CN114061302B - 一种冻干机出料优选控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冻干机出料优选控制系统及控制方法，通过获取冻干机信息和RGV小车信息后分类和选择得到板层信息、料枪模式、出料方式、冻干机排列模式、基础参数和横移参数，根据冻干机排列模式、基础参数和横移参数确定板层布局状态，并根据板层布局状态和料枪模式选取上下式设计标准算法或左右式设计标准算法或上下式设计异常算法或左右式设计异常算法作为目标算法后，根据目标算法、基础参数、横移参数和板层信息生成对应执行码并编码；将编码后的执行码发送给RGV小车，使得RGV小车根据所述执行码进行相应的逻辑动作。本发明针对独立分开设置料枪和粉碎枪的RGV小车提供高效快捷的出料逻辑。

Description

一种冻干机出料优选控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及冻干机领域，尤其涉及一种冻干机出料优选控制系统及控制方法。

背景技术

在冻干机的出料过程中，RGV小车的收料方式比较高效和灵活，RGV小车上集成有粉碎枪和料枪，粉碎枪对冻干机板层上的原料进行初级粉碎，料枪将经过初级粉碎的原料通过负压进行收集。

目前对于RGV小车上的料枪和粉碎枪有两种设计方式，一种是将料枪和粉碎枪集成，即料枪和粉碎枪在同一个控制装置内，这种设计方式的收料逻辑简单易控，但是较高的集成度导致料枪或者粉碎枪出现故障时需要将控制装置整体等换，导致成本较高；因此一般是将料枪和粉碎枪独立分开设计，即料枪和粉碎枪是两个独立设计的装置，但是这种设计方式导致需要对料枪和粉碎枪的伸出动作顺序和是否允许伸出进行收料进行较复杂的逻辑运算。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种冻干机出料优选控制系统及控制方法，针对独立分开设置料枪和粉碎枪的RGV小车提供高效快捷的出料逻辑。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种冻干机出料优选控制系统，其特征在于，包括：

数据输入模块，用于获取冻干机信息和RGV小车信息；

逻辑功能选择模块，用于对所述冻干机信息和RGV小车信息分类和选择后得到板层信息、料枪模式、出料方式、冻干机排列模式、基础参数和横移参数；

核心算法模块，用于根据所述冻干机排列模式、基础参数和横移参数确定板层布局状态，并根据所述板层布局状态和料枪模式选取预设算法集中的目标算法，并根据所述目标算法、基础参数、横移参数和板层信息生成对应执行码并编码；

数据输出模块，用于将编码后的执行码发送给RGV小车的料枪执行单元、横移执行单元、粉碎枪执行单元，使得所述料枪执行单元、横移执行单元、粉碎枪执行单元根据所述执行码进行相应的逻辑动作。

进一步的，所述核心算法模块确定板层布局状态时用于：根据基础参数和横移参数计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，并计算所述位置差和预设的标准布局下冻干机左右板层位置差的差值，若差值不为0，则当前布局状态为异常布局，若差值为0，则当前布局状态为标准布局；若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态不一致，将当前布局状态作为所述板层布局状态，若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态一致，将当前布局状态或者冻干机排列模式中的状态作为所述板层布局状态。

进一步的，所述核心算法模块还用于根据所述基础参数计算死区位置区间，根据所述差值所在的死区位置区间进行工作区域划分，所述RGV小车在不同工作区域执行不同逻辑动作，并根据所述横移参数获取RGV小车的实时位置，若所述实时位置不准确，或者所述横移参数在所述工作区域界限之外，生成对应的报警信息并编码；

所述数据输出模块还用于将所述报警信息解码后发送给上位机或写入数据库。

进一步的，所述逻辑功能选择模块包括：

板层信息单元，用于提取冻干机信息中的实际板层数量作为板层信息；

料枪模式单元，用于提取RGV小车信息中料枪和粉碎枪的设计模式作为料枪模式；

出料方式单元，用于提取冻干机信息中的实际出料方式作为出料方式，所述实际出料方式包括一组料枪出料、二组料枪出料、双料枪出料中的一种；

冻干机排列模式单元，用于提取冻干机信息中的安装布局方式作为冻干机排列模式，所述安装布局方式包括标准布局、左前右后布局、左后右前布局中的一种；

基础参数单元，用于提取并存储冻干机信息中的冻干机板层宽度和待操作冻干机板层数量作为基础参数，还用于提取并存储RGV小车信息中的料枪设计宽度以及料枪和粉碎枪设计间距作为基础参数；

横移参数单元，用于提取RGV小车信息中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置作为横移参数，所述基准位置包括冻干机的开始出料位置和确认位置、开始碎料位置和确认位置、结束出料位置和确认位置、结束碎料位置和确认位置。

进一步的，所述板层布局状态包括标准布局和异常布局，所述料枪模式包括上下设计模式和左右设计模式，所述核心算法模块包括：

逻辑镜像算法单元，用于将所述冻干机排列模式中的左前右后布局和左后右前布局统一为板层布局状态中的异常布局；

死区计算单元，用于根据横移参数计算冻干机左右板层的实际布局，并判断实际布局下冻干机左右板层的位置差，与标准布局下冻干机左右板层的位置差，以及两个位置差的差值，还用于根据基础参数计算死区位置区间，并判断所述差值所在的死区位置区间，若所述死区位置区间为Abs =0，则板层布局状态为标准布局，否则板层布局状态为异常布局；

算法集单元，用于保存预先设置的上下式设计标准算法、左右式设计标准算法、上下式设计异常算法、左右式设计异常算法和区域划分算法，所述区域划分算法用于对于异常布局的前部料枪对应板层，以前部边缘为界划分不进行逻辑动作的第一工作区域S1和进行逻辑动作的第二工作区域S2，对于异常布局的后部料枪对应板层，以后部边缘为界划分不进行逻辑动作的第一工作区域S1和进行逻辑动作的第二工作区域S2；

