一种烟丝风选方法、系统及计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及烟草生产技术领域，特别涉及一种烟丝风选方法、系统及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.香烟生产时，为提高烟支的品质，需在制丝工艺中对烟丝等进行风选除杂以筛选出符合要求的烟叶。风选工艺主要是基于不同物质在气流中悬浮速度的差异来实现的。烟丝中常混有梗丝、杂质等，这些物质的重量不同，因此其悬浮速度也是不同的，依次可以通过合理设定风选机的风速来达到筛选的目的。
3.在烟草行业中，烟丝风选设备位于烘丝机下游，即烟丝由储丝柜先输出至烘丝机进行烘干处理后，在进入风选设备进行风选以将烟丝中的梗签剔除。在实际生产中，常存在风选效果不佳的现象，主要表现为梗丝无法被有效剔除，导致后续生产的成品烟支的次品率较高，致使合格烟支产量下降。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决现有技术在烟草生产过程中，在风选工序中梗丝无法被有效剔除，导致后续生产的成品烟支的次品率较高，致使合格烟支产量下降的技术问题。本发明提供了一种烟丝风选方法及系统，可以改善风选机的风选效果。
5.基于此，本发明的实施方式公开了一种烟丝风选方法，其中，储丝柜内的烟丝由喂丝机运输至烘干机进行烘干处理后再被运输至风选机进行风选筛分，烟丝风选方法包括：
6.比对步骤：分别获取储丝柜中待出料烟丝的品牌信息和风选机待筛分烟丝的品牌信息，并将这两者进行比对，若匹配成功，则允许待出料烟丝自储丝柜流出；
7.第一获取步骤：在烘干机的入口处，获取烟丝的入口流量和入口水分；
8.第二获取步骤：在烘干机出口处获取烟丝的出口水分；
9.设定步骤：根据烟丝的品牌信息、入口水分、出口水分和入口流量设定风选机的实际风选频率。
10.采用上述技术方案，通过在生产前，比对储丝柜待出柜烟料和风选机待筛分烟料的品牌信息，判断两者是否相同，只有当这两者相同才继续生产，保证了烟丝生产错排事故的发生。另外，本方案还进一步利用设置于烘干机之前的电子皮带秤获取烟丝入口流量，以及采集烟丝进入烘丝机前后的水分值，根据这三者计算烟丝流出烘干机的出口流量，进而根据出口流量计算风选机的实际风选效率，以此为风选机设定合适的风选频率，进而保证风选效果。
11.根据本发明的另一具体实施方式，烟丝风选方法还包括：
12.分别将不同品牌的烟丝以预设流量输入至风选机中进行风选测试，获取在预设流量下，不同品牌的烟丝所分别对应的预设风选频率。
13.根据本发明的另一具体实施方式，设定步骤包括：
14.根据入口水分、出口水分和入口流量计算烟丝在烘干机出口处的出口流量；
15.根据烟丝的品牌信息确定烟丝在预设流量下的预设风选频率；
16.根据出口流量、预设流量和预设风选频率计算实际风选频率。
17.根据本发明的另一具体实施方式，出口流量的计算公式为：
[0018][0019]
其中，q
出
代表出口流量，q
入
代表入口流量，w
出
代表出口水分，w
入
代表入口水分。
[0020]
根据本发明的另一具体实施方式，实际风选频率的计算公式为：
[0021][0022]
其中，f代表风选机的风选频率，q
出
代表出口流量，qs代表预设流量，fs代表预设风选频率。
[0023]
根据本发明的另一具体实施方式，烟草生产线包括生产管理模块和制丝管理模块，比对步骤包括：
[0024]
在开始生产之前，生产管理模块中制定储丝柜作业工单和风选机作业工单，并将各作业工单发送至制丝管理模块；其中，各作业工单中均包含待进行加工的烟丝的品牌信息；
[0025]
制丝管理模块接收储丝柜作业工单和风选机作业工单，并将两作业工单中的烟丝品牌信息进行比对；
[0026]
若储丝柜作业工单和风选机作业工单中的烟丝品牌信息相同，则认为匹配成功，制丝管理模块向储丝柜下发允许出料指令。
