CN108037779A - 压力控制方法、装置、系统、存储介质和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压力控制方法、装置、系统、存储介质和计算机设备,接收压力传感器检测得到并发送的电磁阀组件的出气端的压力,电磁阀组件包括供压电磁阀和泄压电磁阀,根据电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据;根据供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至供压电磁阀或泄压电磁阀,控制指令用于指示供压电磁阀或泄压电磁阀执行对应压力控制操作,直至电磁阀组件的出气端的压力达到预设目标压力。根据供压调节参考数据生成对应的控制指令控制供压电磁阀或泄压电磁阀执行对应的压控操作,直至电磁阀组件的出气端的压力达到预设目标压力,控压精度高且有效降低生产使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及微控压领域,特别是涉及一种压力控制方法、装置、系统、存储介质和计算机设备。
背景技术
随着科学技术的发展,气动工业迅速实现智能化,其中,电气比例阀是一种用电信号控制气体压力及流量的装置,是气动工业自动化系统中一个主要器件,它的研制成功为气动工业迅速实现智能化开辟了新的应用途径。
传统的真空自动控制方式通常采用成熟的电气比例阀控压输出,对于常规真空压力0~-100Kpa压力下,大部分电气比例阀只能有效线性输出0~-80Kpa真空值,对于0~-100Kpa真空线性输出的电气比例阀价格昂贵,加大了使用成本。因此,传统的真空自动控制方式在保证控制准确性的前提下成本高。
发明内容
基于此,有必要针对传统的真空自动控制方式在保证控制准确性的前提下成本高的问题,提供一种控制准确性高且成本低的压力控制方法、装置、系统、存储介质和计算机设备。
一种压力控制方法,包括以下步骤:
接收压力传感器检测得到并发送的电磁阀组件的出气端的压力,其中,所述电磁阀组件包括供压电磁阀和泄压电磁阀,所述供压电磁阀的输入端作为所述电磁阀组件的进气端,所述供压电磁阀的输出端连接所述泄压电磁阀的输入端,且作为所述电磁阀组件的出气端;
根据所述电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据;
根据所述供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至所述供压电磁阀或泄压电磁阀,所述控制指令用于指示所述供压电磁阀或所述泄压电磁阀执行对应压力控制操作,直至所述电磁阀组件的出气端的压力达到所述预设目标压力。
一种压力控制装置,包括以下步骤:
压力获取模块,用于接收压力传感器检测得到并发送的电磁阀组件的出气端的压力,其中,所述电磁阀组件包括供压电磁阀和泄压电磁阀,所述供压电磁阀的输入端作为所述电磁阀组件的进气端,所述供压电磁阀的输出端连接所述泄压电磁阀的输入端,且作为所述电磁阀组件的出气端;
供压调节参考数据确定模块,用于根据所述电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据;
控制指令发送模块,用于根据所述供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至所述供压电磁阀或泄压电磁阀,所述控制指令用于指示所述供压电磁阀或所述泄压电磁阀根据所述控制指令执行对应压力控制操作,直至所述电磁阀组件的出气端的压力达到所述预设目标压力。
一种压力控制系统,包括处理器、压力传感器和电磁阀组件,所述电磁阀组件包括供压电磁阀和泄压电磁阀,所述供压电磁阀的输入端作为所述电磁阀组件的进气端,所述供压电磁阀的输出端连接所述泄压电磁阀的输入端,且作为所述电磁阀组件的出气端,所述压力传感器连接所述电磁阀组件的出气端,所述供压电磁阀、所述泄压电磁阀和所述压力传感器均连接所述处理器,
所述压力传感器用于检测所述电磁阀组件的出气端的压力,并将所述电磁阀组件的出气端的压力发送至所述处理器;
所述处理器用于接收所述电磁阀组件的出气端的压力;根据所述电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据;以及根据所述供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至所述供压电磁阀或泄压电磁阀;
所述供压电磁阀或所述泄压电磁阀用于根据接收的所述控制指令执行对应压力控制操作,直至所述电磁阀组件的出气端的压力达到所述预设目标压力。
一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。
