CN107390514A - 一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法 - Google Patents

一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法 Download PDF

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马宏伟
黎志刚
沈丽婷
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00—Automatic controllers
    • G05B11/01—Automatic controllers electric
    • G05B11/36—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • G05B11/42—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P.I., P.I.D.

Abstract

本发明公开了一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法，包括以下步骤：步骤一，设定排料时间设定值和排料总量设定值；步骤二，测量排料开始前的物料毛重量；步骤三，开始排料并实时记录排料量累计时间和当前毛重量；步骤四，得到排料量累计值；步骤五，得到排料速度设定值；步骤六，得到排料量累计值实时设定值；步骤七，得到实时排料量累计值差值；步骤八，记录实时的排料量累计值差值并进行增量式PID计算；步骤九，判断步骤八中实时排料量累计值差值的变化趋势；步骤十，将排料量累计值差值变化趋势的判断结果用于限制控制输出。本发明具有稳定性高、自动化程度高、系统干扰性较低的优点。

Description

一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃原料配料系统排料控制方法，特别是一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法。
背景技术
在玻璃原料配料系统中，物料排料是定量、定速控制，理想状态是在配料时每种物料以均匀速度在一定时间内按设定排料量准确排料。目前，由于物料的流动性不断变化等原因，排料很难保持稳定的速度，在国内的生产线中，排料速度的控制很多是靠人工干预，少数采用PID自动控制，但由于物料排料速度会受物料特性和给料设备等原因的干扰，测量到的排料速度瞬时值与真实排料速度值之间有较大误差，对系统的干扰较强。因此，现有的玻璃原料配料系统排料速度的控制存在稳定性低、自动化程度低、系统干扰性强的缺点。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法。它具有稳定性高、自动化程度高、系统干扰性较低的优点。
本发明的技术方案：一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法，其特征在于，按以下步骤进行：
步骤一，排料开始前分别设定排料时间设定值和排料总量设定值；
步骤二，测量排料开始前的物料毛重量；
步骤三，开始排料并实时记录排料累计时间和当前毛重量；
步骤四，由步骤二中的排料开始前的物料毛重量和步骤三中实时记录的当前毛重量得到排料量累计值；
步骤五，由步骤一中的排料时间设定值和排料总量设定值得到排料速度设定值；
步骤六，由步骤五中的排料速度设定值和步骤三中实时记录的排料累计时间得到排料量累计值实时设定值；
步骤七，由步骤六中的排料量累计值实时设定值和步骤四中实时记录的排料量累计值得到实时排料量累计值差值；
步骤八，记录实时的排料量累计值差值并进行增量式PID计算；
步骤九，判断步骤八中实时排料量累计值差值的变化趋势；
步骤十，将排料量累计值差值变化趋势的判断结果用于限制控制输出；
所述排料量累计值由排料开始前的物料毛重量减去当前毛重量得到；排料速度设定值为排料总量设定值除以排料时间设定值；排料量累计值实时设定值为排料速度设定值乘以排料累计时间；排料量累计值差值为排料量累计值实时设定值与排料量累计值之间的差值。
前述的一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法中，所述的增量式PID计算的设定值是上一时刻的排料量累计值差值，测量值是当前时刻的排料量累计值差值。
前述的一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法中，所述的增量式PID计算的采样周期是1S,趋势判断的采样周期是3至5S。
与现有技术相比，本发明将排料速度的控制转化为排料量累计值实时设定值与排料量累计值之间的差值的控制，只要差值稳定，排料速度就是稳定的；物料排料速度的自动控制采用PID控制，提高了玻璃原料自动配料系统的自动化程度；增加排料量累计值差值的变化趋势判断，用可靠的趋势判断结果锁定控制输出的调节方向，提高了系统的抗干扰能力，从而提高了物料排料控制的稳定性。因此，本发明具有稳定性高、自动化程度高、系统干扰性较低的优点。
附图说明
图1是仿真实验中各个量的变化图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法，其特征在于，按以下步骤进行：
步骤一，排料开始前分别设定排料时间设定值和排料总量设定值；
步骤二，测量排料开始前的物料毛重量；
步骤三，开始排料并实时记录排料累计时间和当前毛重量；
步骤四，由步骤二中的排料开始前的物料毛重量和步骤三中实时记录的当前毛重量得到排料量累计值；
步骤五，由步骤一中的排料时间设定值和排料总量设定值得到排料速度设定值；
步骤六，由步骤五中的排料速度设定值和步骤三中实时记录的排料累计时间得到排料量累计值实时设定值；
步骤七，由步骤六中的排料量累计值实时设定值和步骤四中实时记录的排料量累计值得到实时排料量累计值差值；
步骤八，记录实时的排料量累计值差值并进行增量式PID计算；
步骤九，判断步骤八中实时排料量累计值差值的变化趋势；
步骤十，将排料量累计值差值变化趋势的判断结果用于限制控制输出；
所述排料量累计值由排料开始前的物料毛重量减去当前毛重量得到；排料速度设定值为排料总量设定值除以排料时间设定值；排料量累计值实时设定值为排料速度设定值乘以排料累计时间；排料量累计值差值为排料量累计值实时设定值与排料量累计值之间的差值。
所述的增量式PID计算的设定值是上一时刻的排料量累计值差值，测量值是当前时刻的排料量累计值差值；将排料速度的控制转化为排料量累计值实时设定值与排料量累计值之间差值的控制，只要差值稳定，排料速度就是稳定的。
所述的增量式PID计算的采样周期是1S,趋势判断的采样周期是3至5S，趋势判断的采样周期较长有利于提高判断结果的准确性，增量式PID计算的采样周期较短有利于快速反应。
所述的排料量累计值差值变化趋势的判断结果用于限制控制输出；当排料量累计值差值变化趋势的判断结果需要减小控制输出时，控制输出只能减小；当排料量累计值差值变化趋势的判断结果需要增大控制输出时，控制输出只能增大；增加趋势判断，并用于限制控制输出，增强了抗干扰能力。
图1是本发明仿真实验中各个量的变化图，区域1模拟了一次真实排料速度没有改变的短时干扰，从图1中可看出无限制控制输出值已经有了较大变化，但有限制控制输出值基本不变；区域2模拟了一次真实排料速度突然增大的情况，从图1中可看出控制输出值快速调整，保持排料速度稳定；区域3模拟了一次真实排料速度突然减小的情况，从图1中可看出控制输出值快速调整，保持排料速度稳定。
本发明的具体工作步骤：步骤一，排料开始前分别设定排料时间设定值和排料总量设定值；步骤二，测量排料开始前的物料毛重量；步骤三，开始排料并实时记录排料累计时间和当前毛重量；步骤四，由步骤二中的排料开始前的物料毛重量和步骤三中实时记录的当前毛重量得到排料量累计值；步骤五，由步骤一中的排料时间设定值和排料总量设定值得到排料速度设定值；步骤六，由步骤五中的排料速度设定值和步骤三中实时记录的排料累计时间得到排料量累计值实时设定值；步骤七，由步骤六中的排料量累计值实时设定值和步骤四中实时记录的排料量累计值得到实时排料量累计值差值；步骤八，记录实时的排料量累计值差值并进行增量式PID计算；步骤九，判断步骤八中实时排料量累计值差值的变化趋势；步骤十，将排料量累计值差值变化趋势的判断结果用于限制控制输出。