[0027]
相应地，本发明一实施例还提供了一种烟草风选系统，其中，烟丝由储丝柜被运输至烘干机进行烘干处理后再被运输至风选机进行风选筛分，该系统包括：
[0028]
生产管理模块，用于在开始生产之前，制定并下发储丝柜作业工单和风选机作业工单；其中，各作业工单中均包含待进行加工的烟丝的品牌信息；
[0029]
制丝管理模块，用于接收生产管理模块下发的储丝柜作业工单和风选机作业工单，并将两作业工单中的烟丝品牌信息进行比对；
[0030]
若储丝柜作业工单和风选机作业工单中的烟丝品牌信息相同，则制丝管理模块向储丝柜下发允许出料指令；
[0031]
电子皮带秤，设置于烘干机的入口处，用于获取烟丝的入口流量；
[0032]
水分检测仪，至少为两个，分别设置于烘干机的入口处和出口处，用于检测烟丝的入口水分和出口水分；
[0033]
控制模块，分别与电子皮带秤、水分检测仪和制丝管理模块连接，用于根据烟丝的品牌信息、入口水分、出口水分和入口流量设定风选机的实际风选频率。
[0034]
根据本发明的另一具体实施方式，控制模块中还存储有不同品牌烟丝对应的预设风选频率，预设风选频率的获取步骤包括：
[0035]
分别将不同品牌的烟丝以预设流量输入至风选机中进行风选测试，获取在预设流量下，不同品牌的烟丝所分别对应的预设风选频率。
[0036]
根据本发明的另一具体实施方式，实际风选频率的计算公式为：
[0037][0038]
其中，f代表风选机的风选频率，q
入
代表入口流量，qs代表预设流量，fs代表预设风选频率。
[0039]
相应地，本发明的实施方式还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有指令，该指令在计算机上执行时使得计算机执行上述烟丝风选方法。
附图说明
[0040]
图1示出本发明一具体实施方式提供的烟丝风选方法的流程图；
[0041]
图2示出本发明一具体实施方式提供的电子设备的结构框图；
[0042]
图3示出本发明一具体实施方式提供的片上系统的结构框图。
具体实施方式
[0043]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0044]
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0045]
在本实施例的描述中，需要说明的是术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0046]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0047]
目前烟草行业内，风选机一般位于烘干机下游，风选机上的工艺参数及产生风力的风机频率是根据品牌而固定。烘丝机上游的设备是电子皮带秤，主要保证进入烘丝机的烟丝流量稳定，然而烘丝后的烟丝其出口水分值为一个波动值，这样就导致其出口的烟丝流量也会成为一个波动值，而烟丝风选的频率却为固定频率，这样就会导致烟丝风选出口的烟丝中含梗签率提升，或者梗签中的含烟丝率提升。前者会导致后续加工中烟支的次品率升高，后者会导致产量下降。
[0048]
如图1所示，本发明的一具体实施方式提供了一种烟丝风选方法，具体地，储丝柜内的烟丝由喂丝机运输至烘干机进行烘干处理后再被运输至风选机进行风选筛分。该烟丝风选方法可以包括：
[0049]
比对步骤s1：分别获取储丝柜中待出料烟丝的品牌信息和风选机待筛分烟丝的品牌信息，并将这两者进行比对，若匹配成功，则允许待出料烟丝自储丝柜流出；
[0050]
第一获取步骤s2：在烘干机的入口处，获取烟丝的入口流量和入口水分；
[0051]
第二获取步骤s3：在烘干机出口处获取烟丝的出口水分；
[0052]
设定步骤s4：根据烟丝的品牌信息、入口水分、出口水分和入口流量设定风选机的实际风选频率。
[0053]
