的不同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值,并对每个工位对应的比值进行求和,求得和值与实际铺叶工位总个数相比得到第一比值均值；如果第一比值均值小于第一阈值,则重复上述步骤,以再次进行铺叶排序。本发明能提高烟草铺叶的均匀性,保证成品片烟质量的稳定性。(The invention provides a method and a system for controlling the uniformity of leaf laying and distributing, wherein the method comprises the following steps: obtaining the formula proportion of tobacco leaf raw materials in formula threshing, and determining the leaf spreading proportion of each grade of tobacco leaf according to the formula proportion of the tobacco leaf raw materials; acquiring the number of total leaf spreading stations in the leaf spreading procedure, and determining the number of leaf spreading stations occupied by each grade of tobacco leaves according to the number of the total leaf spreading stations and the leaf spreading proportion; spreading the tobacco leaves according to the proportion of the tobacco leaf raw material formula and the number of spreading stations occupied by each grade of tobacco leaves; calculating the ratio of the number of stations corresponding to different grades of tobacco laid in adjacent stations corresponding to each station to the total number of adjacent stations, summing the ratio corresponding to each station, and comparing the sum with the total number of actual leaf laying stations to obtain a first ratio mean value; and if the first ratio mean value is smaller than the first threshold value, repeating the steps to perform leaf paving sorting again. The invention can improve the uniformity of tobacco leaf spreading and ensure the stability of the quality of finished tobacco sheets.)

一种铺叶布料均匀性的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及烟草加工技术领域，尤其涉及一种铺叶布料均匀性的控制方法及系统。

背景技术

随着烟草行业改革调整的力度不断加大，大集团、大品牌逐渐形成，如何稳定地提供质量水平一致、内在化学成分协调、具有一定规模的原料，是烟叶原料供应企业必须面对的问题。实施配方打叶，是解决这个问题的一条有效途径。配方打叶质量的优劣是决定卷烟制品质量的重要因素。目前，烟草行业对配方打叶的均匀性评价都是依据成品片烟的烟碱变异系数来评价。肖明礼、杨凯等研究结果表明：通过改变现有铺叶投料方式，可明显提高打叶复烤均质化加工水平。但是，复烤厂在下达铺叶布料方案时，只考虑不同等级的烟叶交叉开，而没有理论依据，不能确定是不是最大程度的保障配方的均匀性。对于烟草工业企业来说，成品片烟的烟碱变异系数的意义更大程度上是了解成品片烟质量，不能在加工期了解配方打叶的均匀性，反馈指导生产就没有时效性。因此如何在烟叶加工过程中控制铺叶均匀性具有重要的意义。

发明内容

本发明提供一种铺叶布料均匀性的控制方法及系统，解决现有烟草在按配方铺叶时对不同等级烟叶铺设易造成质量水平不一致的问题，能提高烟草铺叶的均匀性，保证成品片烟质量的稳定性。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种铺叶布料均匀性的控制方法，包括：

获取配方打叶中的烟叶原料配方比例，并根据所述烟叶原料配方比例确定每个等级烟叶的铺叶比例；

获取铺叶工序中的铺叶总工位个数，并根据所述铺叶总工位个数和所述铺叶比例确定每个等级烟叶所占铺叶工位个数；

按烟叶原料配方比例和每个等级烟叶所占铺叶工位个数对烟叶进行铺叶；

计算各个工位对应的相邻工位中铺设的不同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并对每个工位对应的比值进行求和,求得和值与实际铺叶工位总个数相比得到第一比值均值；

如果所述第一比值均值小于第一阈值，则重复上述步骤，以再次进行铺叶排序。

优选的，还包括：

计算各个工位对应的相邻工位中铺设的相同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并对每个工位对应的比值进行求和，求得和值与实际铺叶工位总个数相比得到第二比值均值；

如果所述第二比值均值大于第二阈值，则重新进行铺叶排序，直至所述第二比值均值小于所述第二阈值，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。

