专利名称：烟叶发酵控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属工业自动控制领域。
烟叶发酵是卷烟生产的关键工序，它是将成批烟叶堆放在多间发酵室中，通入热风和蒸气，使烟叶在湿热的气候环境中发酵约半月之久，使微生物繁殖、酶转化、变成色香俱全的烟叶，供制作香烟使用。在国外烟叶多采用天然发酵，即将烟叶堆放在库房中几年让其自然发酵。在国内烟厂为加速资金周转，减少库存，几乎都采用人工发酵，而人工发酵的关键是合理控制发酵室的温度和湿度。温湿度过低需发酵时间很长，温湿度过高烟叶易变黑、甚至霉烂。目前传统的烟叶发酵的温湿度控制是靠手工操作，即操作者每隔几小时进入发酵室观察液体温度计一次，根据示值高低用手工调整蒸气流量，每隔几小时作一次记录。这样也就存在工人劳动条件差、发酵室的高温、高湿使工作人员易患关节炎、感冒等疾病;又严重影响烟叶的发酵质量。由于手工操作，工作条件差，观察和记录蒸气的间隔时间太长，无法及时的调整蒸气的进气量，致使温湿度波动大，所以很难保证发酵工艺的要求。近年来有些卷烟厂也请有关单位搞过一些仪表和计算机自控系统，但都存在一些问题和弊端，所以解决烟叶发酵自动控制，并希望达到满意的效果，这也是卷烟生产厂家的共同愿望。
本实用新型的目的在于用自动控制系统来提高烟叶的发酵质量，解善工人的劳动条件，使烟叶的发酵能通过自动控制来保证达到发酵工艺的要求。
这套烟叶发酵控制系统主要由计算机、控制屏、执行机构、温湿度传感器等部份组成。其主要功能是烟叶发酵室的温度和湿度由传感器转换成电信号，通过电缆送回控制室，并将送回的实测值与先标定好的设定值进行比较，通过PID运算，D/A转换输出偏差电信号推动电动执行器转动，从而达到调整蒸气流量、控制烟叶发酵车间的湿度允许误差在±3%范围内。温度允许误差在1℃范围内。本系统传感器采用双芯Pt＊100陶瓷铂电阻温度计，每间发酵室用三支分别测量干温(发酵室温)、湿温(饱和水气温度)和包温(烟包内温度)。每只铂电阻的一芯用作自动巡回检测，根据干温、湿温示值查表获得相对温度;另一芯用作计算机控制系统。由于发酵室属湿热气候，铂电阻引线容易锈蚀，所以在连接上排除了易使接触电阻增大，示值不准的螺钉与外线连接方式，而是采用焊接与使铂电阻引线与外线连接，并在焊点和引线处采取了涂漆、涂松香剂等防腐蚀措施，以确保接触电阻永远一致。本系统还采用了增大输入转换桥路的供电电压，从通常铂电阻供电电压的1V增大到15V，使各桥臂电阻相应增大，这样即使接触电阻有所变化，对测量示值的影响也就相对的小了。本系统中由传感器转换成的电信号经桥路转换，A/D转换后，可在屏幕上显示和打印出被测值。图3的下半部是输入桥路线路图，它大大提高了温湿度控制系统的可靠性。本实用新型计算机软件功能完善，完全采用汉字图象，便于工人操作，屏幕显示内容齐全，色彩丰富，并设计了许多图象表达出不同的功能。具体由
。本系统还可与中心控制室连网，向中心控制室呈报蒸气日和月消耗量。这套烟叶发酵控制系统还附有手动装置，一旦计算机自控系统出现故障可用手动装置来控制发酵室的温湿度，以确保生产不受影响。此外本系统还设有与自控系统完全独立的自动巡回检测装置，巡回数据显示出各发酵室的温度、湿度，烟包温度，它可从另一渠道监视计算机屏幕显示的正确性，只要两者所显数据吻合，就说明所显数据绝对正确。
本实用新型功能齐全、可靠实用、自动化程度高，操作简便易学。各间发酵室的工艺参数从计算机键盘输入后，在半个多月连续发酵运行中不需人去操作，完全实现自动控制;自动在屏幕上显示温度、相对湿度、烟包温度等，并自动打印记录、自动调温调湿、自动定期排杂。如遇超温、超湿、超蒸气压、停电等不利事件发生，能自动发出声光报警信号。本烟叶发酵控制系统通过了在昆明卷烟厂分厂进行的试用，使用效果良好，受到了厂方的好评，据该厂质量检查部门评议，用这套控制系统进行控制发酵出的烟叶色香俱全，质量得到了明显的提高。目前在云南的昆明卷烟厂分厂、昭通卷烟厂、绥江雪茄烟厂的全部发酵室都采用了本套烟叶发酵控制系统技术对其烟叶进行理想的发酵处理。
