煙草設(shè)備中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

歐陽冰

（深圳煙草工業(yè)有限責任公司 廣東省深圳市 518000）

當前我國信息技術(shù)發(fā)展速度較快，煙草行業(yè)應(yīng)該有效借助智能控制技術(shù)進行生產(chǎn)操作，最終掌握智能控制技術(shù)，并且讓其在煙草行業(yè)中發(fā)揮出自身作用。煙民逐漸增多煙草消費呈現(xiàn)上升趨勢，此時煙草行業(yè)在國內(nèi)形成了一體化融合發(fā)展趨勢，因此智能控制技術(shù)是煙草行業(yè)轉(zhuǎn)型的一種方式，此時也是提高煙草行業(yè)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，在一定基礎(chǔ)之上還能優(yōu)化產(chǎn)品，讓產(chǎn)品具備核心競爭力。煙草行業(yè)是我國納稅大戶，更是國民經(jīng)濟的主要支柱，所以煙草行業(yè)需要加速創(chuàng)新力度，讓其在國內(nèi)市場立足，并且還需不斷開闊外部市場，促進煙草行業(yè)的有效發(fā)展。

1 智能技術(shù)

在科技飛速發(fā)展的今天，智能化控制技術(shù)是計算機技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。智能化控制技術(shù)的應(yīng)用可以解決各類難度系數(shù)較高的技術(shù)類工作，將其應(yīng)用在各個行業(yè)之中，可以對各類工作進行完善。當前我國計算機技術(shù)得到快速發(fā)展，智能化控制技術(shù)也逐步成熟，因此也在多個行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。

智能化控制技術(shù)在運行過程中需要計算發(fā)揮出自身的功能性，還需融合編寫功能讓智能化技術(shù)可以滿足仿真人的行為，對各類事物和生產(chǎn)工作進行模擬和決策，通過不斷收集數(shù)據(jù)信息對其后續(xù)操作進行判斷，最終推進智能化控制技術(shù)的發(fā)展。此項工作可以優(yōu)化煙草工作效率，還可減少人力物力財力的輸出，最終減少操作中的各類失誤，確?？梢詫Ω黝惞收线M行修復(fù)，保證生產(chǎn)工作的效率，最終推進各個行業(yè)的發(fā)展。

智能化控制技術(shù)的運行需要通過傳感器對各類數(shù)據(jù)進行收集，數(shù)據(jù)信息包括內(nèi)部信息和周圍環(huán)境信息，通過對數(shù)據(jù)信息的檢測，對圖像信息進行轉(zhuǎn)化，確保將圖像信息轉(zhuǎn)化成為數(shù)據(jù)，再結(jié)合自身的系統(tǒng)需求對數(shù)據(jù)進行分析和決策。結(jié)合數(shù)據(jù)信息的辨別，讓其在指定程序中進行操作，針對各種不科學的處理方式進行完善，才可保證實現(xiàn)完全智能化，并且進行有效運作。數(shù)據(jù)采集如圖1 所示。

圖1 ：數(shù)據(jù)采集

2 智能控制技術(shù)與煙草設(shè)備結(jié)合的作用

在煙草行業(yè)中設(shè)備智能化控制系統(tǒng)需要結(jié)合智能技術(shù)的支持，才可保證在計算機監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等各類系統(tǒng)中發(fā)揮出自身作用，此時合理有效使用智能化技術(shù)更能推進煙草行業(yè)的發(fā)展，也讓參數(shù)變化逐步更新，有效保證了參數(shù)的準確性，才可確保生產(chǎn)工作的精度，最終有效進行后續(xù)生產(chǎn)操作。當前煙草生產(chǎn)工作的質(zhì)量需要結(jié)合通信系統(tǒng)的支持，才可確保信息的傳輸，最終對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行有效調(diào)整和控制，得出準備的生產(chǎn)參數(shù)。此時部分工作需要結(jié)合電氣系統(tǒng)對其進行控制，確保控制對象在及其復(fù)雜的程序下也能進行操作。因此在使用智能化技術(shù)后可以滿足復(fù)雜操作需要，同時還可實現(xiàn)操作的便捷性，更符合新時期的發(fā)展需求。

