CN108388165A - 颗粒物在线智能取料控制器 - Google Patents

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Abstract

颗粒物在线智能取料控制器，包括中央控制器、前置控制器和智能给料器，所述中央控制器与前置控制器相连，所述前置控制器与智能给料器相连；所述中央控制器负责下发指令、信息收集、解析和转发；所述中央控制器为信息枢纽中心；所述前置控制器负责执行中央控制器下发的指令，执行中央控制器的调度策略，控制智能给料器完成相关指令动作，完成智能取料的取料策略；所述智能给料器负责对样本定点定量取样。本发明是在线颗粒物体品质检测智能化、无人化工厂的重要部分，采取分布式取料，集中供料的方式，能有效解决传统在线取样方式缺乏实时性、安全性、人为干扰等因素给现代加工企业带来的局限性的问题。

Description

颗粒物在线智能取料控制器
技术领域
本发明涉及粮食加工工艺中粮食品质检测取样的智能设备，具体涉及一种颗粒物在线智能取料控制器。
背景技术
我国为粮食大国，粮食涉及国之大计，粮食生产加工工序有清理、砻、碾、抛光、色选等多道工序，各工序需严格把控，但加工的粮食为颗粒不规则的物料，取样的代表性、实时性、不增碎对粮食加工企业指标控制尤为重要。受条件制约，目前生产企业对加工工序中样本的取样方式还停留在人工取样的方式，但人工取样受工厂环境、本身人为因素干扰的影响，无法满足现代生产企业工艺对样本代表性、客观性、实时性的要求。
现有的传统取样方式是工作人员操作传统机械设备完成，存在以下缺陷：
1、样本的代表性随意性大；
2、效率低下；
3、受人为因素干扰大，实时性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能解决传统在线取样方式缺乏实时性、安全性、人为干扰等因素给现代加工企业带来的局限性的颗粒物在线智能取料控制器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：颗粒物在线智能取料控制器，包括中央控制器、前置控制器和智能给料器，所述中央控制器与前置控制器相连，所述前置控制器与智能给料器相连；
所述中央控制器负责下发指令、信息收集、解析和转发；所述中央控制器为信息枢纽中心；
所述前置控制器负责执行中央控制器下发的指令，执行中央控制器的调度策略，控制智能给料器完成相关指令动作，完成智能取料的取料策略；所述前置控制器是系统的执行者；
所述智能给料器负责对样本定点定量取样，负责样本的代表性、客观性。
进一步，所述中央控制器包括控制模块Ⅰ、电源转换模块Ⅰ、电源模块，所述控制模块Ⅰ与电源转换模块Ⅰ相连，所述电源转换模块Ⅰ与电源模块相连，所述控制模块Ⅰ负责对下发指令的解析和下发指令到前置控制器，所述电源转换模块Ⅰ负责提供中央控制器各组件工作额定电压。
进一步，所述前置控制器包括控制模块Ⅱ、继电模块、电源转换模块Ⅱ，所述控制模块Ⅱ与继电模块相连，所述控制模块Ⅱ负责接收和解析并执行中央控制器下发的指令，所述继电模块起到调节和转换电路的作用，所述电源转换模块Ⅱ负责提供前置控制器各组件工作额定电压。
进一步，所述前置控制器和智能给料器为两组以上。
进一步，所述中央控制器与前置控制器通讯采用CAN总线并联方式组网。
进一步，所述智能给料器包括入料口、取料槽滚筒、驱动电机、传感装置、取料口Ⅰ、回料口，所述取料槽滚筒与驱动电机相连，可实现取料和倒料，所述传感装置与前置控制器相连，负责对智能给料器的工作状态信息获取，所述驱动电机与前置控制器，通过控制驱动电机以控制取料槽滚筒的工作，从而实现定量取料和出料。
