CN113848833A - 一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，具体涉及供料技术领域，本发明通过采用供料系统、湿度检测模块、数据计算单元、中央处理单元、可视化单元、烘干控制单元和数据采集单元，湿度检测模块对供料系统中原料湿度进行检测，数据计算单元通过神经网络计算模型对该原料湿度情况下保证正常烘干时间所需的干燥机的工作参数，并通过烘干控制单元调整干燥机的工作参数，同时结合待加工产品的批次、数量和成型终端的成型时间计算出成型操作缺料的时间点，提前提示工作人员补料操作的时间，可在一定程度上保证不同湿度原料干燥时间相同，保证补料操作的及时进行，使上料步骤和成型步骤之间的连续性，保证整体的加工进度。
Description
技术领域
本发明涉及供料技术领域，更具体地说，本发明涉及一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统。
背景技术
集中供料系统采用一台机一根管，密封式回路设计方式，保证整个系统运行稳定，绝无塑胶回潮、堵料现象发生。它配合中央干燥机(除湿机)系统使用，可使干燥空气对原料进行再次干燥，防止干燥後的塑胶回潮，同时在每个输送循环後对输送管进行清理，确保管道内没有残料。在避免原料回潮的同时也保证加入注塑机中原料一致性，在真空负压同进作用下，原料中原有的粉尘经过过滤器(集尘器)系统滤出，有利提高产品质量，集中供料可控制一台真空泵及多台真空泵同时对注塑机上料，还可对系统的外部信号和系统的工作状态以及可能的故障进行实时监控。可视化触摸屏人机接口，操作简便而功能强大，系统自动化程度大大提高，并节约能源。
集中供料系统控制原料集中存储或堆放、粉尘集中收集，远离生产加工现场，主机旁的工作条件得到显著改善，车间具有良好整洁的生产环境，可确保原料不受污染。单机则需要更多地方摆放原料，原料摆放混乱，在添加原料时容易出错，粉尘不能集中收集。集中供料系统还可减少工人加料，原料不需要人工搬运，降低劳动强度。
原料集中供料时，如需除湿干燥也为集中处理，可保障原料在输送过程中不受潮，总体电热功率低。原料输送为密闭式，并可控制注塑机原料使用量。如车间使用空调，集中处理热量不会散发到车间，环境温度不受影响。单机输送所有干燥只能放在主机旁，热量直接释放到车间，集中供料可实现多种不同原料输送，将处理原料按设定好种类合理分配，快速切换原料，单机则不能对原料进行选择切换输送，只能一对一供应不能选择。
集中供料采用对原料集中处理和供给的方式，可节省电能消耗，但是原料在进行干燥处理时，干燥机对原料烘干过程模式较为单一，原料自身由于湿度不同在相同干燥条件下所需的干燥时间不同，后续原料的成型过程所耗费的时间固定，因此可能会影响原料的上料步骤和成型步骤的连续性，补料操作的控制方式多采用工作人员观察到缺料信号之后手动控制进行补料操作，导致缺料和补料操作之间衔接不够紧密，导致整体供料过程存在一定不足，因此需要一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统来解决上述问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，本发明所要解决的技术问题是：原料在进行干燥处理时，干燥机对原料烘干过程模式较为单一，原料自身由于湿度不同在相同干燥条件下所需的干燥时间不同，后续原料的成型过程所耗费的时间固定，因此可能会影响原料的上料步骤和成型步骤的连续性，控制方式多采用工作人员观察到缺料信号之后手动控制进行补料操作，导致缺料和补料操作之间衔接不够紧密，导致整体供料过程存在一定不足的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，包括中央处理单元，所述中央处理单元的输出端与供料系统的输入端电连接，所述供料系统的输出端与成型终端的输入端电连接，所述供料系统的输出端与数据采集单元和湿度检测模块的输入端电连接，所述成型终端的输出端与中断状态检测模块的输入端电连接，所述数据采集单元、湿度检测模块和终端状态检测模块的输出端均与中央处理单元的输入端电连接，所述中央处理单元的输出端与数据存储单元的输入端电连接。