3 智能控制技術(shù)在煙草設(shè)備應(yīng)用中存在的問題

3.1 缺乏頂層設(shè)計

智能控制技術(shù)可以將煙草行業(yè)中的各類產(chǎn)品、設(shè)備、操作者等多個流程進行連接，并且按照各個流程貼上相應(yīng)的標簽，確保煙草設(shè)備可以被有效利用。當前我國煙草設(shè)備中智能控制技術(shù)缺少頂層設(shè)計，因此在儲藏和物流環(huán)境之間不能有效使用智能控制技術(shù)，因此整體的智能控制水平并未達到標準。智能控制技術(shù)當前在煙草企業(yè)之中仍然處于低級狀態(tài)，因此煙草行業(yè)中存在的各類數(shù)據(jù)也不能通過智能控制技術(shù)對其進行整合，所以很多數(shù)據(jù)信息很難直接搜集起來，所以煙草行業(yè)員工需要有效應(yīng)用智能化控制技術(shù)，最終有效對信息進行整合和輸出，確保煙草員工可以第一時間獲取信息，保證信息質(zhì)量，減少誤差，規(guī)避各類不足，才可有效提高監(jiān)管力度。但是結(jié)合當前我國煙草行業(yè)中各大企業(yè)實際情況來看，此項工作完善度并不高，所以需要企業(yè)對智能化控制技術(shù)的使用進行重視。

3.2 缺乏統(tǒng)一性

當前我國煙草智能化控制技術(shù)在發(fā)展中需要保證語言執(zhí)行標準的統(tǒng)一性，才可確保進一步對各個施工環(huán)節(jié)進行協(xié)調(diào)，保證煙草行業(yè)和供應(yīng)商或者操作人員之間的數(shù)據(jù)交換，讓其整體數(shù)據(jù)可以達到統(tǒng)一的使用標準，確保數(shù)據(jù)交互的統(tǒng)一性。煙草行業(yè)在生產(chǎn)工作中缺乏溝通，在溝通過程中形成了各類壁壘，所以需要應(yīng)用智能控制技術(shù)對整體工作進行完善，比如說物流信息和信息管理方面，都可應(yīng)用智能化控制技術(shù)對其進行銜接，確保無縫銜接，讓信息技術(shù)和設(shè)備等資源都可達成相互溝通的需求。但是綜合上述具體情況來看，企業(yè)在很多方面都不能滿足有效溝通的需求，所以煙草智能化控制技術(shù)的使用水平需要得到提升。各類設(shè)備如果不能按照統(tǒng)一的標準進行操作，后續(xù)形成故障的概率會逐漸提升，此時相關(guān)檢修人員的工作量逐漸提升，因此企業(yè)生產(chǎn)成本也會隨著人工費用的提升而提升，所以需要滿足系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性標準，最終為后續(xù)生產(chǎn)工作奠定良好基礎(chǔ)。

4 智能控制技術(shù)在煙草電氣設(shè)備中的具體應(yīng)用

4.1 在煙草倉儲和物流管理中的應(yīng)用

為了實現(xiàn)煙草倉儲工作中無紙化辦公需求，倉庫需要結(jié)合煙草原材料和成品進行有效管控操作，煙草成品也許按照類型進行主控區(qū)域的劃分和打包等。此時利用無線網(wǎng)絡(luò)可以完善自動化調(diào)度操作，以此提高出入庫效率。后續(xù)還可結(jié)合LED 光譜追蹤設(shè)備對倉庫進行影像傳播，此時煙草條形碼和影響可以結(jié)合技術(shù)進行校對，最終完善有效標記和追蹤。動態(tài)監(jiān)測可以讓煙草成本按照訂單需求進行判斷，最終實現(xiàn)智能化自動化管理。