算法选择器，用于根据所述板层布局状态和料枪模式选取所述上下式设计标准算法或左右式设计标准算法或上下式设计异常算法或左右式设计异常算法作为目标算法；

执行码加密单元，用于获取所述目标算法对所述基础参数、横移参数和板层信息的运算结果，汇总所述运算结果并根据预设规则编码；

位置监控器，用于根据所述横移参数中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置计算RGV小车位置误差，若所述RGV小车位置误差大于预设阈值，生成报警信息；还用于根据所述横移参数中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置、RGV小车的基准位置，以及所述冻干机排列模式中的安装布局方式计算实际板层布局状态；

参数比较器，用于判断所述横移参数中的RGV小车的基准位置是否在预设的区间，否则生成报警信息，还用于判断所述横移参数中RGV小车的基准位置是否在各工作区域界限之外，是则生成报警信息，还用于判断所述死区位置区间极值的顺序是否正确，否则生成报警信息；还用于判断所述冻干机排列模式中的状态信息和实际布局是否一致，否则生成报警信息；

报警配置器，用于获取所有报警信息并汇总，然后将汇总后的报警信息按照预设规则编码。

本发明还提出一种冻干机出料优选控制方法，包括以下步骤：

S1）获取冻干机信息和RGV小车信息；

S2）对所述冻干机信息和RGV小车信息分类和选择后得到板层信息、料枪模式、出料方式、冻干机排列模式、基础参数和横移参数；

S3）根据所述冻干机排列模式、基础参数和横移参数确定板层布局状态，并根据所述板层布局状态和料枪模式选取上下式设计标准算法或左右式设计标准算法或上下式设计异常算法或左右式设计异常算法作为目标算法，并根据所述目标算法、基础参数、横移参数和板层信息生成对应执行码并编码；

S4）将编码后的执行码发送给RGV小车，所述RGV小车根据所述执行码进行相应的逻辑动作。

进一步的，所述步骤S3）中确定板层布局状态具体包括：根据基础参数和横移参数计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，并计算所述位置差和预设的标准布局下冻干机左右板层位置差的差值，若差值不为0，则当前布局状态为异常布局，若差值为0，则当前布局状态为标准布局；若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态不一致，将当前布局状态作为所述板层布局状态，若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态一致，将当前布局状态或者冻干机排列模式中的状态作为所述板层布局状态。

进一步的，所述步骤S3）还包括：根据所述基础参数计算死区位置区间，根据所述差值所在的死区位置区间进行工作区域划分，所述RGV小车在不同工作区域执行不同逻辑动作，并根据所述横移参数获取RGV小车的实时位置，若所述实时位置不准确，或者所述横移参数在所述工作区域界限之外，生成对应的报警信息并编码；所述步骤S4）还包括：将所述报警信息解码后发送给上位机或写入数据库。

进一步的，所述RGV小车信息中的料枪模式为上下设计模式，所述执行码对应的目标算法为上下式设计标准算法，所述步骤S4）中所述RGV小车根据所述执行码进行相应的逻辑动作具体包括：

S41）所述RGV小车竖直移动至冻干机的当前板层前，伸长粉碎枪并用所述粉碎枪粉碎所述底层板层上的原料，若当前板层为底层板层，保持料枪在收回状态，否则同时伸长料枪并用所述料枪收集上一板层上的原料；

S42）返回步骤S41）直到当前板层为顶层板层；

S43）所述RGV小车继续竖直移动第一距离，所述第一距离为相邻板层的距离，收回粉碎枪，同时伸长料枪并用所述料枪收集顶层板层上的原料。

进一步的，所述RGV小车信息中的料枪模式为左右设计模式，所述执行码对应的目标算法为左右式设计标准算法，所述步骤S4）中所述RGV小车根据所述执行码进行相应的逻辑动作具体包括：

S401）所述RGV小车移动至冻干机板层的当前位置前，伸长粉碎枪并用所述粉碎枪粉碎所述冻干机板层当前位置上的原料，若当前位置为冻干机板层的下边缘，保持料枪在收回状态，否则同时伸长料枪并用所述料枪收集上一位置上的原料；

S402）所述RGV小车水平向冻干机板层的下一位置移动，并将下一位置作为当前位置，返回步骤S401）直到当前位置为冻干机板层的上边缘；

S403）所述RGV小车继续水平移动第二距离，所述第二距离为相邻位置的距离，收回粉碎枪，同时伸长料枪并用所述料枪收集冻干机板层的上边缘的原料。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明采用匹配算法集的原理，在算法集中预先设置有不同应用场合下的算法，能够将输入数据分类和选择后匹配算法集得到对应算法，从而能够使得RGV小车上的料枪和粉碎枪在不同的应用场合下进行对应的逻辑动作，增强了冻干机出料控制的适用面，并且还对于输入数据进行验证，当横移参数中实时位置不准确，或者在死区范围中，则进行报警，从而提升了冻干机出料控制系统运行时的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为料枪和粉碎枪上下式设计的RGV小车与冻干机位置及运动关系的示意图。

图2为料枪和粉碎枪左右式设计的RGV小车与冻干机位置及运动关系的示意图。

图3为冻干机各排列方式的示意图。

图4为本发明实施例的系统的原理框图。

图5为本发明实施例中方法的流程图。

图6为本发明实施例中上下式设计的RGV小车标准布局出料动作示意图。

图7为本发明实施例中上下式设计的RGV小车标准布局出料流程图。

图8为本发明实施例中左右式设计的RGV小车标准布局出料动作流程示意图。

图9为本发明实施例中左右式设计的RGV小车标准布局出料流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