所述数据存储单元的输出端与数据计算单元的输入端电连接，所述数据计算单元的输出端与反馈单元的输入端电连接，所述反馈单元的输出端与中央处理单元的输入端电连接，所述中央处理单元的输出端与数据传输单元的输入端电连接，所述数据传输单元的输出单与可视化单元的输入端电连接，所述数据传输单元的输出端与警示单的输入端电连接，所述数据传输单元通过4G网与远程移动终端通信连接。
所述中央处理单元的输入端与检测单元的输出端电连接，所述检测单元的输入端与供料系统和成型终端的输出端电连接，所述中央处理单元与电路开合模块双向连接，所述电路开合模块的输入端与电源模块的输出端电连接，所述中央处理单元的输出端与烘干控制单元的输入端电连接，所述烘干控制单元的输出端与供料系统的输入端电连接，所述中央处理单元的输出端与数据计算单元的输入端电连接。
作为本发明的进一步方案：所述数据存储单元包括信息输入单元，所述信息输入单元的输出端与数据库的输入端电连接，所述数据库的输出端与匹配单元的输入端电连接，所述信息输入单元用于用户输入需要成型的同批次产品的型号、产品数量、产品的成品率、产品成型耗材量和产品成型速度信息，所述数据库用于存储产品成型加工项目的数据，所述匹配单元用于匹配出与待成型加工产品项目相似的历史中产品成型加工项目。
作为本发明的进一步方案：所述电路开合模块包括手动开合单元和自动开合单元，手动开合单元和自动开合单元用于控制供电电路的开启和关闭，用于在供料系统或成型终端出现故障时断开电路。
作为本发明的进一步方案：所述检测单元包括电流检测模块和电压检测模块，电流检测模块用于对供料系统和成型终端工作时的电流进行检测，电压检测模块用于对供料系统和成型终端工作时的电压进行检测。
作为本发明的进一步方案：所述湿度检测模块用于检测供料系统中原料的湿度，并将该湿度检测数据发送至中央处理单元中；
所述烘干控制单元用于调节供料系统中干燥机工作时的参数；
所述数据计算单元用于采用神经网络计算模型对数据进行分析预测，神经网络计算模型在建立初期采用匹配单元匹配的历史中特征相似的已完成的产品成型加工项目的数据进行训练，在训练完成后采用特征相似的已完成的产品成型加工项目的数据进行检验，在得到成熟神经网络计算模型后对数据进行分析预测；
所述终端状态检测模块用于对成型终端工作过程是否处在满载状态和运行过程的具体参数数据进行检测；
所述电源模块用于对中央处理单元、供料系统和成型终端进行供电。
作为本发明的进一步方案：神经网络计算模型处理的数据包括原料湿度、成型终端耗材量、产品数量和成型终端成型速度，根据原料湿度计算正常烘干温度下所需的时间，并结合干燥机的基础数据对其工作过程的参数进行调整以达到最少时间完成烘干；根据成型终端耗材量、产品数量和成型速度计算出一个工作日中所需原料的总量和原料上料的速度，并结合产品成型过程的成品率计算出得到相应数量成品所需的最小耗材总量，同时计算出一次上料之后出现缺料情况的时间。
作为本发明的进一步方案：所述警示单元包括警示灯和警示铃，警示铃用于在出现异常信息时发出警示音，警示灯用于在出现异常信息时发出警示灯光，提示工作人员；
所述可视化单元用于将神经网络计算模型得出的结果进行显示，并将计算结果整合呈图表进行展现；
