CN112520439B - 一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法及系统，该方法包括：获取贮柜出料后端工序设备在停止到物料堆满的极限时间。在贮柜出料处于头料阶段时，根据各个设备对应的所述极限时间依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上。获取出料时流过物料的重量，并根据重量控制贮柜的出料电机的转速和电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应。本发明能解决制丝车间的贮柜对头料和尾料的出料流量控制不准确，易影响烟丝品质的问题，能减少生产成本，提高设备的工作效率，降低人工成本。

Description

一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法及系统

技术领域

本发明涉及卷烟制丝的技术领域，尤其涉及一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法及系统。

背景技术

在制丝生产环节中，平铺布料式贮柜运用非常广泛，其优点为布料较为均匀，其布料形状如图1所示，从图中可以看出，平铺布料式贮柜物料堆积情况为两边呈一定坡度上升，中间较为平缓。在实际生产过程中，开始生产时，头料位置的物料随着底带运行先出料，其次为正常出料状态，最后出尾料，然后贮柜进入清空状态。在工序中对流量的监控是使用电子称对流过物料进行实时称重，并根据重量调整电子称上的皮带速度以此控制流量来达到设定。但由于头、尾料阶段料薄，常达不到工厂设定流量，低流量物料进入主机设备会造成水渍烟或干头烟等情况，影响烟丝品质。因此，如何对出料流量控制具有重要的研究意义。

发明内容

本发明提供一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法及系统，解决制丝车间的贮柜对头料和尾料的出料流量控制不准确，易影响烟丝品质的问题，能减少生产成本，提高设备的工作效率，降低人工成本。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法，包括：

获取贮柜出料后端工序设备在停止到物料堆满的极限时间；

在贮柜出料处于头料阶段时，根据各个设备对应的所述极限时间依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上；

获取出料时流过物料的重量，并根据重量控制贮柜的出料电机的转速和电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应；

其中，启动和停止顺序为限量管至贮柜落料口振槽，由后往前，控制逻辑为此段下游设备先启动，其次上游设备启动，启动时间达到后，依次停止下游设备和上游设备，停止时间达到后，再按以上方式依次启动、停止各输送设备，在此期间，贮柜一直出料。

优选的，还包括：

获取限量管内物料堆积高度，并根据所述物料堆积高度控制所述贮柜出料流量及后端工序的物料流量。

优选的，还包括：

如果所述物料堆积高度大于第一高度阈值，则判断所述限量管发生堵料，并控制所述出料电机的转速降低和/或控制所述电子称的皮带转速增速；

如果所述物料堆积高度小于第二高度阈值，则判断所述限量管处于无料状态，并控制所述出料电机的转速增大，其中所述第二高度阈值小于所述第一高度阈值；

如果物料堆积高度大于第三高度阈值且小于所述第一高度阈值，则所述控制器控制所述出料电机的转速减小；

如果物料堆积高度小于所述第三高度阈值且大于所述第二高度阈值，则所述控制器控制所述电子称的皮带转速减小或控制所述出料电机的转速增大。

优选的，还包括：

根据流过物料的重量确定实际流量，并在所述实际流量与预设的需求流量的差值大于设定值时记录异常时间；

设置头料阶段设备的启动时间和停止时间，如果所述记录异常时间大于设定阈值，则降低设备的停止时间，并增加设备的启动时间，以减少输送设备上的物料；

如果所述记录异常时间小于设定阈值，则增加设备的停止时间，并降低设备的启动时间，以增加输送设备上的物料。

优选的，还包括：

如果所述记录异常时间为0，则将各设备的启动时间和停止时间判定为最优启停时间，并作为下一批次生产时的设定启动时间和预设停止时间。

本发明还提供一种制丝车间的贮柜出料流量控制系统，包括：出料电机、电子称和控制器；

所述控制器分别与所述出料电机和所述电子称信号连接，所述控制器控制所述出料电机的启动或停止来实现贮柜出料皮带的启动或停止；

所述控制器根据贮柜出料后端工序设备在停止到物料堆满的极限时间，在贮柜出料处于头料阶段时，依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上；

在出料时，所述控制器启动贮柜出料皮带将物料送到后端工序设备，进而使物料通过限量管进入所述电子称，以对流过物料进行实时称重，所述控制器根据流过物料的重量控制出料电机的转速和所述电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应；