本实施例针对RGV小车上料枪和粉碎枪的不同设计方式以及冻干机的不同排列方式设计一种冻干机出料优选控制系统，能够针对各种设计方式以及不同排列方式匹配得到最佳的出料逻辑。以下为RGV小车上料枪和粉碎枪的不同设计方式以及冻干机的不同排列方式的定义说明：

料枪和粉碎枪的设计方式有两种：上下设计和左右式设计

如图1所示，上下式设计是指，粉碎枪位于料枪上侧，可进行冻干机板层上原料的单独粉碎；料枪位于粉碎枪下侧，可收集粉碎枪粉碎后的原料，上下式设计适用于多层冻干机板层出料的情况，且上下式设计的料枪和粉碎枪同时作用于上下相邻的两个冻干机板层，一般都是按照从下往上的顺序，粉碎枪依次粉碎每一冻干机板层上原料，并且在粉碎枪粉碎当前冻干机板层上原料时，料枪在当前冻干机板层下方一层的冻干机板层收集粉碎枪粉碎后的原料，当所有冻干机板层的同一区域原料收集完成后，RGV小车进行横移，对所有冻干机板层的下一区域进行原料收集。

如图2所示，左右式设计是指，粉碎枪位于料枪右侧，可进行冻干机板层上原料的单独粉碎；料枪位于粉碎枪左侧，可收集粉碎枪粉碎后的原料，且左右式设计的料枪和粉碎枪同时作用于同一冻干机板层左右相邻的两个位置，左右式设计适用于单个冻干机板层出料的情况，当单个冻干机板层的当前区域原料粉碎完成后，RGV小车进行横移，对该冻干机板层的下一区域进行原料粉碎，以及当前区域原料收集，一般都是按照从左往右的顺序，粉碎枪依次粉碎每一位置上原料，并且在粉碎枪粉碎当前位置上原料时，料枪在当前位置的左侧相邻位置收集粉碎枪粉碎后的原料。

冻干机的排列方式分为三种：标准式布局、左前右后布局、左后右前布局，如图3所示，图中RGV小车两侧均设有冻干机，且RGV小车的两侧均设置有上下式设计的料枪和粉碎枪，即收料枪组，且两侧的收料枪组左前右后布置，其中：

标准式布局为：RGV小车可同时将两侧收料枪组和对应冻干机板边缘层进行重合收料；

左前右后布局为：当右侧冻干机的板层边缘与右侧收料枪组重合时，左侧冻干机的板层边缘的逻辑位置比左侧收料枪组的逻辑位置后置；

左后右前布局为：当左侧冻干机的板层边缘与左侧收料枪组重合时，右侧冻干机的板层边缘的逻辑位置比右侧收料枪组的逻辑位置后置；

如果实际情况下只有单排冻干机，即冻干机位于RGV小车一侧，这种布局方式属于标准式布局的逻辑范畴。

对于料枪和粉碎枪左右式设计的情况，冻干机的不同排列方式下RGV小车与冻干机的板层的位置关系与上述情况相同。

RGV小车的两侧均设置有收料枪组的情况下，出料过程中，收料方式可分为三种：1#料枪收料、2#料枪收料、双枪收料，本实施例中，将RGV小车左侧的收料枪组中的料枪编号为1#料枪，将RGV小车右侧的收料枪组中的料枪编号为2#料枪，其中：

1#料枪收料为：RGV小车对冻干机的板层进行收料是只启用1#料枪进行收料，例如，在左后右前布局的情况下，右侧收料枪组的逻辑位置到达右侧冻干机的板层边缘的逻辑位置之前，收料方式为1#料枪收料；

2#料枪收料：RGV小车对冻干机的板层进行收料是只启用2#料枪进行收料，例如，在左前右后布局的情况下，左侧收料枪组的逻辑位置到达左侧冻干机的板层边缘的逻辑位置之前，收料方式为2#料枪收料；

双枪收料：RGV小车对冻干机的板层进行收料是同时启用1#、2#料枪进行收料，例如，RGV小车两侧均设有冻干机且为标准式布局，或者，在左后右前布局的情况下，右侧收料枪组的逻辑位置到达右侧冻干机的板层边缘的逻辑位置之后，或者在左前右后布局的情况下，左侧收料枪组的逻辑位置到达左侧冻干机的板层边缘的逻辑位置之后，收料方式为双枪收料；

需要指出的是，如果实际情况下只有单排冻干机，则RGV小车是单料枪设计，则按照冻干机的板层的位置在RGV小车左侧或者右侧，对应采用1#料枪收料或者2#料枪收料，逻辑上默认为1#料枪收料的逻辑算法。

如图4所示，针对上述情况，本实施例中的冻干机出料优选控制系统，包括：

数据输入模块，用于获取冻干机信息和RGV小车信息；

逻辑功能选择模块，用于对冻干机信息和RGV小车信息分类和选择后得到板层信息、料枪模式、出料方式、冻干机排列模式、基础参数和横移参数；

核心算法模块，用于根据冻干机排列模式、基础参数和横移参数确定板层布局状态，并根据板层布局状态和料枪模式选取预设算法集中的目标算法，并根据目标算法、基础参数、横移参数和板层信息生成对应执行码并编码，执行码是RGV小车的料枪执行单元、横移执行单元和粉碎枪执行单元进行正确逻辑执行的唯一依据；

数据输出模块，用于将编码后的执行码发送给RGV小车的料枪执行单元、横移执行单元、粉碎枪执行单元，使得料枪执行单元、横移执行单元、粉碎枪执行单元根据执行码进行相应的逻辑动作。

本实施例的冻干机出料优选控制系统采用匹配算法集的原理，在算法集中预先设置有不同应用场合下的算法，能够将输入数据分类和选择后匹配算法集得到对应算法，从而能够使得RGV小车上的料枪和粉碎枪在不同的应用场合下进行对应的逻辑动作，增强了冻干机出料控制的适用面。