所述远程移动终端用于将警示信息和工作数据通过4G网进行无线接收查看。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过采用供料系统、湿度检测模块、数据计算单元、中央处理单元、可视化单元、烘干控制单元和数据采集单元，在数据采集单元完成对供料系统数据采集后，结合数据存储单元中需要成型的同批次产品的型号、产品数量、产品的成品率、产品成型耗材量和产品成型速度信息，湿度检测模块对供料系统中原料湿度进行检测，数据计算单元通过神经网络计算模型对该原料湿度情况下保证正常烘干时间所需的干燥机的工作参数，并通过烘干控制单元调整干燥机的工作参数，同时结合待加工产品的批次、数量和成型终端的成型时间计算出成型操作缺料的时间点，提前提示工作人员补料操作的时间，可在一定程度上保证不同湿度原料干燥时间相同，保证补料操作的及时进行，使上料步骤和成型步骤之间的连续性，保证整体的加工进度；
2、本发明通过采用数据库、匹配单元和数据计算单元，匹配单元根据需要成型加工项目的特征匹配出数据库中相似的已完成的成型加工项目，利用相似项目数据对神经网络计算模型进行训练和检验，使神经网络计算模型计算结果更为精准，结合需要成型加工项目信息和成型步骤的成品率，计算得出得到相应数量成品所需的最小耗材总量，避免出现原料总量过多占用生产空间和原料较少影响生产加工的情况出现，保证生产过程精准、高效进行。
3、本发明通过采用远程移动终端和可视化单元，远程移动终端与数据传输单元之间通过4G网进行无线连接，方便工作人员未在工作区域时及时通过远程移动终端了解到供料系统和成型终端的工作情况，便于及时了解和处理出现的问题，实现处理问题的及时性，可视化单元将计算结果和供料系统工作情况进行显示，并将计算结果整合呈图表进行展现，便于工作人员直观的对图表和数据的变化趋势进行了解。
附图说明
图1为本发明连接结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图所示，本发明提供了一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，包括中央处理单元，中央处理单元的输出端与供料系统的输入端电连接，供料系统的输出端与成型终端的输入端电连接，供料系统的输出端与数据采集单元和湿度检测模块的输入端电连接，成型终端的输出端与中断状态检测模块的输入端电连接，数据采集单元、湿度检测模块和终端状态检测模块的输出端均与中央处理单元的输入端电连接，中央处理单元的输出端与数据存储单元的输入端电连接。
数据存储单元的输出端与数据计算单元的输入端电连接，数据计算单元的输出端与反馈单元的输入端电连接，反馈单元的输出端与中央处理单元的输入端电连接，中央处理单元的输出端与数据传输单元的输入端电连接，数据传输单元的输出单与可视化单元的输入端电连接，数据传输单元的输出端与警示单的输入端电连接，数据传输单元通过4G网与远程移动终端通信连接。
中央处理单元的输入端与检测单元的输出端电连接，检测单元的输入端与供料系统和成型终端的输出端电连接，中央处理单元与电路开合模块双向连接，电路开合模块的输入端与电源模块的输出端电连接，中央处理单元的输出端与烘干控制单元的输入端电连接，烘干控制单元的输出端与供料系统的输入端电连接，中央处理单元的输出端与数据计算单元的输入端电连接。
数据存储单元包括信息输入单元，信息输入单元的输出端与数据库的输入端电连接，数据库的输出端与匹配单元的输入端电连接，信息输入单元用于用户输入需要成型的同批次产品的型号、产品数量、产品的成品率、产品成型耗材量和产品成型速度信息，数据库用于存储产品成型加工项目的数据，匹配单元用于匹配出与待成型加工产品项目相似的历史中产品成型加工项目。
电路开合模块包括手动开合单元和自动开合单元，手动开合单元和自动开合单元用于控制供电电路的开启和关闭，用于在供料系统或成型终端出现故障时断开电路。
检测单元包括电流检测模块和电压检测模块，电流检测模块用于对供料系统和成型终端工作时的电流进行检测，电压检测模块用于对供料系统和成型终端工作时的电压进行检测。
湿度检测模块用于检测供料系统中原料的湿度，并将该湿度检测数据发送至中央处理单元中；
烘干控制单元用于调节供料系统中干燥机工作时的参数；