对附图的说明图1是本控制系统原理示意图。发酵室内温度、湿度变化通过“干温”、“湿温”、“包温”三支铂电阻温度计检测出，然后进行桥路转换、放大、滤波、A/D转换、输入给电子计算机、计算机接收各间发酵室输来的信号进行巡回采样，相对湿度运算，温湿度值储存，显示，PID运算等，经A/D转换后输出0-10ma信号，指挥电动执行器动作，调整球阀开度，即调整了蒸气进气量与控制系统完全独立的另一组(三支)铂电阻温度计直接输入到自动巡回检测系统，巡回数字显示各间发酵室的“干温”、“湿温”、“包温”，从而验证计算机屏幕显示的正确性。为防止自控系统出故障影响生产，还安装了手动控制和自动报警系统。
图2是一间发酵室控制系统线路图，A/D、D/A转换电路及开关电路装在扩充箱内。排杂、报警都由计算机控制。
图3是输入输出转换电路图，下半部份是输入转换电路，3支铂电阻温度计分别进行桥路转换放大，变成5V直流信号输出。上半部份是调温，调湿输出转换电路，将计算机D/A转换输出的0-5V信号转换成0-10mA输出。
图4是计算机屏幕工作状况显示，16间发酵室的温度，相对湿度瞬间设定值，实测值用直方图表示出来(上半部表示温度，下半部表示相对湿度)，只要每间发酵室直方图设定和实测高度一致，就说明控制正常，用这一幅图面便可监测16间发酵室运行情况并显示出蒸气温度、压力、流量。
图5是计算机屏幕显示的控制状态图，它能定量显示任何一间发酵室温度、相对湿度、包内温度的精确设定值、实测值和直方图，并显示烟叶产地、等级、需要发酵的时间、已发酵的时间。
图6是每一间发酵室的屏幕控制趋势图，它能显示几小时以来温湿度蒸气压变化情况，能观察系统控制品质。
图7是计算机屏幕显示的全过程控制图。把每间发酵室全过程的温度、相对湿度的设定曲线和实测曲线显示并打印出来，作为检查质量、存档之用。以前烟厂是用人工描绘，每6小时观测描绘一点，然后连成曲线，不仅时间间隔太长、不准确，而且存在人为弊端，描虚假数字不易发觉。
权利要求
1.一种适合烟叶发酵特点，由计算机、控制屏、执行机构、温湿度传感器等组成的烟叶发酵控制系统，用一台计算机实现多间发酵集中自动控制，其特征是除自动控制系统外，还有备用的手动系统及与自控系统完全独立的一套自动巡回检测系统，有超温、超温超湿、超蒸气压、报警装置，蒸气阀门采用不锈钢球阀。
2.根据权利要求1所述的“烟叶发酵控制系统”，其温湿度传感器采用铂电阻温度计。其特征是测出室温和室内饱水气温度，计算机算出相对湿度，为严防接触电阻变化对示值的影响，在整个测量回路中不用螺钉连接，采用焊接，并涂漆和松香剂防腐，而且将桥路电压从通常的1V提高到15V，相应增大桥臂电阻阻值。
3.根据权利要求1所述的烟叶发酵系统的计算机应用软件，采用中文彩色幅面显示，功能齐全。其特征是能显示各间发酵室的温度、相对湿度、烟包温度及能显蒸气流量、压力、温度、蒸气日耗量、月耗量，烟叶产地、等级、日期、操作者班次(见图4至图7)，还能向中心控制室联网输送信息。
全文摘要
这套“烟叶发酵控制系统”主要由计算机、控制屏、执行机构、温湿度传感器等组成。其功能是将从发酵室由传感器经过转换后送回的电信号通过PID等运算和转换，输出偏差电信号推动电动执行机构达到调整发酵室蒸气流量，控制烟叶发酵室的温湿度。本系统还可与中心控制室连网，向中心控制室呈报蒸气的日和月耗量。该系统功能齐全、可靠适用、自动化程度高。经厂方试用后效果良好，受到了试用该系统卷烟厂的好评、并使烟叶质量得到了明显的提高。
文档编号A24B15/18GK1067565SQ9110399
公开日1993年1月6日 申请日期1991年6月14日 优先权日1991年6月14日
发明者田光贵, 王洪纲, 董斌, 张曙红, 唐西林, 陈永进, 陈赫明 申请人:昆明工学院