具体地，可在烘干机的入口和出口处分别设置水分检测仪，以检测烟丝的入口水分和出口水分，并且在烘干机的入口附近设置电子皮带秤，以获取烟丝的入口流量。
[0054]
本方案通过在生产前，比对储丝柜待出柜烟料和风选机待筛分烟料的品牌信息，判断两者是否相同，只有当这两者相同才继续生产，保证了烟丝生产错排事故的发生。另外，申请人发现风选效果受流入风选机的烟丝流量影响，因为，本方案还进一步设计了一套实际风选效率的计算方法，以为风选机设定合适的风选频率，进而保证风选效果。进一步地，申请人还考虑到烘干机和风选机之间空间有限，增设电子皮带秤会增加成本，因此本方案还进一步利用设置于烘干机之前的电子皮带秤获取烟丝入口流量，以及采集烟丝进入烘丝机前后的水分值，根据这三者计算烟丝流出烘干机的出口流量，因烟丝自烘干机流出后会进入风选机，因此，进入风选机的烟丝流量可近似等于流出烘干机的烟丝出口流量。
[0055]
可选地，烟丝风选方法还包括以下步骤：
[0056]
分别将不同品牌的烟丝以预设流量输入至风选机中进行风选测试，获取在预设流量下，不同品牌的烟丝所分别对应的预设风选频率。
[0057]
具体地，可以建立一个数据库，该数据库包括不同品牌烟丝及其相对应的预设风选频率的数值。后续设定风选机的实际风选频率时，可以在该数据库中按烟丝品牌查找需要的信息，提高计算效率。
[0058]
可选地，设定步骤s4可以包括：
[0059]
步骤s41：根据入口水分、出口水分和入口流量计算烟丝在烘干机出口处的出口流量。
[0060]
具体地，由于烘干机只是将烟丝中的水分去除，因此可以理解为干烟丝部份在烘丝前和烘丝后是相等的。即可以根据烘丝前后干烟丝质量相等计算出口流量，具体如下：
[0061]
烘干机入口处的烟丝重量m
入
：m
入
＝m
干
+m
入
*w
入
[0062]
烘干机出口处的烟丝重量m
出
：m
出
＝m
干
+m
出
*w
出
[0063]
由于烟丝在烘丝前后的干烟丝质量相等，得出：
[0064][0065]
因此，出口流量q
出
为：
[0066][0067]
其中，q
出
代表出口流量，q
入
。代表入口流量，w
出
代表出口水分，w
入
代表入口水分。
[0068]
步骤s42：根据烟丝的品牌信息确定烟丝在预设流量下的预设风选频率。
[0069]
步骤s43：根据出口流量、预设流量和预设风选频率计算实际风选频率。
[0070]
具体地，实际风选频率f为：
[0071]
[0072]
其中，qs代表预设流量，fs代表预设风选频率。
[0073]
具体地，在计算得到风选机的实际风选频率后，将风选机的电机频率设定为该计算得到频率值，以保证烟丝风选的效果。
[0074]
进一步地，可以每间隔一段时间(比如2秒)获取一次烟丝在烘干机入口处的入口瞬时流量和入口水分，并将获取的数据进行按采集顺序存储记录数据。然后在烘干机的出口处也每间隔相同的时间获取一次烟丝的出口水分并按采集顺序记录数据。
[0075]
进一步地，由于烘干机入口至出口存在一段距离s，烟丝需要一定时间t才能从入口处到达出口处，为了保证采集的是同一块烟丝的信息，因此出口水分采集的时间需要比入口水分采集的时间推迟时间t。具体地，该时间t等于入口和出口之间的距离s除以烟丝的运输速度v的值。
[0076]
即，在入口处的水分检测仪开始采集到烟丝水分数据后，向后延迟s/v的时间后，出口处的水分检测仪也开始采集烟丝的水分数据，并将采集到的水分数据顺序存储起来，然后每采集一个出口水分，便将该出口水分与入口水分数据组中相同顺序位置处的入口水分进行计算即可，比如当获取一个出口水分后，该出口水分在出口水分数据组中的位置排序为第6个，则可分别将入口水分数据组和入口流量数据组中的第6个数据分别找出，然后再根据这几个数据进行计算，即可得到该次需要设定的实际风选频率。
[0077]
由于储丝柜内烟丝可能分布不匀，因此流出烟丝的流量会随时间发生变化，通过上述方案，可以实时获知流入烘干机的烟丝的瞬时流量，进而实时更新风选机的实际风选频率。进一步保证烟丝的风选效果。