一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述任一项所述的方法。
上述压力控制方法、装置、系统、存储介质和计算机设备,通过接收压力传感器检测得到并发送的电磁阀组件的出气端的压力,根据电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据,根据供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至供压电磁阀或泄压电磁阀,控制指令用于指示供压电磁阀或泄压电磁阀执行对应压力控制操作,直至电磁阀组件的出气端的压力达到预设目标压力。根据供压调节参考数据生成对应的控制指令控制供压电磁阀或泄压电磁阀执行对应的压控操作,直至电磁阀组件的出气端的压力达到预设目标压力,控压精度高且有效降低生产使用成本。
附图说明
图1为一实施例中压力控制方法流程图;
图2为另一实施例中压力控制方法流程图;
图3为一实施例中压力控制装置结构图;
图4为另一实施例中压力控制装置结构图;
图5为一实施例中压力控制系统结构图。
具体实施方式
在一个实施例中,如图1所示,一种压力控制方法,包括以下步骤:
步骤S110:接收压力传感器检测得到并发送的电磁阀组件的出气端的压力,其中,电磁阀组件包括供压电磁阀和泄压电磁阀,供压电磁阀的输入端作为电磁阀组件的进气端,供压电磁阀的输出端连接泄压电磁阀的输入端,且作为电磁阀组件的出气端。
具体地,压力传感器是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。电磁阀是用电磁控制的工业设备,是用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器,并不限于液压、气动,用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,而控制的精度和灵活性都能够保证。利用供压电磁阀和泄压电磁阀实现控压的原理为:供压电磁阀和泄压电磁阀为高频电磁阀,响应时间非常快(毫秒级别),供压电磁阀和泄压电磁阀响应时间最快可以达到7ms,最慢可以达到60ms,在这个时间段7ms~60ms内的开启关闭启动时间不一样,供压电磁阀和泄压电磁阀输入端和输出端的压力会不一样,通过供压电磁阀不同的开启关闭启动时间来控制供压量,通过泄压电磁阀不同的开启关闭启动时间来控制泄压量。
步骤S120:根据电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据。在本实施例中,供压调节参考数据包括泄压差值和供压差值,步骤S120包括步骤122至步骤124。
具体地,预设目标压力可以根据需要进行设定。
步骤122:当所述电磁阀组件的出气端的压力大于所述预设目标压力时,根据所述电磁阀组件的出气端的压力和所述预设目标压力得到泄压差值。
步骤124:当所述电磁阀组件的出气端的压力小于所述预设目标压力时,根据所述电磁阀组件的出气端的压力和所述预设目标压力得到供压差值。
具体地,比如,预设目标压力为80Kpa,电磁阀组件的出气端的压力为100Kpa时,泄压差值为20Kpa,当电磁阀组件的出气端的压力为70Kpa时,供压差值为-10Kpa,根据供压调节参考数据判断供压多了还是供压少了,当供压调节参考数据为正值时,表示供压多了,当供压调节参考数据为负值时,表示供压少了,进而进行控制。
步骤S130:根据供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至供压电磁阀或泄压电磁阀,控制指令用于指示供压电磁阀或泄压电磁阀根据控制指令执行对应压力控制操作,直至电磁阀组件的出气端的压力达到预设目标压力。在本实施例中,步骤S130包括步骤132和步骤134。
步骤132:当供压调节参考数据为泄压差值时,根据泄压差值生成对应的控制指令并发送至泄压电磁阀,控制指令用于指示泄压电磁阀根据控制指令执行对应开启关闭动作泄压,直至电磁阀组件的出气端的压力达到预设目标压力。
步骤134:当供压调节参考数据为供压差值时,根据供压差值生成对应的控制指令并发送至供压电磁阀,控制指令用于指示供压电磁阀根据控制指令执行对应开启关闭动作供压,直至电磁阀组件的出气端的压力达到预设目标压力。