优选的，还包括：

通过计算机设定程序列举出所有铺叶方式，并计算各种铺叶方式所对应的所述第一比值均值或所述第二比值均值；

将所述铺叶方式对应的所述第一比值均值或所述第二比值均值进行大小比较，选取最大的所述第一比值均值或最小的所述第二比值均值所对应的铺叶方式进行铺叶布料。

优选的，还包括：

选择最优的铺叶方式进行铺叶，并根据流量、投料周期、各等级烟叶所占比例计算一个铺叶周期中各个等级烟叶的上样量；

根据各条皮带总重一致的原则调整各个铺叶工位的上样量。

优选的，计算所述相邻工位时，将铺叶工序中的首部工位与尾部工位作为互为相邻工位。

优选的，计算所述工位个数时，出现小数时，按照四舍五入原则，保留整数；若四舍五入得出的工位个数与实际工位个数相符，则直接使用，若不符，对配方组分中占比最大的工位个数进行调整，使各等级所占工位个数的总和与实际工位个数相等。

本发明提供一种铺叶布料均匀性的控制系统包括：

铺叶比例获取单元，用于获取配方打叶中的烟叶原料配方比例，并根据所述烟叶原料配方比例确定每个等级烟叶的铺叶比例；

工位个数获取单元，用于获取铺叶工序中的铺叶总工位个数，并根据所述铺叶总工位个数和所述铺叶比例确定每个等级烟叶所占铺叶工位个数；

铺叶单元，用于按烟叶原料配方比例和每个等级烟叶所占铺叶工位个数对烟叶进行铺叶；

第一计算单元，用于计算各个工位对应的相邻工位中铺设的不同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并对每个工位对应的比值进行求和得到第一比值总和，求得和值与实际铺叶工位总个数相比得到第一比值均值；

控制单元，用于在所述第一比值总和小于第一阈值时，重新进行铺叶排序，并计算所述第一比值均值。

优选的，还包括：

第二计算单元，用于计算各个工位对应的相邻工位中铺设的相同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并对每个工位对应的比值进行求和得到第二比值总和，求得和值与实际铺叶工位总个数相比得到第二比值均值；

所述控制单元还用于在所述第二比值均值大于第二阈值时，重新进行铺叶排序，直至所述第二比值均值小于所述第二阈值，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。

优选的，还包括：

铺叶列举单元，用于通过计算机设定程序列举出所有铺叶方式，并计算各种铺叶方式所对应的所述第一比值均值或所述第二比值均值；

铺叶方式确定单元，用于将所述铺叶方式对应的所述第一比值均值或所述第二比值均值进行大小比较，选取最大的所述第一比值均值或最小的所述第二比值均值所对应的铺叶方式进行铺叶布料。

优选的，还包括：

上样量计算单元，用于选择最优的铺叶方式进行铺叶，并根据流量、投料周期、各等级烟叶所占比例计算一个铺叶周期中各个等级烟叶的上样量；

所述上样量计算单元还用于根据各条皮带总重一致的原则调整各个铺叶工位的上样量。

本发明提供一种铺叶布料均匀性的控制方法及系统，通过计算各个工位对应的相邻工位中铺设的不同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并通过该比值对铺叶均匀性进行控制，解决现有烟草在按配方铺叶时对不同等级烟叶铺设易造成质量水平不一致的问题，能提高烟草铺叶的均匀性，保证成品片烟质量的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明提供的一种铺叶布料均匀性的控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前烟叶原料的不同等级易造成成品片烟质量不一致的问题。本发明提供一种铺叶布料均匀性的控制方法及系统，通过计算各个工位对应的相邻工位中铺设的不同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并通过该比值对铺叶均匀性进行控制，解决现有烟草在按配方铺叶时对不同等级烟叶铺设易造成质量水平不一致的问题，能提高烟草铺叶的均匀性，保证成品片烟质量的稳定性。

