CN113156818A - 一种混匀生产过程控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混匀生产过程控制方法，属于配矿领域技术领域。本发明的方法包括以下步骤：步骤一、获取混匀过程中一个调整周期t时间内的加槽量a、初始仓内料量m、周期结束料量n、配料量c、配料速率r和理论配料速率r0；步骤二、确定定量给料设备和料斗秤的相对误差，并计算混料周期内的绝对误差；步骤三、引入加槽秤计量数据，对定量给料设备的误差进行补偿修正；步骤四、获取修正数据，在每个周期对定量给料设备下料过程进行调整。本发明引入加槽秤计量数据对定量给料设备采集的数据进行误差补正，使得获得的加料量更接近真实值，使混匀系统配料精度得以提升。

Description

一种混匀生产过程控制方法
技术领域
本发明涉及配矿技术领域，更具体地说，涉及一种混匀生产过程控制方法。
背景技术
混匀生产过程一般配有投料加槽系统，中间存储仓，配料系统三部分，每部分配有相应的计量设备，投料加槽系统中配备加槽秤，以计量加入中间存储仓的料量。同时，中间存储仓位置处配置有静态料斗秤，用于称量中间存储仓内料量余量。在配料系统中配备定量给料设备，其上设置定量给料秤，以计量配送至混料槽的料量。
在混料过程中，需要通过控制配送至混料槽的料量，来控制所产混合物的料量配比。通常在配比计算时，直接通过查看配备定量给料设备上定量给料秤的数值，来确定某种成分的具体数值。为了弥补误差值，也会将投料前后静态料斗秤的数值差作为修正值。但由于静态料斗秤和定量给料设备靠近投料口，其工况较差，易产生较大的误差，尤其是定量给料设备，其是混匀过程的执行机构，且定量给料模式易造成配入总量因为控制系统的震荡、波动或存在系统误差而产生误差，使得所产混合物因料量配比问题出现质量低下甚至报废的问题，产生极大浪费，降低了产值。
经检索，中国专利号ZL201710905520.0，授权公告日为2019年9月24日，发明创造名称为：基于变速率学习的直落式物料配料装置及其控制器，该申请案的配料装置包括机架、多组下料仓和下料阀、含分料器的计量斗、称重模块、落料阀、混料斗和控制器，在下料仓侧壁和机架上分别安装有距离传感器和振动杆，混料斗内有料位传感器和混料器。基于单次和累积下料误差，控制器通过迭代学习对下料阀进行控制，迭代过程中基于下料误差的变化分别对单次和累积下料误差的学习因子进行动态调整。该申请案采用距离传感器和振动杆对下料仓内的物料堆积进行检测和调节，保证落料形态稳定。但其装置的称量装置精度较高，无需对其进行补正，其仅对设备绝对误差进行修正，不能适应对工况差的称量设备进行误差修正的情况。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
鉴于目前混料过程中，采用定量给料设备获得的数据与真实数据误差较大，易导致生产的混合物质量低下甚至报废的问题，本发明利用计量溯源原理，以及通过建立基准值和误差统计并递归补偿的方式，不断保证执行过程逼近计划过程，以达到整个混匀系统精度提升的目的。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种混匀生产过程控制方法，其步骤为：
步骤一、获取混匀过程中一个调整周期t时间内的加槽量a、初始仓内料量m、周期结束料量n、配料量c、配料速率r和理论配料速率r0；
步骤二、确定定量给料设备和料斗秤的相对误差，并计算混料周期内的绝对误差；
步骤三、引入加槽秤计量数据，对定量给料设备的误差进行补偿修正；
步骤四、获取修正数据，在每个周期对定量给料设备下料过程进行调整。
更进一步地，所述的步骤一中，加槽量a利用存储仓进料口处的加槽秤进行计量；初始仓内料量m和周期结束料量n由料斗秤计量得出；配料量c由定量给料设备计量得出；配料速率r＝配料量c/周期t；所述的理论配料速率r0为计划总量/计划配料时间。