具体地,供压电磁阀和泄压电磁阀响应时间最快可以达到7ms,慢可以达到60ms,在这个时间段7ms~60ms内的开启关闭启动时间不一样,供压电磁阀和泄压电磁阀输入端和输出端的压力就会不一样,通过供压电磁阀不同的开启关闭启动时间来控制供压量,通过泄压电磁阀不同的开启关闭启动时间来控制泄压量,供压和泄压的同时结合就可以保证电磁阀组件的出气端的输出压力是稳定的,即保证电磁阀组件的出气端的输出的压力控制为预设目标压力,当供压调节参考数据为泄压差值时,比如为20Kpa,则说明供压多了,需要控制泄压电磁阀泄掉20Kpa的压力才能保证输出的压力为80Kpa,即根据泄压差值生成对应的控制指令并发送至泄压电磁阀,指示泄压电磁阀根据控制指令执行对应开启关闭动作泄压,即控制泄压电磁阀启动开始微量动作泄压,并最终实现电磁阀组件的出气端的输出压力与预设目标压力平衡;当供压调节参考数据为供压差值时,比如为-10Kpa,则说明供压少了,需要控制供压电磁阀加压10Kpa的压力才能保证输出的压力为80Kpa,即根据供压差值生成对应的控制指令并发送至供压电磁阀,指示供压电磁阀根据控制指令执行对应开启关闭动作供压即启动快的时间补压,即处理器控制供压电磁阀启动开始微量动作加压,并最终实现电磁阀组件的出气端的压力与设定压力平衡。目的是确保电磁阀组件的出气端的输出压力是维持不变化的。
进一步地,处理器的控制方式采用的是PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制))控制方式,利用的是电磁阀自身的高频动作特性,供压电磁阀和泄压电磁阀在1S时间内,能动作800次的开启关闭动作,而普通的电磁阀在相同时间内,可能只能动作50次的开启关闭动作,利用这种特性可以控制每次开启关闭释放的气体量不一样,从而实现供压和泄压,供压电磁阀和泄压电磁阀为高频电磁阀,相比于普通电磁阀,供压电磁阀和泄压电磁阀体积小、流量系数值小、响应时间范围广和压力控制灵敏,精度高。
在一个实施例中,如图2所示,步骤S130之后,还包括步骤S140。
步骤S140:发送调节控制指令至泄压电磁阀或供压电磁阀,调节控制指令用于指示泄压电磁阀或供压电磁阀根据调节控制指令配合供压电磁阀或泄压电磁阀动作。
具体地,当供压调节参考数据为泄压差值时,根据泄压差值生成对应的控制指令并发送至泄压电磁阀,控制泄压电磁阀启动开始微量动作泄压,并发送调节控制指令至供压电磁阀,使供压电磁阀配合泄压电磁阀进行供压动作供压,当供压调节参考数据为供压差值时,根据供压差值生成对应的控制指令并发送至供压电磁阀,即处理器控制供压电磁阀启动开始微量动作加压,并发送调节控制指令至泄压电磁阀,使泄压电磁阀配合供压电磁阀进行泄压动作泄压,进一步地确保输出压力是维持不变化,进一步提高控压精度。
上述压力控制方法,根据供压调节参考数据生成对应的控制指令控制供压电磁阀或泄压电磁阀执行对应的压控操作,即控制供压电磁阀或泄压电磁阀采用不同的开启关闭时间动作,在气源提供真空压力下,利用电磁阀不同开启关闭的时间差来有效线性输出预设目标压力,控压精度高,且供压电磁阀和泄压电磁阀相对于比例电磁阀成本低,可有效降低生产使用成本。
在一个实施例中,如图3所示,一种压力控制装置,包括压力获取模块110、供压调节参考数据确定模块120和控制指令发送模块130。
压力获取模块110用于接收压力传感器检测得到并发送的电磁阀组件的出气端的压力,其中,电磁阀组件包括供压电磁阀和泄压电磁阀,供压电磁阀的输入端作为电磁阀组件的进气端,供压电磁阀的输出端连接泄压电磁阀的输入端,且作为电磁阀组件的出气端。
供压调节参考数据确定模块120用于根据电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据。
控制指令发送模块130用于根据供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至供压电磁阀或泄压电磁阀,控制指令用于指示供压电磁阀或泄压电磁阀执行对应压力控制操作,直至电磁阀组件的出气端的压力达到预设目标压力。
在一个实施例中,供压调节参考数据包括泄压差值和供压差值,供压调节参考数据确定模块120包括泄压差值确定单元和供压差值确定单元。
泄压差值确定单元用于当电磁阀组件的出气端的压力大于预设目标压力时,根据电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到泄压差值。
供压差值确定单元用于当电磁阀组件的出气端的压力小于预设目标压力时,根据电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压差值。
在一个实施例中,控制指令发送模块130包括:当供压调节参考数据为泄压差值时,根据泄压差值生成对应的控制指令并发送至泄压电磁阀,控制指令用于指示泄压电磁阀根据控制指令执行对应开启关闭动作泄压,直至电磁阀组件的出气端的压力达到预设目标压力;当供压调节参考数据为供压差值时,根据供压差值生成对应的控制指令并发送至供压电磁阀,控制指令用于指示供压电磁阀根据控制指令执行对应开启关闭动作供压,直至电磁阀组件的出气端的压力达到预设目标压力。
在一个实施例中,如图4所示,控制指令发送模块130之后还包括调节控制指令发送模块140,调节控制指令发送模块140用于发送调节控制指令至泄压电磁阀或供压电磁阀,调节控制指令用于指示泄压电磁阀或供压电磁阀根据调节控制指令配合供压电磁阀或泄压电磁阀动作。