本实施例中，由于存在左前右后布局、左后右前布局这类异常布局状态，而如前文图3所示，在这种布局状态下，对于两侧均设置有收料枪组的RGV小车，每个收料枪组的逻辑动作存在区别，因此，本实施例中的核心算法模块根据基础参数和横移参数计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，并且计算所述位置差和预设的标准布局下冻干机左右板层位置差的差值，还根据基础参数计算死区位置区间，根据所述差值所在的死区位置区间进行工作区域划分，RGV小车在不同工作区域执行不同逻辑动作，例如在图3中左后右前布局的情况下，右侧冻干机的板层边缘为分界划分了第一工作区域S1和第二工作区域S2，右侧收料枪组的逻辑位置到达右侧冻干机的板层边缘的逻辑位置之前，位于第一工作区域S1中，其不进行逻辑动作，右侧收料枪组的逻辑位置到达右侧冻干机的板层边缘的逻辑位置之后，位于第二工作区域S2中，其按照前文所述的上下式设计料枪和粉碎枪的的工作原理进行逻辑动作，此外，核心算法模块还用于根据横移参数获取RGV小车的实时位置，若实时位置不准确，或者实时位置在工作区域界限之外，生成对应的报警信息并编码；数据输出模块还用于将报警信息解码后发送给上位机进行显示或直接写入数据库进行保存。

本实施例中，为了避免输入数据有误，本实施例中的核心算法模块确定板层布局状态时，根据基础参数和横移参数计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，并计算所述位置差和预设的标准布局下冻干机左右板层位置差的差值，若差值不为0，则当前布局状态为异常布局，若差值为0，则当前布局状态为标准布局，然后将当前布局状态和冻干机排列模式中的状态信息进行比较，若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态不一致，将当前布局状态作为所述板层布局状态，若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态一致，将当前布局状态或者冻干机排列模式中的状态作为所述板层布局状态，例如，冻干机排列模式若为标准布局，根据基础参数和横移参数计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，并计算该位置差和预设的标准布局下冻干机左右板层位置差的差值，若差值不为0，则板层布局状态为异常布局，根据该差值所在的死区位置区间进行工作区域划分。

本实施例的冻干机出料优选控制系统还划分工作区域，以实现RGV小车在不同工作区域执行不同逻辑动作，并对于输入数据进行验证，当横移参数中实时位置不准确，或者在死区范围中，则进行报警，从而提升了冻干机出料控制系统运行时的稳定性和可靠性

如图4所示，本实施例中，数据输入模块所获取的冻干机信息和RGV小车信息包括：

板层信息，包括出料的实际板层数量，可根据板层信息判断料枪和粉碎枪相对于冻干机板层的实际逻辑位置；

料枪模式，即料枪和粉碎枪的设计模式，包括上下式设计或左右式设计；

出料方式，即冻干机的实际出料方式，包括1#料枪出料（单料枪出料）、2#料枪出料、双料枪出料；

冻干机排列模式，即冻干机的安装布局方式，包括标准布局方式、左前右后布局、左后右前的布局方式，标准布局方式一般多是统一进行方案设计的布局，左前右后布局和左后右前布局一般常见于设备新增、安装偏差、现场安装条件限制的情况，这两种布局都属于异常布局且在逻辑上存在逻辑对称关系；

基础参数，包括：冻干机板层宽度L1、料枪设计宽度L3、料枪和粉碎枪设计间距L2、需要操作冻干机板层数量等，基础参数一般是静态存储的，不需要动态调整；

横移参数：横移参数是RGV小车的实际位置、传感器返回位置，本实施例中采用条码扫描仪获取传感器返回位置，以及RGV小车的基准位置，基准位置包括冻干机的开始出料位置和确认位置、开始碎料位置和确认位置、结束出料位置和确认位置、结束碎料位置和确认位置。

本实施例中，逻辑功能选择模块对数据输入模块所获取的冻干机信息和RGV小车信息进行汇总、分类、选择和输出，供后续的核心算法模块使用，如图4所示，逻辑功能选择模块包括：

板层信息单元，用于提取板层信息，即提取冻干机信息中的实际板层数量作为板层信息；

料枪模式单元，用于提取料枪模式信息，即提取RGV小车信息中料枪和粉碎枪的设计模式作为料枪模式；

出料方式单元，用于提取出料方式信息，即提取冻干机信息中的实际出料方式作为出料方式，实际出料方式包括一组料枪出料、二组料枪出料、双料枪出料中的一种；

冻干机排列模式单元，用于提取冻干机排列模式信息，即提取冻干机信息中的安装布局方式作为冻干机排列模式，安装布局方式包括标准布局、左前右后布局、左后右前布局中的一种；

基础参数单元，用于提取基础参数，即提取并存储冻干机信息中的冻干机板层宽度和待操作冻干机板层数量作为基础参数，还用于提取并存储RGV小车信息中的料枪设计宽度以及料枪和粉碎枪设计间距作为基础参数；

横移参数单元，用于提取横移参数，即提取RGV小车信息中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置作为横移参数，基准位置包括冻干机的开始出料位置和确认位置、开始碎料位置和确认位置、结束出料位置和确认位置、结束碎料位置和确认位置。

如图4所示，本实施例中的核心算法模块包括：

逻辑镜像算法单元，用于将冻干机排列模式中的左前右后布局和左后右前布局统一为板层布局状态中的异常布局，逻辑镜像算法是根据逻辑上的对称性将算法进行简化的一种算法，左前右后布局和左后右前布局在逻辑上存在对称性，因此可以用一种算法计算异常布局方式的逻辑处理，即左前右后布局和左后右前布局均作为异常布局处理，从而简化了计算复杂度；