更进一步地，所述的步骤二中，定量给料设备的相对误差ε1由公式(1)计算得出，
ε1＝(a+m-n-c)/(a+m-n)*100％ (1)
料斗秤的相对误差ε2由公式(2)计算得出，
ε2＝(a+m-n-c)/(a-c)*100％ (2)
混料周期内的绝对误差ε绝由公式(3)计算得出，
ε绝＝a+m-n-c (3)。
更进一步地，所述的步骤三中，在每一个周期内，将当前混匀过程执行时，下料量与计划量的偏差值，通过配料速率r的修正，均匀在本周期内进行补偿。
更进一步地，先计算第k个周期时，前期累积误差ε，如式(4)，
Figure BDA0002996945500000021
由此可得补偿配料速率r`＝ε/t。
更进一步地，当前周期配料速率rk·＝rk+r`，其中，rk为第k个周期内未加入补偿时的设计配料速率。
更进一步地，所述的rk根据需求进行调整，当在对下料过程进行控制时，设定rk＝r0；当对总混料量进行控制时，rk＝剩余需配量/剩余配料时间。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)鉴于目前混料过程中，采用定量给料设备获得的数据与真实数据误差较大，易导致生产的混合物质量低下甚至报废的问题，本发明提供的一种混匀生产过程控制方法，在使用定量给料设备采集的数据确定加料量的同时，为减少其误差，引入加槽秤计量数据对定量给料设备采集的数据进行误差补正，由于加槽秤远离加料口，其工况较好，不易受到震动等因素干扰，加槽秤的精度最高，由此使得获得的加料量更接近真实值，使混匀系统配料精度得以提升。
(2)本发明提供的一种混匀生产过程控制方法，利用计量溯源原理，以及通过建立基准值和误差统计并递归补偿的方式，不断保证执行过程逼近计划过程，将工况最好的，误差最小的加槽秤数据设定为基准值，作为计量真值，并以此计量真值为调整参考，对系统进行准确性判定及调整。当生产时间逐渐增长时，料斗秤误差占比逐渐减小，整个系统的误差逐渐近似等于基准值误差，定量给料设备以此基准值为参考，对其精度进行修正，不断保证执行过程逼近计划过程，修正带有误差的定量给料设备执行过程，使整个系统的精度得到提升。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种混匀生产过程控制方法，其步骤为：
步骤一、获取混匀过程中一个调整周期t时间内的加槽量a、初始仓内料量m、周期结束料量n、配料量c、配料速率r和理论配料速率r0：
其中，加槽量a利用存储仓进料口处的加槽秤进行计量；初始仓内料量m和周期结束料量n由料斗秤计量得出；配料量c由定量给料设备计量得出；配料速率r＝配料量c/周期t；所述的理论配料速率r0为计划总量/计划配料时间。
步骤二、确定定量给料设备和料斗秤的相对误差，并计算混料周期内的绝对误差：
此三个误差作为系统计量设备的准确性参考，是最直观的误差，若其超差严重即可判定存在问题，需对系统开展检查。
定量给料设备的相对误差ε1由公式(1)计算得出，
ε1＝(a+m-n-c)/(a+m-n)*100％ (1)
料斗秤的相对误差ε2由公式(2)计算得出，
ε2＝(a+m-n-c)/(a-c)*100％ (2)
混料周期内的绝对误差ε绝由公式(3)计算得出，
ε绝＝a+m-n-c (3)。
步骤三、引入加槽秤计量数据，对定量给料设备的误差进行补偿修正：
在每一个周期内，将当前混匀过程执行时，下料量与计划量的偏差值，通过配料速率r的修正，均匀在本周期内进行补偿。先计算第k个周期时，前期累积误差ε，如式(4)，
Figure BDA0002996945500000041
由此可得补偿配料速率r`＝ε/t。