此時還需創(chuàng)建數(shù)字化動態(tài)管理平臺，針對各個類別煙草的倉儲情況結(jié)合物流運輸?shù)拳h(huán)節(jié)進行實施操作，確?？梢杂行Ω鱾€環(huán)節(jié)進行監(jiān)管，保證煙草進貨到銷售環(huán)節(jié)都可按照自動化的需求進行完善，保證后期可以結(jié)合需求進行調(diào)差，減少人為數(shù)據(jù)修改的概率。在監(jiān)管過程中如果調(diào)查數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)之間存在一定差異時，可以利用遠程操作功能針對生產(chǎn)線路數(shù)據(jù)記錄進行調(diào)整，以此查詢出現(xiàn)故障的具體位置，達到及時更正的需求，最終建立較為完整的并且全自動的煙草物流管理系統(tǒng)。

4.2 在系統(tǒng)控制中的應(yīng)用

智能化控制技術(shù)是煙草設(shè)備系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)之一，更是實現(xiàn)電氣工程有效控制的關(guān)鍵，此過程可以進行遠程操作，此項技術(shù)可以為煙草行業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)提供更好的發(fā)展平臺。智能化控制技術(shù)與傳統(tǒng)的人工操作之間存在較大的差異，所以智能化控制技術(shù)可以幫助煙草行業(yè)電氣系統(tǒng)實現(xiàn)信息感知和識別，最終有效進行決策，確保在大數(shù)據(jù)支持下，可以有效提高自身處理信息的能力，最終保證海量信息的輸出。在煙草企業(yè)中電氣控制系統(tǒng)可以解決生產(chǎn)管理人員的調(diào)度問題，并且還可以針對各個模塊的需求，設(shè)定可視化的監(jiān)控操作。

在人機交互頁面（圖2）中可以看到各個工藝流程中運行的機械設(shè)備和產(chǎn)品工藝等各個內(nèi)容的數(shù)據(jù)信息，此時可以結(jié)合實際需求對數(shù)據(jù)進行分析，針對實際生產(chǎn)工況合理選擇工藝確保各項選擇符合需求，最終有效提高產(chǎn)品施工質(zhì)量，從而監(jiān)控一線生產(chǎn)工況。

圖2 ：人機交互流程

在人機交互的過程中，智能化控制的實現(xiàn)方式如下：

（1）首先獲取影像等信息，繼而對其進行處理以及分類，并且對碎部進行整合。

（2）通過計算機輔助的方式，實現(xiàn)半計算機、半人工判讀。

（3）借助影響遍及、人機混合、矢量編輯等方式進行人機交互。

（4）進行檢驗修正。

（5）獲取判讀結(jié)果，實現(xiàn)人機交互。

除此之外，智能化控制技術(shù)需要還可提高系統(tǒng)控制的精準度，在短時間內(nèi)容發(fā)揮出自身作用，讓整個生產(chǎn)流程實現(xiàn)緊密結(jié)合，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)之上對生產(chǎn)流程進行完善。對于煙草設(shè)備而言，在有效利用智能化控制技術(shù)后，可以簡化其他控制器的使用環(huán)節(jié)，此時設(shè)備的穩(wěn)定性可以得到優(yōu)化，并且還可節(jié)省操作時間，減少員工的手段操作工作量，從而優(yōu)化整體工作效率。

4.3 在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用

在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面需要按照卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行分析，在分析前期應(yīng)該將其調(diào)控成為深度學習模型，此類模型可以對權(quán)值進行共享，并且還可以保證連接稀疏的信息資源，減少采樣點。因此在應(yīng)用此類技術(shù)時可以結(jié)合自身對于數(shù)據(jù)的需求度選擇合理調(diào)控的方式，盡可能減少數(shù)據(jù)維度，保證數(shù)據(jù)在不變化的情況下進行平移、旋轉(zhuǎn)或者縮放，以此有效處理煙草設(shè)備所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)。卷積神經(jīng)昂羅主要通過卷積和自動采樣兩種模式的相互轉(zhuǎn)變，進行深層次的數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)輸出過程中還可連接各個層次的數(shù)據(jù)內(nèi)容，此過程也可以對數(shù)據(jù)深度模型架構(gòu)進行監(jiān)督操作。在操作前期需要利用BP 算法對其進行反向傳遞，反向傳遞可以結(jié)合梯度下降的情況對每層參數(shù)進行分析，最終確保具體分析結(jié)果。當前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在煙草設(shè)備生產(chǎn)工作中。此項技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比較卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以更準確更快捷的對煙草機械設(shè)備進行控制，并且還加快了信號調(diào)整的速度，降低了勞動成本的同時確保了運行效率。BP 算法涉及到的公式如下：