[0078]
示例性的，烟草生产线包括生产管理模块和制丝管理模块，比对步骤s1包括：
[0079]
在开始生产之前，生产管理模块中制定储丝柜作业工单和风选机作业工单，并将各作业工单发送至制丝管理模块；其中，各作业工单中均包含待进行加工的烟丝的品牌信息；
[0080]
制丝管理模块接收储丝柜作业工单和风选机作业工单，并将两作业工单中的烟丝品牌信息进行比对；
[0081]
若储丝柜作业工单和风选机作业工单中的烟丝品牌信息相同，则认为匹配成功，制丝管理模块向储丝柜下发允许出料指令。
[0082]
相应的，本发明的一实施例还提供了一种烟丝风选系统，其中，烟丝由储丝柜被运输至烘干机进行烘干处理后再被运输至风选机进行风选筛分，具体地，该烟丝风选系统包括：
[0083]
生产管理模块，用于在开始生产之前，制定并下发储丝柜作业工单和风选机作业工单；其中，各作业工单中均包含待进行加工的烟丝的品牌信息；
[0084]
制丝管理模块，用于接收生产管理模块下发的储丝柜作业工单和风选机作业工单，并将两作业工单中的烟丝品牌信息进行比对；
[0085]
若储丝柜作业工单和风选机作业工单中的烟丝品牌信息相同，则制丝管理模块向储丝柜下发允许出料指令；
[0086]
电子皮带秤，设置于烘干机的入口处，用于获取烟丝的入口流量；
[0087]
水分检测仪，至少为两个，分别设置于烘干机的入口处和出口处，用于检测烟丝的入口水分和出口水分；
[0088]
控制模块，分别与电子皮带秤、水分检测仪和制丝管理模块连接，用于根据烟丝的品牌信息、入口水分、出口水分和入口流量设定风选机的实际风选频率。
[0089]
示例性地，控制模块中还存储有不同品牌烟丝对应的预设风选频率，预设风选频率的获取步骤包括：
[0090]
分别将不同品牌的烟丝以预设流量输入至风选机中进行风选测试，获取在预设流量下，不同品牌的烟丝所分别对应的预设风选频率。
[0091]
示例性的，实际风选频率的设定步骤包括：
[0092]
步骤a1：根据入口水分、出口水分和入口流量计算烟丝在烘干机出口处的出口流量。
[0093]
具体地，由于烘干机只是将烟丝中的水分去除，因此可以理解为干烟丝部份在烘丝前和烘丝后是相等的。即可以根据烘丝前后干烟丝质量相等计算出口流量，具体如下：
[0094]
烘干机入口处的烟丝重量m
入
：m
入
＝m
干
+m
入
*w
入
[0095]
烘干机出口处的烟丝重量m
出
：m
出
＝m
干
+m
出
*w
出
[0096]
由于烟丝在烘丝前后的干烟丝质量相等，得出：
[0097][0098]
因此，出口流量q
出
为：
[0099][0100]
其中，q
出
代表出口流量，q
入
。代表入口流量，w
出
代表出口水分，w
入
代表入口水分。
[0101]
步骤a2：根据烟丝的品牌信息确定烟丝在预设流量下的预设风选频率。
[0102]
步骤a3：根据出口流量、预设流量和预设风选频率计算实际风选频率。
[0103]
具体地，实际风选频率f为：
[0104][0105]
其中，qs代表预设流量，fs代表预设风选频率。
[0106]
即实际风选频率的计算公式为：
[0107][0108]
进一步地，烟丝风选系统还可以包括经验库专家系统，其包括人机交互界面、经验库、综合库、知识获取、推理机、解释器。
[0109]
其中，经验库可用于存放工艺、设备专家提供的知识和经验。通过推理机和解释器对一般用户的问题进行求解，对于一般问题可通过知识获取直接从经验库中获取问题解决方案。经验库中的内容能够通过不断维护来提高系统的性能。具体地，推理机针对当前问题的条件或已知信息，反复匹配知识库中的规则，获得新的结论，以得到问题求解结果。在这里，推理方式可以有正向和反向推理两种。正向推理是从前件匹配到结论，反向推理则先假设一个结论成立，看它的条件有没有得到满足。即，推理机可采用专家解决问题的思维方式工作，知识库就是通过推理机来实现其价值的。