上述压力控制装置,根据供压调节参考数据生成对应的控制指令控制供压电磁阀或泄压电磁阀执行对应的压控操作,即控制供压电磁阀或泄压电磁阀采用不同的开启关闭时间动作,在气源提供真空压力下,利用电磁阀不同开启关闭的时间差来有效线性输出预设目标压力,控压精度高,且供压电磁阀和泄压电磁阀相对于比例电磁阀成本低,可有效降低生产使用成本。
在一个实施例中,如图5所示,一种压力控制系统,包括处理器100、压力传感器200和电磁阀组件300,电磁阀组件300包括供压电磁阀302和泄压电磁阀304,供压电磁阀302的输入端作为电磁阀组件300的进气端,供压电磁阀302的输出端连接泄压电磁阀304的输入端,且作为电磁阀组件300的出气端,压力传感器200连接电磁阀组件300的出气端,供压电磁阀302、泄压电磁阀和压力传感器200均连接处理器100,压力传感器200用于检测电磁阀组件300的出气端的压力,并将电磁阀组件300的出气端的压力发送至处理器100,处理器100用于接收电磁阀组件300的出气端的压力,根据电磁阀组件300的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据,以及根据供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至供压电磁阀302或泄压电磁阀304,供压电磁阀302或泄压电磁阀304用于根据接收的控制指令执行对应压力控制操作,直至电磁阀组件300的出气端的压力达到预设目标压力。
在一个实施例中,压力控制系统还包括显示装置,显示装置连接处理器100。具体地,显示装置便于用户直接查看控压过程和结果。
在一个实施例中,压力控制系统还包括机柜,处理器100、压力传感器200和电磁阀组件300设置在机柜内。具体地,机柜的长、宽、高可以根据实际情况进行设计,在本实施例中,机柜的长、宽、高分别为720mm、743mm和1800mm。
在一个实施例中,压力控制系统包括供电装置,供电装置连接处理器100。具体地,供电装置用于给处理器100提供电能,在本实施例中,供电装置为220VAC,50HZ。
在一个实施例中,压力控制系统还包括脚轮,脚轮设置于机柜的底部。具体地,在机柜底部设置脚轮,便于移动。整个压力控制系统设备外型重量约60千克。
在一个实施例中,处理器100为PLC。具体地,PLC(ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器)是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
在一个实施例中,压力控制系统还包括存储装置,存储装置连接处理器100。具体地,存储装置用于存储真空压力数据。
在一个实施例中,电磁阀组件300还包括壳体,供压电磁阀302和泄压电磁阀304设置于壳体。具体地,将供压电磁阀302和泄压电磁阀304集成设计,提高了使用便利性,且壳体可保护内部的供压电磁阀302和泄压电磁阀304不受损坏,延长电磁阀组件300的使用寿命。在本实施例中,电磁阀组件300通过供压电磁阀302和泄压电磁阀304的结合,可以控制-100~100Kpa真空线性输出,且供压电磁阀302和泄压电磁阀304的价格比电气比例阀低,可以在保证控制准确性的前提下降低成本。
上述压力控制系统,处理器接收压力传感器检测得到并发送的电磁阀组件的出气端的压力,根据电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据,根据供压调节参考数据发送对应的控制指令控制供压电磁阀或泄压电磁阀执行压控操作,在气源提供真空压力下,利用供压电磁阀和泄压电磁阀不同开启关闭的时间差来有效线性输出预设目标压力,控压精度高且有效降低生产使用成本。
在一个实施例中,一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述中任一项的方法。
在一个实施例中,一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时实现上述中任一项的方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种压力控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
接收压力传感器检测得到并发送的电磁阀组件的出气端的压力,其中,所述电磁阀组件包括供压电磁阀和泄压电磁阀,所述供压电磁阀的输入端作为所述电磁阀组件的进气端,所述供压电磁阀的输出端连接所述泄压电磁阀的输入端,且作为所述电磁阀组件的出气端;
根据所述电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据;