假設(shè)固定樣本模型為：

代價函數(shù)則可表示為：

以上公式中的第一項J(W,b)是一個均方差項。

在控制單元設(shè)置過程中主要選擇了松下系統(tǒng)的控制裝置，總?cè)萘靠梢赃_到5000 步，并且操作指令較為簡單，功能齊全還使用了雙絞線，在傳輸過程中傳輸速度可以達到100bs，因此可以在指定范圍內(nèi)同時聯(lián)網(wǎng)多臺設(shè)備，有效對生產(chǎn)工作進行實時監(jiān)控操作。

4.4 在機器視覺中的應(yīng)用

在實際調(diào)查中可以看出我國大部分的煙草企業(yè)生產(chǎn)具有一定規(guī)模，所以需要較多的設(shè)備對其進行支撐，才可滿足生產(chǎn)需要。此時人力資源的投入量也在不斷提升，因此需要機器視覺的控制，此系統(tǒng)可以幫助煙草企業(yè)在生產(chǎn)實踐中更好地控制生產(chǎn)操作。機器視覺的出現(xiàn)，讓煙草企業(yè)勞動力逐漸減少，除此之外，對于生產(chǎn)效率也有所提高，因此機器視覺在煙草企業(yè)中具有重要意義。在實際操作中，相關(guān)操作人員要結(jié)合生產(chǎn)具體情況進行監(jiān)管，此時可以借助此類機械設(shè)備減少誤差的概率，最終有效對各個領(lǐng)域進行控制，保證相關(guān)設(shè)備可以發(fā)揮出相應(yīng)的作用。此類設(shè)備內(nèi)部覆蓋了光學設(shè)備，并且機械功能較強，可以有效控制生產(chǎn)程序的各個領(lǐng)域。除此之外，煙草企業(yè)相關(guān)操作人員還可應(yīng)用機器視覺系統(tǒng)解決距離問題，以此達到會話的目的。從而根據(jù)實際情況作出判斷，并且對數(shù)據(jù)進行儲存，因此此類系統(tǒng)更具有適應(yīng)性。機器視覺如圖3 所示。

圖3 ：計算機視覺的實現(xiàn)

4.5 在伺服技術(shù)中的應(yīng)用

在煙草行業(yè)中伺服機技術(shù)可以應(yīng)用在煙草分包、包裝、濾棒成型、煙草物流自動配送等多個領(lǐng)域之中。當前隨著我國防偽要求的不斷提高，很多機械設(shè)備面臨淘汰，此時機械傳動功能也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。比如說彩膜的包裝情況，一般情況下包裝操作需要運用伺服技術(shù)的支持才可完成，但是結(jié)合實際情況來看在此類技術(shù)應(yīng)用后還需伺服電機、運動控制器、觸摸屏等各個零部件的支持，才可改善防偽性能，因此此項工作需要站在多個角度進行分析，才可確保防偽性能的提升。彩膜定位包裝需要借助精度較高的伺服電機對其進行支持，才可保證跟蹤的準確性，此時還可優(yōu)化機械性能，保證整體具有較大的剛度。

在實際控制工作中，編碼器可以滿足跟蹤主軸的操作，在主軸運轉(zhuǎn)一周后，伺服電機可以帶動包裝膜進行操作，包裝膜的長度需要按照一定指標進行確定，同時在色標方面也應(yīng)該在高速通道需求下，緩存主軸的編碼情況，針對相應(yīng)的數(shù)值執(zhí)行編碼操作，確保預(yù)期值與實際信息反饋之間誤差可以控制在可控范圍內(nèi)，針對信息反饋中心還需可以對伺服電機的具體參數(shù)進行調(diào)控，確?？梢杂行z測薄膜色標，并且將主軸定義在固定位置上，讓煙盒中的圖標進行準確性重疊，確保每一個煙盒都可保證精準重疊。伺服技術(shù)應(yīng)用流程如圖4 所示。