其中，启动和停止顺序为限量管至贮柜落料口振槽，由后往前，控制逻辑为此段下游设备先启动，其次上游设备启动，启动时间达到后，依次停止下游设备和上游设备，停止时间达到后，再按以上方式依次启动、停止各输送设备，在此期间，贮柜一直出料。

优选的，还包括：第一光电感应器；

所述第一光电感应器与所述控制器信号连接，所述第一光电感应器设置在所述限量管内的设定高料位置，用于检测限量管内物料堆积高度是否大于第一高度阈值，如果是，则所述控制器判断所述限量管发生堵料，并控制所述出料电机的转速降低和/或控制所述电子称的皮带转速增速。

优选的，还包括：第二光电感应器；

所述第二光电感应器与所述控制器信号连接，所述第二光电感应器设置在所述限量管内的设定低料位置，用于检测限量管内物料堆积高度是否小于第二高度阈值，如果是，则所述控制器判断所述限量管处于无料状态，并控制所述出料电机的转速增大，其中所述第二高度阈值小于所述第一高度阈值。

优选的，还包括：第三光电感应器；

所述第三光电感应器与所述控制器信号连接，所述第三光电感应器设置在所述限量管内的设定中料位置，用于检测限量管内物料堆积高度是否大于第三高度阈值，如果物料堆积高度大于所述第三高度阈值且小于所述第一高度阈值，则所述控制器控制所述出料电机的转速减小，如果物料堆积高度小于所述第三高度阈值且大于所述第二高度阈值，则所述控制器控制所述电子称的皮带转速减小或控制所述出料电机的转速增大。

优选的，所述控制器根据流过物料的重量确定实际流量，并在所述实际流量与预设的需求流量的差值大于设定值时记录异常时间；

所述控制器还设置头料阶段设备的启动时间和停止时间，在所述记录异常时间大于设定阈值时，降低设备的停止时间，并增加设备的启动时间，以减少输送设备上的物料；

在所述记录异常时间小于设定阈值时，增加设备的停止时间，并降低设备的启动时间，以增加输送设备上的物料；

在所述记录异常时间为0时，将各设备的启动时间和停止时间判定为最优启停时间，并作为下一批次生产时的设定启动时间和预设停止时间。

本发明提供一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法及系统，通过在贮柜出料处于头料阶段时，根据各个设备对应的极限时间依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上；并根据流过物料的重量控制贮柜的出料电机的转速和电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应。解决制丝车间的贮柜对头料和尾料的出料流量控制不准确，易影响烟丝品质的问题，能减少生产成本，提高设备的工作效率，降低人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是现有贮柜出料的物料堆积情况示意图。

图2本发明提供的一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前平铺式布料贮柜出料控制存在出料流量控制不准确的问题，本发明提供一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法及系统，通过在贮柜出料处于头料阶段时，根据各个设备对应的极限时间依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上；并根据流过物料的重量控制贮柜的出料电机的转速和电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应。解决制丝车间的贮柜对头料和尾料的出料流量控制不准确，易影响烟丝品质的问题，能减少生产成本，提高设备的工作效率，降低人工成本。

如图2所示，一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法，包括：

S1：获取贮柜出料后端工序设备在停止到物料堆满的极限时间；

S2：在贮柜出料处于头料阶段时，根据各个设备对应的所述极限时间依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上；

S3：获取出料时流过物料的重量，并根据重量控制贮柜的出料电机的转速和电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应。

具体地，由于贮柜出料端物料堆积较薄，在头料阶段，出料流量达不到设定流量。设定设备启、停时间主要是为了让物料更多的积蓄于输送机上。某一设备停止是为了让其上游设备将物料输送并堆积于本设备上，而设备启动是为了将其上面的物料往后端输送。启动、停止顺序为限量管至贮柜落料口振槽，由后往前，控制逻辑为此段下游设备先启动其次上游设备启动，如：启动下游设备1后启动上游设备2，停止下游设备1后停止上游设备2。例如，电子称限量管前输送设备编号为n，设备n前的设备编号为n-1，n-2，n-3，以此类推，直至贮柜出料端的第一设备编号为1。其控制过程为：在使用本系统过程中，设备n启动后，依次启动设备n-1，n-2，……，设备1；启动时间达到后，依次停止设备n，n-1，n-2，……设备1；停止时间达到后，再按以上方式依次启动、停止各输送设备，在此期间，贮柜一直出料。该方法能解决制丝车间的贮柜对头料和尾料的出料流量控制不准确的问题，能减少生产成本，提高设备的工作效率，降低人工成本。