死区计算单元，用于根据横移参数计算冻干机左右板层的实际布局，并计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，与标准布局下冻干机左右板层的位置差，以及两个位置差的差值Abs，还用于根据基础参数计算死区位置区间，并判断前述差值Abs所在的死区位置区间，以便于后续确定工作区域界限；

如图4所示，本实施例中，死区计算单元根据基础参数中的板层宽度L1、料枪间距L2、料枪宽度L3和板层数量，设置了如下的死区位置区间：

Abs =0，表示冻干机左右板层的位置差和标准布局下冻干机左右板层的位置差一致，冻干机为标准布局方式；

|0，L2|，|L2，L3|，|L3，L1|，|L1，∞|，若差值Abs位于这些区间，表示冻干机为异常布局，对于异常布局的前部料枪对应板层，以前部边缘为界划分不进行逻辑动作的第一工作区域S1和进行逻辑动作的第二工作区域S2，其中第一工作区域S1位于前部料枪对应板层的前部且第二工作区域S2位于前部部料枪对应板层上，对于异常布局的后部料枪对应板层，以后部边缘为界划分不进行逻辑动作的第一工作区域S1和进行逻辑动作的第二工作区域S2，其中第一工作区域S1位于后部料枪对应板层的后部且第二工作区域S2位于后部料枪对应板层上，前部料枪、后部料枪随RGV小车横移至对应的第一工作区域S1则不进行逻辑动作，横移至对应的第二工作区域S2内则按照前述的料枪模式进行对应逻辑动作，差值Abs位于这些区间，直接区别在于第一工作区域S1大小不相同，出料的形式也会随之变化，双料枪出料方式下，当RGV小车横移至左/右板层的第一工作区域S1以及右/左板层的第二工作区域S2时，出料的形式实际为单个料枪出料，只有RGV小车横移至左右两个板层的第二工作区域S2时，出料的形式才是双料枪出料；

本实施例中，死区计算单元还设置了备用区间|δ|，以针对部分特殊情况新增逻辑动作，并将对应的差值Abs记录在该区间中，为后续未知的情况进行准备；

算法集单元，用于保存预先设置算法，这些预先设置的算法根据料枪模式、冻干机排列模式、基础参数、横移参数和板层信息等数据细分，具体包括上下式设计标准算法、左右式设计标准算法、上下式设计异常算法、左右式设计异常算法和区域划分算法；

本实施例中，区域划分算法是上下式设计异常算法、左右式设计异常算法的前置算法，其作用如前所述，对于异常布局的前部料枪对应板层，以前部边缘为界划分不进行逻辑动作的第一工作区域S1和进行逻辑动作的第二工作区域S2，对于异常布局的后部料枪对应板层，以后部边缘为界划分不进行逻辑动作的第一工作区域S1和进行逻辑动作的第二工作区域S2，第一工作区域S1的范围根据差值Abs得到。此外，还可以根据实际需要，根据输入信息将冻干机的板层划分成不同的收料区域，不同区域采用不同的收料逻辑，区域划分算法会根据不同的收料区域选择不同的收料逻辑进行执行；

算法选择器，用于根据板层布局状态和料枪模式选取上下式设计标准算法或左右式设计标准算法或上下式设计异常算法或左右式设计异常算法作为目标算法，通过目标算法进行逻辑计算和逻辑处理；

执行码加密单元，用于获取目标算法对基础参数、横移参数和板层信息的运算结果，汇总运算结果并根据预设规则编码。

位置监控器，用于根据横移参数中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置计算RGV小车位置误差，若RGV小车位置误差大于预设阈值，生成报警信息；参数比较器，用于监控输入数据的赋值是否合理并在存在不合理输入数据的情况下输出报警信息，包括：判断横移参数中的RGV小车的基准位置是否在预设的区间，否则生成报警信息；判断横移参数中RGV小车的基准位置是否在各工作区域界限之外，是则生成报警信息；判断死区位置区间极值的顺序是否正确，即L1＞L3＞L2，否则生成报警信息；还用于判断输入数据中冻干机排列模式的状态信息和死区计算单元得到的实际布局是否一致，否则生成报警信息；

报警配置器，用于获取所有报警信息并汇总，然后将汇总后的报警信息按照预设规则编码。

如图5所示，本实施例还根据本实施例中的冻干机出料优选控制系统提出一种冻干机出料优选控制方法，包括以下步骤：

S1）获取冻干机信息和RGV小车信息；

S2）对冻干机信息和RGV小车信息分类和选择后得到板层信息、料枪模式、出料方式、冻干机排列模式、基础参数和横移参数；

S3）根据冻干机排列模式、基础参数和和横移参数确定板层布局状态，并根据板层布局状态和料枪模式选取上下式设计标准算法或左右式设计标准算法或上下式设计异常算法或左右式设计异常算法作为目标算法，并根据目标算法、基础参数、横移参数和板层信息生成对应执行码并编码；

S4）将编码后的执行码发送给RGV小车，RGV小车根据执行码进行相应的逻辑动作。

本实施例的步骤S3）中根据冻干机排列模式、基础参数和横移参数确定板层布局状态具体包括：根据基础参数和横移参数计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，并计算所述位置差和预设的标准布局下冻干机左右板层位置差的差值，若差值不为0，则当前布局状态为异常布局，若差值为0，则当前布局状态为标准布局；若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态不一致，将当前布局状态作为所述板层布局状态，若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态一致，将当前布局状态或者冻干机排列模式中的状态作为所述板层布局状态，若冻干机排列模式为标准式布局，且根据基础参数和横移参数计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，和预设的标准布局下冻干机左右板层位置差的差值为0，则板层布局状态为标准状态，板层布局状态为标准状态时，若料枪模式为上下式设计，则目标算法为上下式设计标准算法，若料枪模式为左右式设计，则目标算法为左右式设计标准算法；若冻干机排列模式为左前右后布局或者左后右前布局，且根据基础参数和横移参数计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，和预设的标准布局下冻干机左右板层位置差的差值不为0，则板层布局状态为异常状态，板层布局状态为异常状态时，若料枪模式为上下式设计，则目标算法为上下式设计异常算法，若料枪模式为左右式设计，则目标算法为左右式设计异常算法；