数据计算单元用于采用神经网络计算模型对数据进行分析预测，神经网络计算模型在建立初期采用匹配单元匹配的历史中特征相似的已完成的产品成型加工项目的数据进行训练，在训练完成后采用特征相似的已完成的产品成型加工项目的数据进行检验，在得到成熟神经网络计算模型后对数据进行分析预测；
终端状态检测模块用于对成型终端工作过程是否处在满载状态和运行过程的具体参数数据进行检测；
电源模块用于对中央处理单元、供料系统和成型终端进行供电。
神经网络计算模型处理的数据包括原料湿度、成型终端耗材量、产品数量和成型终端成型速度，根据原料湿度计算正常烘干温度下所需的时间，并结合干燥机的基础数据对其工作过程的参数进行调整以达到最少时间完成烘干；根据成型终端耗材量、产品数量和成型速度计算出一个工作日中所需原料的总量和原料上料的速度，并结合产品成型过程的成品率计算出得到相应数量成品所需的最小耗材总量，同时计算出一次上料之后出现缺料情况的时间。
警示单元包括警示灯和警示铃，警示铃用于在出现异常信息时发出警示音，警示灯用于在出现异常信息时发出警示灯光，提示工作人员；
可视化单元用于将神经网络计算模型得出的结果进行显示，并将计算结果整合呈图表进行展现；
远程移动终端用于将警示信息和工作数据通过4G网进行无线接收查看。综上可得，本发明中：
本发明通过采用供料系统、湿度检测模块、数据计算单元、中央处理单元、可视化单元、烘干控制单元和数据采集单元，在数据采集单元完成对供料系统数据采集后，结合数据存储单元中需要成型的同批次产品的型号、产品数量、产品的成品率、产品成型耗材量和产品成型速度信息，湿度检测模块对供料系统中原料湿度进行检测，数据计算单元通过神经网络计算模型对该原料湿度情况下保证正常烘干时间所需的干燥机的工作参数，并通过烘干控制单元调整干燥机的工作参数，同时结合待加工产品的批次、数量和成型终端的成型时间计算出成型操作缺料的时间点，提前提示工作人员补料操作的时间，可在一定程度上保证不同湿度原料干燥时间相同，保证补料操作的及时进行，使上料步骤和成型步骤之间的连续性，保证整体的加工进度。
本发明通过采用数据库、匹配单元和数据计算单元，匹配单元根据需要成型加工项目的特征匹配出数据库中相似的已完成的成型加工项目，利用相似项目数据对神经网络计算模型进行训练和检验，使神经网络计算模型计算结果更为精准，结合需要成型加工项目信息和成型步骤的成品率，计算得出得到相应数量成品所需的最小耗材总量，避免出现原料总量过多占用生产空间和原料较少影响生产加工的情况出现，保证生产过程精准、高效进行。
本发明通过采用远程移动终端和可视化单元，远程移动终端与数据传输单元之间通过4G网进行无线连接，方便工作人员未在工作区域时及时通过远程移动终端了解到供料系统和成型终端的工作情况，便于及时了解和处理出现的问题，实现处理问题的及时性，可视化单元将计算结果和供料系统工作情况进行显示，并将计算结果整合呈图表进行展现，便于工作人员直观的对图表和数据的变化趋势进行了解。
最后应说明的几点是：虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明的基础上，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，包括中央处理单元，其特征在于：所述中央处理单元的输出端与供料系统的输入端电连接，所述供料系统的输出端与成型终端的输入端电连接，所述供料系统的输出端与数据采集单元和湿度检测模块的输入端电连接，所述成型终端的输出端与中断状态检测模块的输入端电连接，所述数据采集单元、湿度检测模块和终端状态检测模块的输出端均与中央处理单元的输入端电连接，所述中央处理单元的输出端与数据存储单元的输入端电连接；
所述数据存储单元的输出端与数据计算单元的输入端电连接，所述数据计算单元的输出端与反馈单元的输入端电连接，所述反馈单元的输出端与中央处理单元的输入端电连接，所述中央处理单元的输出端与数据传输单元的输入端电连接，所述数据传输单元的输出单与可视化单元的输入端电连接，所述数据传输单元的输出端与警示单的输入端电连接，所述数据传输单元通过4G网与远程移动终端通信连接；