当前周期配料速率rk·＝rk+r`，其中，rk为第k个周期内未加入补偿时的设计配料速率。所述的rk根据需求进行调整，当在对下料过程进行控制时，设定rk＝r0；当对总混料量进行控制时，rk＝剩余需配量/剩余配料时间。
步骤四、获取修正数据，在每个周期对定量给料设备下料过程进行调整。
混匀系统内的三种类别的计量设备，根据其准确度等级高低，一般将其分别标识为三类，根据溯源性要求一般选用数量较少且准确度等级高的计量设备作为基准参考，以将系统的整体准确度等级限制为参考基准的准确度等级。
发明人在实践中发现，定量给料设备采集的数据会存在较大的误差，而引进料斗秤的数据无法很好校正误差。此二者的工况均较差，受到震动的影响较大，故其产生的误差较大，对混料过程产生较大的影响。而位于存储仓进口的加槽秤工况较好，其精度较高。故此发明人将加槽秤的数据引入作为修正值对定量给料设备采集的数据进行修正，使得获得的数据更加接近真实值使混匀系统配料精度得以提升。
本实施例利用计量溯源原理，以及通过建立基准值和误差统计并递归补偿的方式，不断保证执行过程逼近计划过程，将工况最好的，误差最小的加槽秤数据设定为基准值，作为计量真值，并以此计量真值为调整参考，对系统进行准确性判定及调整。当生产时间逐渐增长时，料斗秤误差占比逐渐减小，整个系统的误差逐渐近似等于基准值误差，定量给料设备以此基准值为参考，对其精度进行修正，不断保证执行过程逼近计划过程，修正带有误差的定量给料设备执行过程，使整个系统的精度得到提升。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种混匀生产过程控制方法，其特征在于，其步骤为：
步骤一、获取混匀过程中一个调整周期t时间内的加槽量a、初始仓内料量m、周期结束料量n、配料量c、配料速率r和理论配料速率r0；
步骤二、确定定量给料设备和料斗秤的相对误差，并计算混料周期内的绝对误差；
步骤三、引入加槽秤计量数据，对定量给料设备的误差进行补偿修正；
步骤四、获取修正数据，在每个周期对定量给料设备下料过程进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种混匀生产过程控制方法，其特征在于：所述的步骤一中，加槽量a利用存储仓进料口处的加槽秤进行计量；初始仓内料量m和周期结束料量n由料斗秤计量得出；配料量c由定量给料设备计量得出；配料速率r＝配料量c/周期t；所述的理论配料速率r0为计划总量/计划配料时间。
3.根据权利要求2所述的一种混匀生产过程控制方法，其特征在于：所述的步骤二中，定量给料设备的相对误差ε1由公式(1)计算得出，
ε1＝(a+m-n-c)/(a+m-n)*100％ (1)
料斗秤的相对误差ε2由公式(2)计算得出，
ε2＝(a+m-n-c)/(a-c)*100％ (2)
混料周期内的绝对误差ε绝由公式(3)计算得出，
ε绝＝a+m-n-c (3)。
4.根据权利要求3所述的一种混匀生产过程控制方法，其特征在于：所述的步骤三中，在每一个周期内，将当前混匀过程执行时，下料量与计划量的偏差值，通过配料速率r的修正，均匀在本周期内进行补偿。
5.根据权利要求4所述的一种混匀生产过程控制方法，其特征在于：先计算第k个周期时，前期累积误差ε，如式(4)，
Figure FDA0002996945490000011
由此可得补偿配料速率r`＝ε/t。
6.根据权利要求5所述的一种混匀生产过程控制方法，其特征在于：当前周期配料速率rk·＝rk+r`，其中，rk为第k个周期内未加入补偿时的设计配料速率。
7.根据权利要求6所述的一种混匀生产过程控制方法，其特征在于：所述的rk根据需求进行调整，当在对下料过程进行控制时，设定rk＝r0；当对总混料量进行控制时，rk＝剩余需配量/剩余配料时间。
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