CN104615023B - 用于物位开关的智能设定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的用于物位开关的智能设定方法，包括以下步骤：采集设定数量的物位信号值并存入数据分析数组；根据数据分析数组中物位信号值的变化趋势得到物位信号趋势图；将物位信号趋势图中每个波峰对应的物位信号值存入最大物位数组，将物位信号趋势图中每个波谷对应的物位信号值存入最小物位数组；将最大物位数组通过处理得到报警比较值，将最小物位数组通过处理得到报警取消值。

Description

用于物位开关的智能设定方法
技术领域
本发明涉及自动化领域，尤其涉及一种用于物位开关的智能设定方法。
背景技术
工业自动化领域用于开关量信号测量的物位开关系列，一般安装在罐体的顶端和底端，通过不同的测量原理(音叉物位开关测量叉体的振动频率、射频导纳物位开关测量电容变化量)来识别罐体内底部和顶部的物料有无状态，通过继电器或电流输出到中控室进行相关控制。
物位开关系列(音叉、射频导纳等)产品中均有两个状态比较值，一个是物位开关的报警比较值，一个是报警取消值，现场应用过程中实时检测物料位置的相关信号得到当前位置测量值，将当前测量值与预定的报警比较值、报警取消值进行比较，当前测量值大于报警比较值时，物位开关输出报警信号，当测量值小于报警取消值时，取消报警，报警比较值和报警取消值存在一定的差值范围，保证临界状态不会出现频繁的有无状态切换，后续加上报警延迟时间、报警方式等处理后，输出相关信号来识别罐体内物位开关安装位置的物料有无状态。
物位开关的现场应用过程中，由于测量介质的介电常数、粘稠度、颗粒的大小等现场相关测量因素的制约，造成物位开关在现场应用过程中可能出现误报的现象(有料报无料或无料报有料)，分析原因主要是现场应用过程中物位开关的挂料或物料塌陷造成的。例如音叉物位开关在振动叉体粘附了多个小颗粒，造成无料状态的振动频率发生变化，与初次安装的无料状态存在一定的偏移量，如果这个偏移量大且超过了产品内预设的报警取消值，就会造成物位开关不能正常检测中无料状态位置，从而造成误报。在现场工业控制应用中，物位开关一般用于关键点位置的物位测量，如果现场是自动化工业控制处理，物位开关的误报会造成错误的电机启动或进出料，可能造成非常严重的后果。
因此，需要一种用于物位开关的智能设定方法，通过现场应用过程中对物料从无到有的过程，进行一个智能学习，通过记录和分析学习过程中的信号相关测量值，自动生成物位开关中预留的报警比较值和报警取消值，来适应不同现场、工况的物位有无状态位置的正确测量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种通过记录和分析学习过程中的信号相关测量值，自动生成物位开关中预留的报警比较值和报警取消值的一种用于物位开关的智能设定方法。
本发明提供的用于物位开关的智能设定方法，包括以下步骤：
采集设定数量的物位信号值并存入数据分析数组；
根据数据分析数组中物位信号值的变化趋势得到物位信号趋势图；
将物位信号趋势图中每个波峰对应的物位信号值存入最大物位数组，将物位信号趋势图中每个波谷对应的物位信号值存入最小物位数组；
将最大物位数组通过处理得到报警比较值，将最小物位数组通过处理得到报警取消值；
进一步，将所述物位信号趋势图中每个上升沿起始点对应的物位信号值与终止点对应的物位信号值之间的差值以及每个下降沿起始点对应的物位信号值与终止点对应的物位信号值之间的差值存入差值数组，并根据差值数组处理得到报警异常比较值；
进一步，所述物位信号值采集有多组并存入相应的子分析数组，根据所述子分析数组中物位信号值的变化趋势得到子趋势图并将各个子趋势图拟合得到物位信号趋势图；
进一步，将所述数据分析数组中第二位起的每一个物位信号值减去前一位物位信号值，若该差值大于设定阈值，则记为上升；若该差值为负数且其绝对值大于设定阈值，则记为下降，若该差值的绝对值小于设定码值，则保持与上一趋势相同；
进一步，所述最大物位数组通过算数平均或者加权平均得到报警比较值，所述最小物位数组通过算数平均或者加权平均得到报警取消值。
本发明的有益效果是：本发明的用于物位开关的智能设定方法，通过现场应用过程中对物料从无到有的过程，进行一个智能学习，通过记录和分析学习过程中的信号相关测量值，自动生成物位开关中预留的报警比较值和报警取消值，来适应不同现场、工况的物位有无状态位置的正确测量，采用本发明的设定方法进行学习的过程中，应控制物料位置应由无料状态变化为有料状态最高位置，再由有料状态最高位置变化为无料状态，保证物位信号采集的完整性，采用本发明的物位开关的智能设定方法生成的报警比较值和报警取消值能够有效排除开关挂料或物料塌陷造成影响，避免物位开关发生误报警。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明的原理示意图。