Claims (3)

1.一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法，其特征在于，按以下步骤进行：
步骤一，排料开始前分别设定排料时间设定值和排料总量设定值；
步骤二，测量排料开始前的物料毛重量；
步骤三，开始排料并实时记录排料累计时间和当前毛重量；
步骤四，由步骤二中的排料开始前的物料毛重量和步骤三中实时记录的当前毛重量得到排料量累计值；
步骤五，由步骤一中的排料时间设定值和排料总量设定值得到排料速度设定值；
步骤六，由步骤五中的排料速度设定值和步骤三中实时记录的排料累计时间得到排料量累计值实时设定值；
步骤七，由步骤六中的排料量累计值实时设定值和步骤四中实时记录的排料量累计值得到实时排料量累计值差值；
步骤八，记录实时的排料量累计值差值并进行增量式PID计算；
步骤九，判断步骤八中实时排料量累计值差值的变化趋势；
步骤十，将排料量累计值差值变化趋势的判断结果用于限制控制输出；
所述排料量累计值由排料开始前的物料毛重量减去当前毛重量得到；排料速度设定值为排料总量设定值除以排料时间设定值；排料量累计值实时设定值为排料速度设定值乘以排料累计时间；排料量累计值差值为排料量累计值实时设定值与排料量累计值之间的差值。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法，其特征在于：所述的增量式PID计算的设定值是上一时刻的排料量累计值差值，测量值是当前时刻的排料量累计值差值。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃原料自动配料系统排料差值控制方法，其特征在于：所述的增量式PID计算的采样周期是1S,趋势判断的采样周期是3至5S。
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