所述中央处理单元的输入端与检测单元的输出端电连接，所述检测单元的输入端与供料系统和成型终端的输出端电连接，所述中央处理单元与电路开合模块双向连接，所述电路开合模块的输入端与电源模块的输出端电连接，所述中央处理单元的输出端与烘干控制单元的输入端电连接，所述烘干控制单元的输出端与供料系统的输入端电连接，所述中央处理单元的输出端与数据计算单元的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，其特征在于：所述数据存储单元包括信息输入单元，所述信息输入单元的输出端与数据库的输入端电连接，所述数据库的输出端与匹配单元的输入端电连接，所述信息输入单元用于用户输入需要成型的同批次产品的型号、产品数量、产品的成品率、产品成型耗材量和产品成型速度信息，所述数据库用于存储产品成型加工项目的数据，所述匹配单元用于匹配出与待成型加工产品项目相似的历史中产品成型加工项目。
3.根据权利要求1所述的一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，其特征在于：所述电路开合模块包括手动开合单元和自动开合单元，手动开合单元和自动开合单元用于控制供电电路的开启和关闭，用于在供料系统或成型终端出现故障时断开电路。
4.根据权利要求1所述的一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，其特征在于：所述检测单元包括电流检测模块和电压检测模块，电流检测模块用于对供料系统和成型终端工作时的电流进行检测，电压检测模块用于对供料系统和成型终端工作时的电压进行检测。
5.根据权利要求2所述的一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，其特征在于：所述湿度检测模块用于检测供料系统中原料的湿度，并将该湿度检测数据发送至中央处理单元中；
所述烘干控制单元用于调节供料系统中干燥机工作时的参数；
所述数据计算单元用于采用神经网络计算模型对数据进行分析预测，神经网络计算模型在建立初期采用匹配单元匹配的历史中特征相似的已完成的产品成型加工项目的数据进行训练，在训练完成后采用特征相似的已完成的产品成型加工项目的数据进行检验，在得到成熟神经网络计算模型后对数据进行分析预测；
所述终端状态检测模块用于对成型终端工作过程是否处在满载状态和运行过程的具体参数数据进行检测；
所述电源模块用于对中央处理单元、供料系统和成型终端进行供电。
6.根据权利要求5所述的一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，其特征在于：神经网络计算模型处理的数据包括原料湿度、成型终端耗材量、产品数量和成型终端成型速度，根据原料湿度计算正常烘干温度下所需的时间，并结合干燥机的基础数据对其工作过程的参数进行调整以达到最少时间完成烘干；根据成型终端耗材量、产品数量和成型速度计算出一个工作日中所需原料的总量和原料上料的速度，并结合产品成型过程的成品率计算出得到相应数量成品所需的最小耗材总量，同时计算出一次上料之后出现缺料情况的时间。
7.根据权利要求6所述的一种节省电能消耗的物料输送自动化控制系统，其特征在于：所述警示单元包括警示灯和警示铃，警示铃用于在出现异常信息时发出警示音，警示灯用于在出现异常信息时发出警示灯光，提示工作人员；
所述可视化单元用于将神经网络计算模型得出的结果进行显示，并将计算结果整合呈图表进行展现；
所述远程移动终端用于将警示信息和工作数据通过4G网进行无线接收查看。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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