本实施例的步骤S3）还包括：根据基础参数计算死区位置区间，根据实际布局下冻干机左右板层的位置差，与标准布局下冻干机左右板层的位置差，该两个位置差的差值Abs所在的死区位置区间划分不同工作区域界限，RGV小车在不同工作区域执行不同逻辑动作，对于前部料枪对应板层，以前部边缘为界划分不进行逻辑动作的第一工作区域S1和进行逻辑动作的第二工作区域S2，对于后部料枪对应板层，以后部边缘为界划分不进行逻辑动作的第一工作区域S1和进行逻辑动作的第二工作区域S2，并根据横移参数获取RGV小车的实时位置，若实时位置不准确，或者实时位置在工作区域界限之外，生成对应的报警信息并编码；与之对应的，步骤S4）还包括：将报警信息解码后发送给上位机或写入数据库。

如图6和图7所示，若RGV小车信息中的料枪模式为上下设计模式，且执行码对应的目标算法为上下式设计标准算法，步骤S4）中RGV小车根据执行码进行相应的逻辑动作具体包括：

S41）RGV小车竖直移动至冻干机的当前板层前，伸长粉碎枪并用粉碎枪粉碎的当前板层上的原料，若当前板层为底层板层，保持料枪在收回状态，否则同时伸长料枪并用料枪收集上一板层上的原料；

S42）RGV小车竖直向冻干机的下一板层移动，并将下一板层作为当前板层，返回步骤S41）直到当前板层为顶层板层；

S43）RGV小车继续竖直移动第一距离，第一距离为相邻板层的距离，收回粉碎枪，同时伸长料枪并用料枪收集顶层板层上的原料。

本实施例中，若目标算法为上下式设计异常算法，则RGV小车逻辑动作的步骤与上下式设计标准算法基本一致，同时在步骤S41）之前还包括验证是否开始逻辑动作的步骤S40），具体包括：根据横移参数中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置计算RGV小车位置误差，若RGV小车位置误差小于预设阈值，且RGV小车的基准位置在预设的区间内，根据横移参数以及第一工作区域S1界限、第二工作区域S2界限判断RGV小车具体位置，若RGV小车位于第一工作区域S1中，粉碎枪和料枪不执行逻辑动作，重复本步骤直到RGV小车位于第二工作区域S2中，若RGV小车位于第二工作区域S2中，跳转执行步骤S41）；因此，目标算法为上下式设计异常算法情况下，步骤S4）中RGV小车根据执行码进行相应的逻辑动作具体包括：

S40）根据横移参数中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置计算RGV小车位置误差，若RGV小车位置误差小于预设阈值，且RGV小车的基准位置在预设的区间内，根据横移参数以及第一工作区域S1界限、第二工作区域S2界限判断RGV小车具体位置，若RGV小车位于第一工作区域S1中，粉碎枪和料枪不执行逻辑动作，重复本步骤直到RGV小车位于第二工作区域S2中，若RGV小车位于第二工作区域S2中，跳转执行步骤S41）；

S41）RGV小车竖直移动至冻干机的当前板层前，伸长粉碎枪并用粉碎枪粉碎的当前板层上的原料，若当前板层为底层板层，保持料枪在收回状态，否则同时伸长料枪并用料枪收集上一板层上的原料；

S42）RGV小车竖直向冻干机的下一板层移动，并将下一板层作为当前板层，返回步骤S41）直到当前板层为顶层板层；

S43）RGV小车继续竖直移动第一距离，第一距离为相邻板层的距离，收回粉碎枪，同时伸长料枪并用料枪收集顶层板层上的原料。

如图8和图9所示，若RGV小车信息中的料枪模式为左右设计模式，且执行码对应的目标算法为左右式设计标准算法，步骤S4）中RGV小车根据执行码进行相应的逻辑动作具体包括：

S401）RGV小车移动至冻干机板层的当前位置前，伸长粉碎枪并用粉碎枪粉碎冻干机板层当前位置上的原料，若当前位置为冻干机板层的下边缘，保持料枪在收回状态，否则同时伸长料枪并用料枪收集上一位置上的原料；

S402）RGV小车水平向冻干机板层的下一位置移动，并将下一位置作为当前位置，返回步骤S401）直到当前位置为冻干机板层的上边缘；

S403）RGV小车继续水平移动第二距离，第二距离为相邻位置的距离，收回粉碎枪，同时伸长料枪并用料枪收集冻干机板层的上边缘的原料。

本实施例中，若目标算法为左右式设计异常算法，则RGV小车逻辑动作的步骤与左右式设计标准算法的区别在于，步骤S401）之前还包括验证是否开始逻辑动作的步骤S400），具体包括：根据横移参数中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置计算RGV小车位置误差，若RGV小车位置误差小于预设阈值，且RGV小车的基准位置在预设的区间内，根据横移参数以及第一工作区域S1界限、第二工作区域S2界限判断小车具体位置，若RGV小车位于第一工作区域S1中，粉碎枪和料枪不执行逻辑动作，重复本步骤直到RGV小车位于第二工作区域S2中，若RGV小车位于第二工作区域S2中，跳转执行步骤S401）；因此，目标算法为左右式设计异常算法情况下，步骤S4）中RGV小车根据执行码进行相应的逻辑动作具体包括：