圖4 ：伺服技術(shù)應(yīng)用流程

伺服技術(shù)應(yīng)用在自動配送操作中是必然趨勢。當前國外的煙草電氣設(shè)備自身性能較強，但是在造價方面成本控制不為良好。而我國煙草行業(yè)很多生產(chǎn)商在煙草設(shè)備研發(fā)操作中，也取得了較高的成就，并且通過試驗各類研發(fā)工作取得了一定進展。比如說在煙道生產(chǎn)工藝中，伺服設(shè)備可以將香煙直接投遞到下一個生產(chǎn)工序中，此時輸送帶帶著煙草直接達到包裝環(huán)節(jié)，從而在一條生產(chǎn)線上直接進行打包操作。當前在輸送帶方面，可以將整條香煙在輸送帶上進行排列，并且逐一輸送至相應(yīng)的線路上，以此有效發(fā)揮出伺服系統(tǒng)的相應(yīng)速度，最終完善一體化生產(chǎn)操作。

4.6 在RFID自動識別技術(shù)中的應(yīng)用

RFID 是無線射頻識別技術(shù)的簡稱，它可以結(jié)合電磁傳播或者通過電磁感應(yīng)相應(yīng)的電流，從而在讀寫設(shè)備之中對內(nèi)容進行判斷，此時還可選擇使用電子標對無線射頻識別技術(shù)所得出的ID 信息和數(shù)據(jù)進行錄入，最終將其納入各類工作任務(wù)之中。無線射頻識別技術(shù)與傳統(tǒng)的條碼技術(shù)相比較關(guān)鍵點存在一定差異，此類技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)光學方法的弊端，不僅可以識讀還可以適當給出回應(yīng)，同時通過電波的輸出，讓機器和標簽之間形成雙向的數(shù)據(jù)通信模式，最終進行自動識別，保證有效對電波的解讀。無線射頻識別技術(shù)具有一定的優(yōu)點，其中穿透力較強，并且可以在非接觸的前提下進行測量操作，還可以針對不同的標簽進行識別操作，后續(xù)也滿足了遠距離的識讀需求，所以對于信息的儲存量較大，并且還可以結(jié)合實際需求進行讀寫操作。煙草物流操作也需滿足原材料的配送、出廠、管理、判斷、運輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性，在引入無線射頻識別技術(shù)后可以滿足上述各類環(huán)節(jié)的需求。針對目前煙草公司發(fā)展形勢來看，可以看出供應(yīng)鏈管理、托盤運輸、倉儲物流管理等多方面都可以選擇應(yīng)用無線射頻識別技術(shù)，所以此類技術(shù)的應(yīng)用前景較為廣泛，有待持續(xù)開發(fā)。RFID 自動識別技術(shù)結(jié)構(gòu)如圖5 所示。

圖5 ：RFID 自動識別技術(shù)結(jié)構(gòu)

5 結(jié)論

綜上所述，煙草設(shè)備中卷包車間的電氣設(shè)備需要有效應(yīng)用智能技術(shù)，才可促進煙草自動化系統(tǒng)設(shè)備的全面升級，保證有效提高煙草加工的生產(chǎn)效率，最終減少人力物力和時間的浪費，確保煙草行業(yè)得到有效發(fā)展，并且走健康的發(fā)展路線，從而增加煙草企業(yè)的經(jīng)濟效益。簡而言之，在新時代發(fā)展背景下，煙草行業(yè)技術(shù)日新月異，此時需要技術(shù)人員站在實際角度分析電氣設(shè)備的發(fā)展方向，通過智能化技術(shù)的支持，讓自動化控制設(shè)備更加合理，從而提高電氣設(shè)備發(fā)展水平，加快生產(chǎn)效率，最終實現(xiàn)對煙草生產(chǎn)自動化控制的目標。煙草企業(yè)是我國國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，因此需要得到重視。