如图1所示，一种铺叶布料均匀性的控制方法，包括：

S1：获取配方打叶中的烟叶原料配方比例，并根据所述烟叶原料配方比例确定每个等级烟叶的铺叶比例；

S2：获取铺叶工序中的铺叶总工位个数，并根据所述铺叶总工位个数和所述铺叶比例确定每个等级烟叶所占铺叶工位个数；

S3：按烟叶原料配方比例和每个等级烟叶所占铺叶工位个数对烟叶进行铺叶；

S4：计算各个工位对应的相邻工位中铺设的不同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并对每个工位对应的比值进行求和得到第一比值总和，求得和值与实际铺叶工位总个数相比得到第一比值均值；

S5：如果所述第一比值均值小于第一阈值，则重复上述步骤，以再次进行铺叶排序。

具体地，对于一种铺叶情况，计算各个工位对应的相邻工位中铺设的不同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，再对计算的比值求和，得到比值总和，求得和值与实际铺叶工位总个数相比得到比值均值α，定义为在这种铺叶情况下的均匀性，该比值总和值越大，表示铺叶均匀程度越高，反之，则表示均匀性越低。本发明通过各个工位的周边铺设与本工位不同等级的烟叶，能提高铺叶均匀性，使成品片烟质量保持一致，提高成品片烟质量的稳定性。其中，比值均值α的求解如下：

式中，α为比值均值，x_i为第i个工位相邻工位铺也等级与此工位铺叶等级不相同的个数，y_i为第i个工位相邻工位总个数，i为铺叶工位总个数。

该方法还包括：

S6：计算各个工位对应的相邻工位中铺设的相同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并对每个工位对应的比值进行求和，求得和值与实际铺叶工位总个数相比得到第二比值均值；

S7：如果所述第二比值均值大于第二阈值，则重新进行铺叶排序，直至所述第二比值均值小于所述第二阈值，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。

该方法还包括：

S8：通过计算机设定程序列举出所有铺叶方式，并计算各种铺叶方式所对应的所述第一比值均值或所述第二比值均值；

S9：将所述铺叶方式对应的所述第一比值均值或所述第二比值均值进行大小比较，选取最大的所述第一比值均值或最小的所述第二比值均值所对应的铺叶方式进行铺叶布料。

该方法还包括：

S10：选择最优的铺叶方式进行铺叶，并根据流量、投料周期、各等级烟叶所占比例计算一个铺叶周期中各个等级烟叶的上样量；

S11：根据各条皮带总重一致的原则调整各个铺叶工位的上样量。

进一步，计算所述相邻工位时，将铺叶工序中的首部工位与尾部工位作为互为相邻工位。

更进一步，计算所述工位个数时，出现小数时，按照四舍五入原则，保留整数；若四舍五入得出的工位个数与实际工位个数相符，则直接使用，若不符，对配方组分中占比最大的工位个数进行调整，使各等级所占工位个数的总和与实际工位个数相等。

在一实施例中，选择某复烤厂加工的某配打模块烟作为实验对象，具体配方组成如表1所示：

表1某配打模块烟的配方比例

试验复烤厂现状：

试验复烤厂投料环节具有四条并行铺叶皮带，每条皮带有9个铺叶工位，共计36个铺叶工位。步骤1：将配方模块中的烟叶原料按比例及复烤厂铺叶工位个数等确定每个等级烟叶所占铺叶工位个数。

为保证配方的完整性，只需用该等级在配方中所占比例K，乘以铺叶工位总个数，就得到每个等级所占铺叶工位个数。计算结果如表2：

表2某配打模块烟的配方比例及工位个数

等级占比工位个数与实际工位个数不符，对配方模块中占比最大的等级的工位个数调整，使各等级所占工位个数的总和与实际工位个数相等。调整配方组分中C所占工位个数为13。

调整后配方组分中所占工位个数如表3：

表3某配打模块烟的配方比例及调整后工位个数

步骤2：用计算机程序把配方组分在铺叶皮带上的所有情况列举出：

步骤3：评价铺叶均匀性的办法：

根据相邻铺叶工位不同等级的占比，来评价铺叶均匀性，在此评价过程的前提是各等级内烟叶不存在差异性，不考虑各等级在工位上的铺叶重量差异。如上述某种排序结果如表4所示：