具体实施方式
图1是本发明的原理示意图,如图所示，本实施例的用于物位开关的智能设定方法，包括以下步骤：采集设定数量的物位信号值并存入数据分析数组；因物位开关的现场应用过程中料位的位置是不定，全自动的智能学习很难准确确认现场应用的真实空满位置，且全自动学习的时间长、数据量大，故本发明中要求物位开关的智能学习过程是要可控的，学习过程中物料位置应由无料状态-----有料状态最高位置-----无料状态，物位开关可用拔码开关切换到智能学习状态，在智能学习状态下，本实施例的设定方法将每5次或10次的实时信号采集值(因实时信号采集是毫秒刷新，采集太快物位没有变化，存取数据意义不大)存入数据分析数组。
根据数据分析数组中物位信号值的变化趋势得到物位信号趋势图，本实施例中，可将数据分析数组中的物位信号值进行差值比较，并根据比较结果得到趋势数组。
将物位信号趋势图中每个波峰对应的物位信号值存入最大物位数组，将物位信号趋势图中每个波谷对应的物位信号值存入最小物位数组。
将最大物位数组通过处理得到报警比较值，将最小物位数组通过处理得到报警取消值。
本实施例中，将所述物位信号趋势图中每个上升沿起始点对应的物位信号值与终止点对应的物位信号值之间的差值以及每个下降沿起始点对应的物位信号值与终止点对应的物位信号值之间的差值存入差值数组，并根据差值数组处理得到报警异常比较值。
本实施例中，所述物位信号值采集有多组并存入相应的子分析数组；根据所述子分析数组中物位信号值的变化趋势得到子趋势图并将各个子趋势图拟合得到物位信号趋势图，本实施例中，当采集到设定的数据长度(例如50个数据)后切换子分析数组，本次采集的数据用于得到子趋势图，下一个子分析数组得到另一个子趋势图，循环多组后能够相应得到多个子趋势图，并利用多个子趋势图进行拟合形成物位信号趋势图，保证生成的物位信号趋势图的准确性。
本实施例中，将所述数据分析数组中第二位起的每一个物位信号值减去前一位物位信号值，若该差值大于设定阈值，则记为上升；若该差值为负数且其绝对值大于设定阈值，则记为下降，若该差值的绝对值小于设定码值，则保持与上一趋势相同，本实施例中，设定的阈值为3，将50个间歇数据进行预处理，后一个值减前一个值，如果差值大于3趋势数组记录为1(表示上升)，差值小于-3趋势数组记求为-1(表示下降)，差值绝对值在1-3之间变化，将前一个值存给后一个值(目的是去除1-3个码值内的抖动)将前一个值的趋势记录存给后一个值的趋势记录。
本实施例中，所述最大物位数组通过算数平均或者加权平均得到报警比较值，所述最小物位数组通过算数平均或者加权平均得到报警取消值。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种用于物位开关的智能设定方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集设定数量的物位信号值并存入数据分析数组；
根据数据分析数组中物位信号值的变化趋势得到物位信号趋势图；将所述数据分析数组中第二位起的每一个物位信号值减去前一位物位信号值，若该差值大于设定阈值，则记为上升；若该差值为负数且其绝对值大于设定阈值，则记为下降，若该差值的绝对值小于设定码值，则保持与上一趋势相同；
将物位信号趋势图中每个波峰对应的物位信号值存入最大物位数组，将物位信号趋势图中每个波谷对应的物位信号值存入最小物位数组；
将最大物位数组通过处理得到报警比较值，将最小物位数组通过处理得到报警取消值。
2.根据权利要求1所述的用于物位开关的智能设定方法，其特征在于：将所述物位信号趋势图中每个上升沿起始点对应的物位信号值与终止点对应的物位信号值之间的差值以及每个下降沿起始点对应的物位信号值与终止点对应的物位信号值之间的差值存入差值数组，并根据差值数组处理得到报警异常比较值。
3.根据权利要求1所述的用于物位开关的智能设定方法，其特征在于：所述物位信号值采集有多组并存入相应的子分析数组；根据所述子分析数组中物位信号值的变化趋势得到子趋势图并将各个子趋势图拟合得到物位信号趋势图。
4.根据权利要求1所述的用于物位开关的智能设定方法，其特征在于：所述最大物位数组通过算数平均或者加权平均得到报警比较值，所述最小物位数组通过算数平均或者加权平均得到报警取消值。
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