S400）根据横移参数中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置计算RGV小车位置误差，若RGV小车位置误差小于预设阈值，且RGV小车的基准位置在预设的区间内，根据横移参数以及第一工作区域S1界限、第二工作区域S2界限判断小车具体位置，若RGV小车位于第一工作区域S1中，粉碎枪和料枪不执行逻辑动作，重复本步骤直到RGV小车位于第二工作区域S2中，若RGV小车位于第二工作区域S2中，跳转执行步骤S401）；

S401）RGV小车移动至冻干机板层的当前位置前，伸长粉碎枪并用粉碎枪粉碎冻干机板层当前位置上的原料，若当前位置为冻干机板层的下边缘，保持料枪在收回状态，否则同时伸长料枪并用料枪收集上一位置上的原料；

S402）RGV小车水平向冻干机板层的下一位置移动，并将下一位置作为当前位置，返回步骤S401）直到当前位置为冻干机板层的上边缘；

S403）RGV小车继续水平移动第二距离，第二距离为相邻位置的距离，收回粉碎枪，同时伸长料枪并用料枪收集冻干机板层的上边缘的原料。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种冻干机出料优选控制系统，其特征在于，包括：

数据输入模块，用于获取冻干机信息和RGV小车信息；

逻辑功能选择模块，用于对所述冻干机信息和RGV小车信息分类和选择后得到板层信息、料枪模式、出料方式、冻干机排列模式、基础参数和横移参数；

所述板层信息包括冻干机信息中的实际板层数量；

所述基础参数包括冻干机信息中的冻干机板层宽度和待操作冻干机板层数量，还包括RGV小车信息中的料枪设计宽度以及料枪和粉碎枪设计间距；

所述横移参数包括RGV小车信息中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置；

所述料枪模式包括冻干机信息中的料枪和粉碎枪的设计模式，包括上下式设计或左右式设计；

所述出料方式包括冻干机信息中的冻干机实际出料方式，包括一组料枪出料、二组料枪出料、双料枪出料中的一种；

所述冻干机排列模式包括冻干机信息中的冻干机安装布局方式，包括标准布局、左前右后布局、左后右前布局中的一种；

核心算法模块，用于根据所述冻干机排列模式、基础参数和横移参数确定板层布局状态，并根据所述板层布局状态和料枪模式选取预设算法集中的上下式设计标准算法或左右式设计标准算法或上下式设计异常算法或左右式设计异常算法作为目标算法，并根据所述目标算法、基础参数、横移参数和板层信息生成对应执行码并编码；

数据输出模块，用于将编码后的执行码发送给RGV小车的料枪执行单元、横移执行单元、粉碎枪执行单元，使得所述料枪执行单元、横移执行单元、粉碎枪执行单元根据所述执行码进行相应的逻辑动作。

2.根据权利要求1所述的冻干机出料优选控制系统，其特征在于，所述核心算法模块确定板层布局状态时用于：根据基础参数和横移参数计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，并计算所述位置差和预设的标准布局下冻干机左右板层位置差的差值，若差值不为0，则当前布局状态为异常布局，若差值为0，则当前布局状态为标准布局；若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态不一致，将当前布局状态作为所述板层布局状态，若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态一致，将当前布局状态或者冻干机排列模式中的状态作为所述板层布局状态。

3.根据权利要求2所述的冻干机出料优选控制系统，其特征在于，所述核心算法模块还用于根据所述基础参数计算死区位置区间，根据所述差值所在的死区位置区间进行工作区域划分，所述RGV小车在不同工作区域执行不同逻辑动作，并根据所述横移参数获取RGV小车的实时位置，若所述实时位置不准确，或者所述横移参数在所述工作区域界限之外，生成对应的报警信息并编码；所述数据输出模块还用于将所述报警信息解码后发送给上位机或写入数据库。

4.根据权利要求1~3任一所述的冻干机出料优选控制系统，其特征在于，所述逻辑功能选择模块包括：

板层信息单元，用于提取冻干机信息中的实际板层数量作为板层信息；

料枪模式单元，用于提取RGV小车信息中料枪和粉碎枪的设计模式作为料枪模式；

出料方式单元，用于提取冻干机信息中的实际出料方式作为出料方式，所述实际出料方式包括一组料枪出料、二组料枪出料、双料枪出料中的一种；

冻干机排列模式单元，用于提取冻干机信息中的安装布局方式作为冻干机排列模式，所述安装布局方式包括标准布局、左前右后布局、左后右前布局中的一种；

基础参数单元，用于提取并存储冻干机信息中的冻干机板层宽度和待操作冻干机板层数量作为基础参数，还用于提取并存储RGV小车信息中的料枪设计宽度以及料枪和粉碎枪设计间距作为基础参数；

横移参数单元，用于提取RGV小车信息中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置作为横移参数，所述基准位置包括冻干机的开始出料位置和确认位置、开始碎料位置和确认位置、结束出料位置和确认位置、结束碎料位置和确认位置。

5.根据权利要求1所述的冻干机出料优选控制系统，其特征在于，所述板层布局状态包括标准布局和异常布局，所述料枪模式包括上下设计模式和左右设计模式，所述核心算法模块包括：

逻辑镜像算法单元，用于将所述冻干机排列模式中的左前右后布局和左后右前布局统一为板层布局状态中的异常布局；

死区计算单元，用于根据横移参数计算冻干机左右板层的实际布局，并计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，与标准布局下冻干机左右板层的位置差，以及两个位置差的差值Abs，还用于根据基础参数计算死区位置区间，并判断所述差值所在的死区位置区间，若所述死区位置区间为差值Abs =0，则板层布局状态为标准布局，否则板层布局状态为异常布局；