[0110]
人机界面是系统与用户进行交流时的界面。通过该界面，用户输入基本信息、回答系统提出的相关问题，并输出推理结果及相关的解释等。
[0111]
综合数据库专门用于存储推理过程中所需的原始数据、中间结果和最终结论，往往是作为暂时的存储区。解释器能够根据用户的提问，对结论、求解过程做出说明。
[0112]
知识获取是由专业工程师通过标准化模板对经验进行分类整理存储至经验库，扩充和维护经验库内容。用户通过人机界面对知识获取进行相关内容的读取和查阅。
[0113]
经验库专家系统通过与制丝管理模块、设备运行实时状态实现协同，当设备出现故障时，根据采集到的设备运行参数判断故障原因，自动在终端显示故障相关知识与维护维修经验。
[0114]
经验库专家系统还能够在工艺控制出现异常时，根据异常情况判断异常原因，并在终端显示相关知识与调整措施，对工艺控制指标进行改善。
[0115]
相应地，本发明还提供了一种计算机存储介质，该存储介质上存储有指令，当该指令被计算机执行时可使得计算机执行上述烟丝风选方法。
[0116]
现在参考图2，所示为根据本技术的一个实施例的电子设备400的框图。电子设备400可以包括耦合到控制器中枢403的一个或多个处理器401。对于至少一个实施例，控制器中枢403经由诸如前端总线(fsb，front side bus)之类的多分支总线、诸如快速通道连(qpi，quickpath interconnect)之类的点对点接口或者类似的连接与处理器401进行通信。处理器401执行控制一般类型的数据处理操作的指令。在一实施例中，控制器中枢403包括，但不局限于，图形存储器控制器中枢(gmch，graphics&memory controller hub)(未示出)和输入/输出中枢(ioh，input output hub)(其可以在分开的芯片上)(未示出)，其中gmch包括存储器和图形控制器并与ioh耦合。
[0117]
电子设备400还可包括耦合到控制器中枢403的协处理器402和存储器404。或者，存储器和gmch中的一个或两者可以被集成在处理器内(如本技术中所描述的)，存储器404和协处理器402直接耦合到处理器401以及控制器中枢403，控制器中枢403与ioh处于单个芯片中。
[0118]
存储器404可以是例如动态随机存取存储器(dram，dynamic random access memory)、相变存储器(pcm，phase change memory)或这两者的组合。存储器404中可以包括用于存储数据和/或指令的一个或多个有形的、非暂时性计算机可读介质。计算机可读存储介质中存储有指令，具体而言，存储有该指令的暂时和永久副本。该指令可以包括：由处理器中的至少一个执行时导致电子设备400实施如图1所示方法的指令。当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一实施例或组合实施例公开的方法。
[0119]
在一个实施例中，协处理器402是专用处理器，诸如例如高吞吐量mic(many integrated core，集成众核)处理器、网络或通信处理器、压缩引擎、图形处理器、gpgpu(general-purpose computing on graphics processing units，图形处理单元上的通用计算)或嵌入式处理器等等。协处理器402的任选性质用虚线表示在图2中。
[0120]
在一个实施例中，电子设备400可以进一步包括网络接口(nic，network interface controller)406。网络接口406可以包括收发器，用于为电子设备400提供无线电接口，进而与任何其他合适的设备(如前端模块，天线等)进行通信。在各种实施例中，网络接口406可以与电子设备400的其他组件集成。网络接口406可以实现上述实施例中的通
信单元的功能。
[0121]