表4某配打模块烟在铺叶皮带上的排序结果

从上往下铺叶皮带依次为A、B、C、D四条，从左往右铺叶工位为工位1、工位2…工位8、工位9。

如上述方法所示，把工位1和工位9连接成圆，来考虑相邻不相同，原因是在每条铺叶皮带上连续不断的这个顺序的烟叶铺叶上料，以保证加工的连续性。考虑相邻的铺叶皮带，是因为最终四条铺叶皮带上的物料汇总在汇总带上。

如铺叶线A的工位1相邻不同的比值计算：分母为相邻的的铺叶工位个数5，分子为相邻且不相同等级烟叶所对应的工位个数为4，其计算得到比值为0.8。

使用计算机程序依次把36个工位相邻相同的比值计算出来，求和，求均值。

步骤4：使用计算机程序算得配方组分在铺叶皮带上的所有情况下的α。

步骤5：比较α值的大小，找到α值最大的一组解，即为在该情况下，铺叶皮带上铺叶均匀性最好的情况。

当然，也可以采用相邻工位上相同等级烟叶对应的工位个数计算比值，此时选择比值均值最小的作为最优铺叶方式。

可见，本发明提供一种铺叶布料均匀性的控制方法及系统，通过计算各个工位对应的相邻工位中铺设的不同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并通过该比值对铺叶均匀性进行控制，解决现有烟草在按配方铺叶时对不同等级烟叶铺设易造成质量水平不一致的问题，能提高烟草铺叶的均匀性，保证成品片烟质量的稳定性。

相应地，本发明还提供一种铺叶布料均匀性的控制系统包括：铺叶比例获取单元，用于获取配方打叶中的烟叶原料配方比例，并根据所述烟叶原料配方比例确定每个等级烟叶的铺叶比例。工位个数获取单元，用于获取铺叶工序中的铺叶总工位个数，并根据所述铺叶总工位个数和所述铺叶比例确定每个等级烟叶所占铺叶工位个数。铺叶单元，用于按烟叶原料配方比例和每个等级烟叶所占铺叶工位个数对烟叶进行铺叶。第一计算单元，用于计算各个工位对应的相邻工位中铺设的不同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并对每个工位对应的比值进行求和得到第一比值总和。控制单元，用于在所述第一比值均值小于第一阈值时，重新进行铺叶排序，并计算所述第一比值均值。

进一步，该系统还包括：第二计算单元，用于计算各个工位对应的相邻工位中铺设的相同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并对每个工位对应的比值进行求和，求得和值与实际铺叶工位总个数相比得到第二比值均值。所述控制单元还用于在所述第二比值均值大于第二阈值时，重新进行铺叶排序，直至所述第二比值均值小于所述第二阈值，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。

该系统还包括：铺叶列举单元，用于通过计算机设定程序列举出所有铺叶方式，并计算各种铺叶方式所对应的所述第一比值均值或所述第二比值均值。铺叶方式确定单元，用于将所述铺叶方式对应的所述第一比值均值或所述第二比值均值进行大小比较，选取最大的所述第一比值均值或最小的所述第二比值均值所对应的铺叶方式进行铺叶布料。

该系统还包括：上样量计算单元，用于选择最优的铺叶方式进行铺叶，并根据流量、投料周期、各等级烟叶所占比例计算一个铺叶周期中各个等级烟叶的上样量。所述上样量计算单元还用于根据各条皮带总重一致的原则调整各个铺叶工位的上样量。

本发明提供一种铺叶布料均匀性的控制方法及系统，通过计算各个工位对应的相邻工位中铺设的不同等级烟叶所对应的工位个数与总相邻工位个数的比值，并通过该比值对铺叶均匀性进行控制，解决现有烟草在按配方铺叶时对不同等级烟叶铺设易造成质量水平不一致的问题，能提高烟草铺叶的均匀性，保证成品片烟质量的稳定性。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。