该方法还包括：

S4：获取限量管内物料堆积高度，并根据所述物料堆积高度控制所述贮柜出料流量及后端工序的物料流量。

进一步，该方法还包括：

如果所述物料堆积高度大于第一高度阈值，则判断所述限量管发生堵料，并控制所述出料电机的转速降低和/或控制所述电子称的皮带转速增速。

如果所述物料堆积高度小于第二高度阈值，则判断所述限量管处于无料状态，并控制所述出料电机的转速增大，其中所述第二高度阈值小于所述第一高度阈值。

如果物料堆积高度大于所述第三高度阈值且小于所述第一高度阈值，则所述控制器控制所述出料电机的转速减小。

如果物料堆积高度小于所述第三高度阈值且大于所述第二高度阈值，则所述控制器控制所述电子称的皮带转速减小或控制所述出料电机的转速增大。

该方法还包括：

根据流过物料的重量确定实际流量，并在所述实际流量与预设的需求流量的差值大于设定值时记录异常时间。

设置头料阶段设备的启动时间和停止时间，如果所述记录异常时间大于设定阈值，则降低设备的停止时间，并增加设备的启动时间，以减少输送设备上的物料。

如果所述记录异常时间小于设定阈值，则增加设备的停止时间，并降低设备的启动时间，以增加输送设备上的物料。

在实际应用中，根据异常时间数值M，调整启动时间T1和设备停止时间T2 ，如流量跟踪不上的时间较长，则将启动时间降低，停止时间增加，但都不超过极限值。具体调整方式可根据各工厂设备尺寸、设定流量进行，如异常时间数值M为1min，将启动时间T1降低2s，停止时间T2增加2s。在调整M值时，σ=实际流量-理论流量，当σ>0时，即出柜流量大于需求的设定值，则相应减少设备停止时间，增加设备启动时间，以减少输送设备上的物料；反之，当σ<0时,此时贮柜出料流量小于设定值，则应适当增加输送设备上的物料，即应相应增加设备停止时间，减少设备启动时间。

进一步，该方法还包括：如果所述记录异常时间为0，则将各设备的启动时间和停止时间判定为最优启停时间，并作为下一批次生产时的设定启动时间和预设停止时间。

具体地，当异常时间数值M为0时，说明头料阶段物料流量已可跟踪设定流量。此时因考虑减少设备的启停，设备启动一次记录数值Q，此时系统将小梯度将启动时间T1加长、设备停止时间T2降低，在保障异常时间数值M为0时，Q值最低系统判定最优启动时间、停止时间，并作为下一批次生产时的启动时间、停止时间。

可见，本发明提供一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法，通过在贮柜出料处于头料阶段时，根据各个设备对应的极限时间依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上；并根据流过物料的重量控制贮柜的出料电机的转速和电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应。解决制丝车间的贮柜对头料和尾料的出料流量控制不准确，易影响烟丝品质的问题，能减少生产成本，提高设备的工作效率，降低人工成本。

相应地，本发明还提供一种制丝车间的贮柜出料流量控制系统，包括：出料电机、电子称和控制器。所述控制器分别与所述出料电机和所述电子称信号连接，所述控制器控制所述出料电机的启动或停止来实现贮柜出料皮带的启动或停止。所述控制器根据贮柜出料后端工序设备在停止到物料堆满的极限时间，在贮柜出料处于头料阶段时，依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上。在出料时，所述控制器启动贮柜出料皮带将物料送到后端工序设备，进而使物料通过限量管进入所述电子称，以对流过物料进行实时称重，所述控制器根据流过物料的重量控制出料电机的转速和所述电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应。