根据所述供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至所述供压电磁阀或泄压电磁阀,所述控制指令用于指示所述供压电磁阀或所述泄压电磁阀执行对应压力控制操作,直至所述电磁阀组件的出气端的压力达到所述预设目标压力。
2.根据权利要求1所述的压力控制方法,其特征在于,所述供压调节参考数据包括泄压差值和供压差值,所述根据所述电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据,包括:
当所述电磁阀组件的出气端的压力大于所述预设目标压力时,根据所述电磁阀组件的出气端的压力和所述预设目标压力得到泄压差值;
当所述电磁阀组件的出气端的压力小于所述预设目标压力时,根据所述电磁阀组件的出气端的压力和所述预设目标压力得到供压差值。
3.根据权利要求2所述的压力控制方法,其特征在于,所述根据所述供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至所述供压电磁阀或泄压电磁阀,所述控制指令用于指示所述供压电磁阀或所述泄压电磁阀根据所述控制指令执行对应压力控制操作,直至所述电磁阀组件的出气端的压力达到所述预设目标压力,包括:
当所述供压调节参考数据为泄压差值时,根据所述泄压差值生成对应的控制指令并发送至所述泄压电磁阀,所述控制指令用于指示所述泄压电磁阀根据所述控制指令执行对应开启关闭动作泄压,直至所述电磁阀组件的出气端的压力达到所述预设目标压力;
当所述供压调节参考数据为供压差值时,根据所述供压差值生成对应的控制指令并发送至所述供压电磁阀,所述控制指令用于指示所述供压电磁阀根据所述控制指令执行对应开启关闭动作供压,直至所述电磁阀组件的出气端的压力达到所述预设目标压力。
4.根据权利要求1所述的压力控制方法,其特征在于,所述根据所述供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至所述供压电磁阀或泄压电磁阀,所述控制指令用于指示所述供压电磁阀或所述泄压电磁阀根据所述控制指令执行对应压力控制操作,直至所述电磁阀组件的出气端的压力达到所述预设目标压力的步骤之后,还包括:
发送调节控制指令至所述泄压电磁阀或所述供压电磁阀,所述调节控制指令用于指示所述泄压电磁阀或所述供压电磁阀根据所述调节控制指令配合所述供压电磁阀或所述泄压电磁阀动作。
5.一种压力控制装置,其特征在于,包括以下步骤:
压力获取模块,用于接收压力传感器检测得到并发送的电磁阀组件的出气端的压力,其中,所述电磁阀组件包括供压电磁阀和泄压电磁阀,所述供压电磁阀的输入端作为所述电磁阀组件的进气端,所述供压电磁阀的输出端连接所述泄压电磁阀的输入端,且作为所述电磁阀组件的出气端;
供压调节参考数据确定模块,用于根据所述电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据;
控制指令发送模块,用于根据所述供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至所述供压电磁阀或泄压电磁阀,所述控制指令用于指示所述供压电磁阀或所述泄压电磁阀根据所述控制指令执行对应压力控制操作,直至所述电磁阀组件的出气端的压力达到所述预设目标压力。
6.一种压力控制系统,其特征在于,包括处理器、压力传感器和电磁阀组件,所述电磁阀组件包括供压电磁阀和泄压电磁阀,所述供压电磁阀的输入端作为所述电磁阀组件的进气端,所述供压电磁阀的输出端连接所述泄压电磁阀的输入端,且作为所述电磁阀组件的出气端,所述压力传感器连接所述电磁阀组件的出气端,所述供压电磁阀、所述泄压电磁阀和所述压力传感器均连接所述处理器,
所述压力传感器用于检测所述电磁阀组件的出气端的压力,并将所述电磁阀组件的出气端的压力发送至所述处理器;
所述处理器用于接收所述电磁阀组件的出气端的压力;根据所述电磁阀组件的出气端的压力和预设目标压力得到供压调节参考数据;以及根据所述供压调节参考数据生成对应的控制指令并发送至所述供压电磁阀或泄压电磁阀;
所述供压电磁阀或所述泄压电磁阀用于根据接收的所述控制指令执行对应压力控制操作,直至所述电磁阀组件的出气端的压力达到所述预设目标压力。
7.根据权利要求6所述的压力控制系统,其特征在于,所述供压电磁阀为高频供压电磁阀,所述泄压电磁阀为高频泄压电磁阀。
8.根据权利要求6所述的压力控制系统,其特征在于,还包括显示装置,所述显示装置连接所述处理器。
9.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
10.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-4中任一项所述的方法。
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