进一步，设有旋转取料器，所述旋转取料器负责生产线上在线取料，控制取样的流量，所述旋转取料器实现取料并送料给智能给料器。
进一步，所述旋转取料器包括抱箍、取料槽和旋转装置，所述取料槽上设有取料口Ⅱ和出料口，所述取料槽安装在旋转装置上，并穿入抱箍中，所述取料槽在抱箍中可进退移动。
进一步，所述中央控制器还设有堵料处理机制。堵料处理机制：当出现堵料情况，首先启动报警机制，然后启动堵料处理并智能调整取样策略，以确保取样顺利进行；当堵料情况解除，系统自动关闭报警。
工作时，中央控制器根据取料策略，向相应去料点的前置控制器发送指令，前置控制器获取指令后进行解析，驱动智能给料器动作，控制智能给料器的启停时间和启停位置，实现取样的频率和周期。
取样策略：根据生产工艺要求，设定各节点取样的先后顺序、优先级别和频率；
1)按设定的取样节点顺序；
2）定时取样；
3）样本的数量设定；
4）取样的频率设定；
5）优先级别设定；
6）突发情况触发插队序列。
取样策略方法：
根据生产线工艺流程设定取样顺序，该顺序在智能取料系统中为取样顺序主线，生产线启动生产，系统默认按设定的顺序取样主线取样，当有触发事情发生（触发事件以优先级别最高的模式插入顺序取样主线待取样）。当前取样事件动作完成后，立刻启动优先级别高的触发事件。这时系统将顺序取样主线后面的取样挂起，只有优先级别高的触发事件完成后，系统才将挂起的取样事件释放。如果有多个触发事件排队，需按事件触发权值确定优先级别。
本发明的有益效果：
1.粮食企业生产线加工工序多，需要对各加工环节加工指标监控，传统的方式采用人工实地取样，取样点多，工厂噪音大、震动大，环境恶劣，取样非常不方便，随意性大，也存在安全隐患，而本发明可完美解决传统取样的弊端；
2.解决传统取样样本代表性不够的问题；
3.解决传统取样无法满足企业生产工艺对各取样点样本检测频率、数量要求；
4.解决传统取样无法满足对在线生产取样策略实时调整的要求；本发明可通过人机交互界面配置取样机制和策略。可根据生产需要进行配置和调整；
5.解决传统取样无法满足生产线对工艺指标实时性要求；
6.取样点无限扩展性，本发明不受取样节点数量限制；
7.多余样本自动回收。样本实时回收回生产线管道。
本发明是在线颗粒物体品质检测智能化、无人化工厂的重要部分，采取分布式取料，集中供料的方式，能有效解决传统在线取样方式缺乏实时性、安全性、人为干扰等因素给现代加工企业带来的局限性的问题。
附图说明
图1 为本发明实施例的结构示意图；
图2 为图1所示实施例的中央控制器的部件关系图；
图3 为图1所示实施例的智能给料器的结构示意图；
图4 为图1所示实施例的旋转取料器的结构示意图；
图中：1-中央控制器，2-前置控制器，3-智能给料器；3-1-入料口，3-2-传动装置，3-3-传感装置，3-4-取料口Ⅰ，3-5-回料口；4-1-抱箍，4-2-取料槽，4-3-旋转装置，4-4-取料口Ⅱ，4-5-出料口。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例
参照图1-图2，一种颗粒物在线智能取料控制器，包括中央控制器1、前置控制器2和智能给料器3，所述中央控制器1与前置控制器2相连，所述前置控制器2与智能给料器3相连；
所述中央控制器1负责下发指令、信息收集、解析和转发；所述中央控制器1为信息枢纽中心；
所述前置控制器2负责执行中央控制器下发的指令，执行中央控制器的调度策略，控制智能给料器完成相关指令动作，完成智能取料的取料策略；所述前置控制器2是系统的执行者；