在实际应用中，由控制器控制对象主要包括贮柜出料皮带、相关输送设备、电子称等，这些设备都由相应的电机驱动运行；控制器与控制对象通过电气线缆连接。出料时，控制器启动贮柜出料皮带，将物料输送至输送设备1，输送设备1接着将物料输送至设备2......，通过电子称控制整体输送的输送流量。能解决制丝车间的贮柜对头料和尾料的出料流量控制不准确的问题，能减少生产成本，提高设备的工作效率，降低人工成本。

该系统还包括：第一光电感应器。所述第一光电感应器与所述控制器信号连接，所述第一光电感应器设置在所述限量管内的设定高料位置，用于检测限量管内物料堆积高度是否大于第一高度阈值，如果是，则所述控制器判断所述限量管发生堵料，并控制所述出料电机的转速降低和/或控制所述电子称的皮带转速增速。

该系统还包括：第二光电感应器。所述第二光电感应器与所述控制器信号连接，所述第二光电感应器设置在所述限量管内的设定低料位置，用于检测限量管内物料堆积高度是否小于第二高度阈值，如果是，则所述控制器判断所述限量管处于无料状态，并控制所述出料电机的转速增大，其中所述第二高度阈值小于所述第一高度阈值。

该系统还包括：第三光电感应器。所述第三光电感应器与所述控制器信号连接，所述第三光电感应器设置在所述限量管内的设定中料位置，用于检测限量管内物料堆积高度是否大于第三高度阈值，如果物料堆积高度大于所述第三高度阈值且小于所述第一高度阈值，则所述控制器控制所述出料电机的转速减小，如果物料堆积高度小于所述第三高度阈值且大于所述第二高度阈值，则所述控制器控制所述电子称的皮带转速减小或控制所述出料电机的转速增大。

进一步，所述控制器根据流过物料的重量确定实际流量，并在所述实际流量与预设的需求流量的差值大于设定值时记录异常时间。所述控制器还设置头料阶段设备的启动时间和停止时间，在所述记录异常时间大于设定阈值时，降低设备的停止时间，并增加设备的启动时间，以减少输送设备上的物料。在所述记录异常时间小于设定阈值时，增加设备的停止时间，并降低设备的启动时间，以增加输送设备上的物料。在所述记录异常时间为0时，将各设备的启动时间和停止时间判定为最优启停时间，并作为下一批次生产时的设定启动时间和预设停止时间。

可见，本发明提供一种制丝车间的贮柜出料流量控制系统，通过在贮柜出料处于头料阶段时，根据各个设备对应的极限时间依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上；并根据流过物料的重量控制贮柜的出料电机的转速和电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应。解决制丝车间的贮柜对头料和尾料的出料流量控制不准确，易影响烟丝品质的问题，能减少生产成本，提高设备的工作效率，降低人工成本。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种制丝车间的贮柜出料流量控制方法，其特征在于，包括：

获取贮柜出料后端工序设备在停止到物料堆满的极限时间；

在贮柜出料处于头料阶段时，根据各个设备对应的所述极限时间依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上；

获取出料时流过物料的重量，并根据重量控制贮柜的出料电机的转速和电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应；

其中，启动和停止顺序为限量管至贮柜落料口振槽，由后往前，控制逻辑为此段下游设备先启动，其次上游设备启动，启动时间达到后，依次停止下游设备和上游设备，停止时间达到后，再按以上方式依次启动、停止各输送设备，在此期间，贮柜一直出料。