算法集单元，用于保存预先设置的上下式设计标准算法、左右式设计标准算法、上下式设计异常算法、左右式设计异常算法和区域划分算法，所述区域划分算法用于对于异常布局的前部料枪对应板层，以前部边缘为界划分不进行逻辑动作的第一工作区域S1和进行逻辑动作的第二工作区域S2，对于异常布局的后部料枪对应板层，以后部边缘为界划分不进行逻辑动作的第一工作区域S1和进行逻辑动作的第二工作区域S2；

算法选择器，用于根据所述板层布局状态和料枪模式选取所述上下式设计标准算法或左右式设计标准算法或上下式设计异常算法或左右式设计异常算法作为目标算法；

执行码加密单元，用于获取所述目标算法对所述基础参数、横移参数和板层信息的运算结果，汇总所述运算结果并根据预设规则编码；

位置监控器，用于根据所述横移参数中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置计算RGV小车位置误差，若所述RGV小车位置误差大于预设阈值，生成报警信息；

参数比较器，用于判断所述横移参数中的RGV小车的基准位置是否在预设的区间，否则生成报警信息，还用于判断所述横移参数中RGV小车的基准位置是否在各工作区域界限之外，是则生成报警信息，还用于判断所述死区位置区间极值的顺序是否正确，否则生成报警信息；还用于判断所述冻干机排列模式中的状态信息和实际布局是否一致，否则生成报警信息；

报警配置器，用于获取所有报警信息并汇总，然后将汇总后的报警信息按照预设规则编码。

6.一种冻干机出料优选控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1）获取冻干机信息和RGV小车信息；

S2）对所述冻干机信息和RGV小车信息分类和选择后得到板层信息、料枪模式、出料方式、冻干机排列模式、基础参数和横移参数，所述板层信息包括冻干机信息中的实际板层数量；所述基础参数包括冻干机信息中的冻干机板层宽度和待操作冻干机板层数量，还包括RGV小车信息中的料枪设计宽度以及料枪和粉碎枪设计间距；所述横移参数包括RGV小车信息中的RGV小车的实际位置、传感器返回位置和RGV小车的基准位置；所述料枪模式包括冻干机信息中的料枪和粉碎枪的设计模式，包括上下式设计或左右式设计；所述出料方式包括冻干机信息中的冻干机实际出料方式，包括一组料枪出料、二组料枪出料、双料枪出料中的一种；所述冻干机排列模式包括冻干机信息中的冻干机安装布局方式，包括标准布局、左前右后布局、左后右前布局中的一种；

S3）根据所述冻干机排列模式、基础参数和横移参数确定板层布局状态，并根据所述板层布局状态和料枪模式选取上下式设计标准算法或左右式设计标准算法或上下式设计异常算法或左右式设计异常算法作为目标算法，并根据所述目标算法、基础参数、横移参数和板层信息生成对应执行码并编码；

S4）将编码后的执行码发送给RGV小车，所述RGV小车根据所述执行码进行相应的逻辑动作。

7.根据权利要求6所述的冻干机出料优选控制方法，其特征在于，所述步骤S3）中确定板层布局状态具体包括：根据基础参数和横移参数计算实际布局下冻干机左右板层的位置差，并计算所述位置差和预设的标准布局下冻干机左右板层位置差的差值，若差值不为0，则当前布局状态为异常布局，若差值为0，则当前布局状态为标准布局；若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态不一致，将当前布局状态作为所述板层布局状态，若当前布局状态和冻干机排列模式中的状态一致，将当前布局状态或者冻干机排列模式中的状态作为所述板层布局状态。

8.根据权利要求7所述的冻干机出料优选控制方法，其特征在于，所述步骤S3）还包括：根据所述基础参数计算死区位置区间，根据所述差值所在的死区位置区间进行工作区域划分，所述RGV小车在不同工作区域执行不同逻辑动作，并根据所述横移参数获取RGV小车的实时位置，若所述实时位置不准确，或者所述横移参数在所述工作区域界限之外，生成对应的报警信息并编码；所述步骤S4）还包括：将所述报警信息解码后发送给上位机或写入数据库。

9.根据权利要求6所述的冻干机出料优选控制方法，其特征在于，所述RGV小车信息中的料枪模式为上下设计模式，所述执行码对应的目标算法为上下式设计标准算法，所述步骤S4）中所述RGV小车根据所述执行码进行相应的逻辑动作具体包括：

S41）所述RGV小车竖直移动至冻干机的当前板层前，伸长粉碎枪并用所述粉碎枪粉碎底层板层上的原料，若当前板层为底层板层，保持料枪在收回状态，否则同时伸长料枪并用所述料枪收集上一板层上的原料；

S42）返回步骤S41）直到当前板层为顶层板层；

S43）所述RGV小车继续竖直移动第一距离，所述第一距离为相邻板层的距离，收回粉碎枪，同时伸长料枪并用所述料枪收集顶层板层上的原料。

10.根据权利要求6所述的冻干机出料优选控制方法，其特征在于，所述RGV小车信息中的料枪模式为左右设计模式，所述执行码对应的目标算法为左右式设计标准算法，所述步骤S4）中所述RGV小车根据所述执行码进行相应的逻辑动作具体包括：

S401）所述RGV小车移动至冻干机板层的当前位置前，伸长粉碎枪并用所述粉碎枪粉碎所述冻干机板层当前位置上的原料，若当前位置为冻干机板层的下边缘，保持料枪在收回状态，否则同时伸长料枪并用所述料枪收集上一位置上的原料；

S402）所述RGV小车水平向冻干机板层的下一位置移动，并将下一位置作为当前位置，返回步骤S401）直到当前位置为冻干机板层的上边缘；

S403）所述RGV小车继续水平移动第二距离，所述第二距离为相邻位置的距离，收回粉碎枪，同时伸长料枪并用所述料枪收集冻干机板层的上边缘的原料。

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