所述智能给料器3负责对样本定点定量取样，负责样本的代表性、客观性。
本实施例中，所述中央控制器1包括控制模块Ⅰ、电源转换模块Ⅰ、电源模块，所述控制模块Ⅰ与电源转换模块Ⅰ相连，所述电源转换模块Ⅰ与电源模块相连，所述控制模块Ⅰ负责对下发指令的解析和下发指令到的前置控制器，所述电源转换模块Ⅰ负责提供中央控制器各组件工作额定电压，部件关系图如图3所示。
本实施例中，所述前置控制器2包括控制模块Ⅱ、继电模块、电源转换模块Ⅱ，所述控制模块Ⅱ与继电模块相连，所述控制模块Ⅱ负责接收和解析并执行中央控制器下发的指令，所述继电模块起到调节和转换电路的作用，所述电源转换模块Ⅱ负责提供前置控制器各组件工作额定电压，。
本实施例中，所述前置控制器2和智能给料器3为四组。
本实施例中，所述中央控制器1与前置控制器通讯2采用CAN总线并联方式组网。
本实施例中，所述智能给料器3包括入料口3-1、取料槽滚筒3-2、驱动电机、传感装置3-3、取料口Ⅰ3-4、回料口3-5，所述取料槽滚筒3-2与驱动电机相连，可实现取料和倒料，所述传感装置3-3与前置控制器2相连，负责对智能给料器的工作状态信息获取，所述驱动电机与前置控制器2，通过控制驱动电机以控制取料槽滚筒3-2的工作，从而实现定量取料和出料，如图3所示，具体结构可参照专利号ZL201720974580.3所公开的一种自动定量给料装置。
工作时，根据配置的取样策略要求，如频率、定时时长等策略确定智能给料器的取料槽滚筒进行定位和取料时长。
本实施例中，设有旋转取料器4，所述旋转取料器4负责生产线上在线取料，控制取样的流量，所述旋转取料器4实现取料并送料给智能给料器3。
所述旋转取料器包括抱箍4-1、取料槽4-2和旋转装置4-3，所述取料槽4-2上设有取料口Ⅱ4-4和出料口4-5，所述取料槽4-2安装在旋转装置4-3上，并穿入抱箍中4-1，所述取料槽4-2在抱箍中可进退移动，如图4所示。工作时，通过旋转旋转装置4-3带动取料槽4-2，以调整取料槽4-2取料口Ⅱ4-4在物料输送管道中的角度，以便取料；同时，取料槽4-2可在抱箍4-1中进行进退运动，以调整取料槽4-2取料口Ⅱ4-4在物料输送管道中的长度，可控制不同的取料。
根据不同的工序，可设置不同的取样点，每个取样点设置一个旋转取料器4和智能给料器3，通过控制旋转取料器4和智能给料器3工作，实现定点定量取料。
本实施例中，所述中央控制器还设有堵料处理机制。堵料处理机制：当出现堵料情况，首先启动报警机制，然后启动堵料处理并智能调整取样策略，以确保取样顺利进行；当堵料情况解除，系统自动关闭报警。
工作时，中央控制器根据取料策略，向相应取料点的前置控制器发送指令，前置控制器获取指令后进行解析，驱动智能给料器动作，控制智能给料器的启停时间和启停位置，实现取样的频率和周期。
取样策略：根据生产工艺要求，设定各节点取样的先后顺序、优先级别和频率；
1)按设定的取样节点顺序；
2）定时取样；
3）样本的数量设定；
4）取样的频率设定；
5）优先级别设定；
6）突发情况触发插队序列。
取样策略方法：
根据生产线工艺流程设定取样顺序，该顺序在智能取料系统中为取样顺序主线，工厂启动生产，系统默认按设定的顺序取样主线取样，当有触发事情发生（触发事件以优先级别最高的模式插入顺序取样主线待取样）。当前取样事件动作完成后，立刻启动优先级别高的触发事件。这时系统将顺序取样主线后面的取样挂起，只有优先级别高的触发事件完成后，系统才将挂起的取样事件释放。如果有多个触发事件排队，需按事件触发权值确定优先级别。
本发明的有益效果：