2.根据权利要求1所述的制丝车间的贮柜出料流量控制方法，其特征在于，还包括：

获取限量管内物料堆积高度，并根据所述物料堆积高度控制所述贮柜出料流量及后端工序的物料流量。

3.根据权利要求2所述的制丝车间的贮柜出料流量控制方法，其特征在于，还包括：

如果所述物料堆积高度大于第一高度阈值，则判断所述限量管发生堵料，并控制所述出料电机的转速降低和/或控制所述电子称的皮带转速增速；

如果所述物料堆积高度小于第二高度阈值，则判断所述限量管处于无料状态，并控制所述出料电机的转速增大，其中所述第二高度阈值小于所述第一高度阈值；

如果物料堆积高度大于第三高度阈值且小于所述第一高度阈值，则所述控制器控制所述出料电机的转速减小；

如果物料堆积高度小于所述第三高度阈值且大于所述第二高度阈值，则所述控制器控制所述电子称的皮带转速减小或控制所述出料电机的转速增大。

4.根据权利要求3所述的制丝车间的贮柜出料流量控制方法，其特征在于，还包括：

根据流过物料的重量确定实际流量，并在所述实际流量与预设的需求流量的差值大于设定值时记录异常时间；

设置头料阶段设备的启动时间和停止时间，如果所述记录异常时间大于设定阈值，则降低设备的停止时间，并增加设备的启动时间，以减少输送设备上的物料；

如果所述记录异常时间小于设定阈值，则增加设备的停止时间，并降低设备的启动时间，以增加输送设备上的物料。

5.根据权利要求4所述的制丝车间的贮柜出料流量控制方法，其特征在于，还包括：

如果所述记录异常时间为0，则将各设备的启动时间和停止时间判定为最优启停时间，并作为下一批次生产时的设定启动时间和预设停止时间。

6.一种制丝车间的贮柜出料流量控制系统，其特征在于，包括：出料电机、电子称和控制器；

所述控制器分别与所述出料电机和所述电子称信号连接，所述控制器控制所述出料电机的启动或停止来实现贮柜出料皮带的启动或停止；

所述控制器根据贮柜出料后端工序设备在停止到物料堆满的极限时间，在贮柜出料处于头料阶段时，依序控制各个设备往复启动和停止，以使物料更多的积蓄于输送机上；

在出料时，所述控制器启动贮柜出料皮带将物料送到后端工序设备，进而使物料通过限量管进入所述电子称，以对流过物料进行实时称重，所述控制器根据流过物料的重量控制出料电机的转速和所述电子称的皮带速度，使贮柜出料流量与后端工序的物料流量相适应；

其中，启动和停止顺序为限量管至贮柜落料口振槽，由后往前，控制逻辑为此段下游设备先启动，其次上游设备启动，启动时间达到后，依次停止下游设备和上游设备，停止时间达到后，再按以上方式依次启动、停止各输送设备，在此期间，贮柜一直出料。

7.根据权利要求6所述的制丝车间的贮柜出料流量控制系统，其特征在于，还包括：第一光电感应器；

所述第一光电感应器与所述控制器信号连接，所述第一光电感应器设置在所述限量管内的设定高料位置，用于检测限量管内物料堆积高度是否大于第一高度阈值，如果是，则所述控制器判断所述限量管发生堵料，并控制所述出料电机的转速降低和/或控制所述电子称的皮带转速增速。

8.根据权利要求7所述的制丝车间的贮柜出料流量控制系统，其特征在于，还包括：第二光电感应器；

所述第二光电感应器与所述控制器信号连接，所述第二光电感应器设置在所述限量管内的设定低料位置，用于检测限量管内物料堆积高度是否小于第二高度阈值，如果是，则所述控制器判断所述限量管处于无料状态，并控制所述出料电机的转速增大，其中所述第二高度阈值小于所述第一高度阈值。

9.根据权利要求8所述的制丝车间的贮柜出料流量控制系统，其特征在于，还包括：第三光电感应器；

所述第三光电感应器与所述控制器信号连接，所述第三光电感应器设置在所述限量管内的设定中料位置，用于检测限量管内物料堆积高度是否大于第三高度阈值，如果物料堆积高度大于所述第三高度阈值且小于所述第一高度阈值，则所述控制器控制所述出料电机的转速减小，如果物料堆积高度小于所述第三高度阈值且大于所述第二高度阈值，则所述控制器控制所述电子称的皮带转速减小或控制所述出料电机的转速增大。

10.根据权利要求9所述的制丝车间的贮柜出料流量控制系统，其特征在于，所述控制器根据流过物料的重量确定实际流量，并在所述实际流量与预设的需求流量的差值大于设定值时记录异常时间；

所述控制器还设置头料阶段设备的启动时间和停止时间，在所述记录异常时间大于设定阈值时，降低设备的停止时间，并增加设备的启动时间，以减少输送设备上的物料；

在所述记录异常时间小于设定阈值时，增加设备的停止时间，并降低设备的启动时间，以增加输送设备上的物料；

在所述记录异常时间为0时，将各设备的启动时间和停止时间判定为最优启停时间，并作为下一批次生产时的设定启动时间和预设停止时间。

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