电子设备400可以进一步包括输入/输出(i/o，input/output)设备405。i/o405可以包括：用户界面，该设计使得用户能够与电子设备400进行交互；外围组件接口的设计使得外围组件也能够与电子设备400交互；和/或传感器设计用于确定与电子设备400相关的环境条件和/或位置信息。
[0122]
值得注意的是，图2仅是示例性的。即虽然图2中示出了电子设备400包括处理器401、控制器中枢403、存储器404等多个器件，但是，在实际的应用中，使用本技术各方法的设备，可以仅包括电子设备400各器件中的一部分器件，例如，可以仅包含处理器401和网络接口406。图2中可选器件的性质用虚线示出。
[0123]
现在参考图3，所示为根据本技术的一实施例的soc(system on chip，片上系统)500的框图。在图3中，相似的部件具有同样的附图标记。另外，虚线框是更先进的soc的可选特征。在图3中，soc500包括：互连单元550，其被耦合至处理器510；系统待理单元580；总线控制器单元590；集成存储器控制器单元540；一组或一个或多个协处理器520，其可包括集成图形逻辑、图像处理器、音频处理器和视频处理器；静态随机存取存储器(sram，static random-access memory)单元530；直接存储器存取(dma，direct memory access)单元560。在一个实施例中，协处理器520包括专用处理器，诸如例如网络或通信处理器、压缩引擎、gpgpu(general-purpose computing on graphics processing units，图形处理单元上的通用计算)、高吞吐量mic处理器或嵌入式处理器等。
[0124]
静态随机存取存储器(sram)单元530可以包括用于存储数据和/或指令的一个或多个有形的、非暂时性计算机可读介质。计算机可读存储介质中存储有指令，具体而言，存储有该指令的暂时和永久副本。该指令可以包括：由处理器中的至少一个执行时导致soc实施如1所示方法的指令。当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中公开的方法。
[0125]
本技术的各方法实施方式均可以以软件、磁件、固件等方式实现。
[0126]
可将程序代码应用于输入指令，以执行本文描述的各功能并生成输出信息。可以按已知方式将输出信息应用于一个或多个输出设备。为了本技术的目的，处理系统包括具有诸如例如数字信号处理器(dsp，digital signal processor)、微控制器、专用集成电路(asic)或微处理器之类的处理器的任何系统。
[0127]
程序代码可以用高级程序化语言或面向对象的编程语言来实现，以便与处理系统通信。在需要时，也可用汇编语言或机器语言来实现程序代码。事实上，本文中描述的机制不限于任何特定编程语言的范围。在任一情形下，该语言可以是编译语言或解释语言。
[0128]
至少一个实施例的一个或多个方面可以由存储在计算机可读存储介质上的表示性指令来实现，指令表示处理器中的各种逻辑，指令在被机器读取时使得该机器制作用于执行本文的技术的逻辑。被称为“ip(intellectual property，知识产权)核”的这些表示可以被存储在有形的计算机可读存储介质上，并被提供给多个客户或生产设施以加载到实际制造该逻辑或处理器的制造机器中。
[0129]
在一些情况下，指令转换器可用来将指令从源指令集转换至目标指令集。例如，指令转换器可以变换(例如使用静态二进制变换、包括动态编译的动态二进制变换)、变形、仿真或以其它方式将指令转换成将由核来处理的一个或多个其它指令。指令转换器可以用软
件、硬件、固件、或其组合实现。指令转换器可以在处理器上、在处理器外、或者部分在处理器上且部分在处理器外。
[0130]
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。