1.粮食企业生产线加工工序多，需要对各加工环节加工指标监控，传统的方式采用人工实地取样，取样点多，工厂噪音大、震动大，环境恶劣，取样非常不方便，随意性大，也存在安全隐患，而本发明可完美解决传统取样的弊端；
2.解决传统取样样本代表性不够的问题；
3.解决传统取样无法满足企业生产工艺对各取样点样本检测频率、数量要求；
4.解决传统取样无法满足对在线生产取样策略实时调整的要求；本发明可通过人机交互界面配置取样机制和策略。可根据生产需要进行配置和调整；
5.解决传统取样无法满足生产线对工艺指标实时性要求；
6.取样点无限扩展性，本发明不受取样节点数量限制；
7.多余样本自动回收。样本实时回收回生产线管道。
本发明是品质检测智能化、无人化的重要部分，能有效解决传统在线取样方式缺乏实时性、安全性、人为干扰等因素给现代加工企业带来的局限性的问题。

Claims (10)

1.颗粒物在线智能取料控制器，其特征在于：包括中央控制器、前置控制器和智能给料器，所述中央控制器与前置控制器相连，所述前置控制器与智能给料器相连；
所述中央控制器负责下发指令、信息收集、解析和转发；所述中央控制器为信息枢纽中心；
所述前置控制器负责执行中央控制器下发的指令，执行中央控制器的调度策略，控制智能给料器完成相关指令动作，完成智能取料的取料策略；
所述智能给料器负责对样本定点定量取样。
2.根据权利要求1所述的颗粒物在线智能取料控制器，其特征在于：所述中央控制器包括控制模块Ⅰ、电源转换模块Ⅰ、电源模块，所述控制模块Ⅰ与电源转换模块Ⅰ相连，所述电源转换模块Ⅰ与电源模块相连，所述控制模块Ⅰ负责对下发指令的解析和下发指令到前置控制器，所述电源转换模块Ⅰ负责提供中央控制器各组件工作额定电压。
3.根据权利要求1或2所述的颗粒物在线智能取料控制器，其特征在于：所述前置控制器包括控制模块Ⅱ、继电模块、电源转换模块Ⅱ，所述控制模块Ⅱ与继电模块相连，所述控制模块Ⅱ负责接收和解析并执行中央控制器下发的指令，所述继电模块起到调节和转换电路的作用，所述电源转换模块Ⅱ负责提供前置控制器各组件工作额定电压。
4.根据权利要求1或2所述的颗粒物在线智能取料控制器，其特征在于：所述前置控制器和智能给料器为两组以上。
5.根据权利要求1或2所述的颗粒物在线智能取料控制器，其特征在于：所述中央控制器与前置控制器通讯采用CAN总线并联方式组网。
6.根据权利要求1或2所述的颗粒物在线智能取料控制器，其特征在于：所述智能给料器包括入料口、取料槽滚筒、驱动电机、传感装置、取料口Ⅰ、回料口，所述取料槽滚筒与驱动电机相连，可实现取料和倒料，所述传感装置与前置控制器相连，负责对智能给料器的工作状态信息获取，所述驱动电机与前置控制器，通过控制驱动电机以控制取料槽滚筒的工作，实现定量取料和出料。
7.根据权利要求1或2所述的颗粒物在线智能取料控制器，其特征在于：设有旋转取料器，所述旋转取料器负责生产线上在线取料，控制取样的流量，所述旋转取料器实现取料并送料给智能给料器。
8.根据权利要求7所述的颗粒物在线智能取料控制器，其特征在于：所述旋转取料器包括抱箍、取料槽和旋转装置，所述取料槽上设有取料口Ⅱ和出料口，所述取料槽安装在旋转装置上，并穿入抱箍中，所述取料槽在抱箍中可进退移动。
9.根据权利要求1或2所述的颗粒物在线智能取料控制器，其特征在于：所述中央控制器还设有堵料处理机制。
10.根据权利要求9所述的颗粒物在线智能取料控制器，其特征在于：所述堵料处理机制：当出现堵料情况，首先启动报警机制，然后启动堵料处理并智能调整取样策略，以确保取样顺利进行；当堵料情况解除，系统自动关闭报警。
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