CN114098437A - 一种基于反馈的出料控制方法 - Google Patents

一种基于反馈的出料控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明的基于反馈的出料控制方法及系统、控制器、存储介质及配料机，能够确保物料最终的出料量满足设定的要求，不受物料粘稠度、泵的特性及外部环境的影响。该配料机仅需要直流控制电机，不需要进行电机调速，即可实现。因为不需要对电机调速，因此控制主板设计简单，直流电机较步进电机成本更低。将该方法使用到茶饮机，能够确保每种饮料到达预定的配置，保证每台茶饮机做出的茶饮口味一致。另外，本申请的配料机，每个料仓都连接了称重传感器，出料量的判断为每个料仓独立判断，可以多个料仓同时出料。

Description

一种基于反馈的出料控制方法
技术领域
本发明涉及自动控制领域，具体涉及一种基于反馈的出料控制方法及系统、控制器、存储介质及配料机。
背景技术
本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
在茶饮制作的过程中，茶汤的使用量对茶的口味影响很大。目前的连锁茶饮店，使用的是传统茶桶设备，在制作产品时，需要制作人员背诵每一种产品的茶汤使用量，通过带刻度的杯子或凭经验控制用量。企业为了管控产品的质量，口味的标准化，需要投入大量培训员工成本，且员工的流动率比较高。产品的标准化和员工招聘和培训是影响企业发展的重要制约因素。
现有技术中，具有饮料配制机，能够根据饮料的种类选择物料种类及用量进行自动配比，但现有的饮料配制机的缺陷在于，没有考虑到液体的粘稠度和泵本身的差异，例如，设定物料出液100毫升，根据设定量计算出泵运行的时间和转速，但是由于物料的粘稠度的影响，最后的出料量跟预设的出料量相差甚远，最终影响茶饮的口味。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于反馈的出料控制方法及系统、控制器、存储介质及配料机。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于反馈的出料控制方法，包括以下步骤，
根据配方信息计算出每个料仓的出料量，开启实时的重量读取线程，实时读取当前料仓内物料的重量，控制多个料仓同时出料，
其中，每个料仓的出料方法为，
(一)设：期望的出料量为M，启动时的初始重量为M1,出料进行中读取的重量为M2，当M2*P<＝M1-M时，暂停出料，其中，P为设定的比例参数；
(二)读取暂停出料后的重量M3，得到实际的出料量M’＝M1-M3，
若M’≤M，则计算误差百分比E％＝|M-M’|/M，若E％小于设定的误差百分比，则完成出料，若E％大于设定的误差百分比，则进入步骤(三)；
若M’＞M，则计算误差百分比E％＝|M-M’|/M，若E％小于设定的误差百分比，则完成出料，若E％大于设定的误差百分比，则提示该物料超量，停止所有的出料，结束本次制作；
(三)计算料仓还需要出料ΔM＝M-M’，需要监控的目标重量为M3-ΔM*P，继续出料，当实时读取量达到M3-ΔM*P时，暂停出料；
(四)重复步骤(二)(三)，直至误差百分比E％小于设定的误差百分比。
优选地，所述的出料控制方法还包括，在料仓出料前，获取每个料仓的物料量，判断该料仓的物料量是否足够，若料仓中的物料量不足，则结束本次操作；若每个料仓中的物料量都足够，则控制多有料仓同时出料。
优选地，获取配方信息的方式包括，接收用户的输入信息，根据所述的输入信息从网络端获取配方信息。
本申请还提供一种出料控制系统，包括控制模块，所述的控制模块用于根据配方信息计算出每个料仓的出料量，并控制多个料仓同时出料，
所述的控制模块用于控制每个料仓的出料的具体步骤为，
(一)设：期望的出料量为M，启动时的初始重量为M1,出料进行中读取的重量为M2，当M2*P<＝M1-M时，控制该料仓暂停出料，其中，P为设定的比例参数；
(二)读取暂停出料后的重量M3，得到实际的出料量M’＝M1-M3，
若M’≤M，则计算误差百分比E％＝|M-M’|/M，若E％小于设定的误差百分比，则完成出料，若E％大于设定的误差百分比，则进入步骤(三)；
若M’＞M，则计算误差百分比E％＝|M-M’|/M，若E％小于设定的误差百分比，则完成出料，若E％大于设定的误差百分比，则提示该物料超量，停止所有的出料，结束本次制作；
(三)计算料仓还需要出料ΔM＝M-M’，需要监控的目标重量为M3-ΔM*P，继续出料，当实时读取量达到M3-ΔM*P时，暂停出料；
(四)重复步骤(二)(三)，直至误差百分比E％小于设定的误差百分比。
优选地，所述的控制模块还包括在料仓出料前，获取每个料仓的物料量，判断该料仓的物料量是否足够，若料仓中的物料量不足，则结束本次操作；若每个料仓中的物料量都足够，则控制多有料仓同时出料。
本申请还提供一种出料控制器，包括存储器和处理器，其中，所述的存储器用于存储程序，所述的处理器用于执行所述的程序，实现如权利要求1～3中任意一项所述的出料控制方法。
本申请还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时，实现所述的出料控制方法的各个步骤。
本申请还提供一种配料机，包括所述的控制器。
优选地，所述的配料机还包括，用于储存物料的多个料仓，每个料仓配置有一个出料泵和一个称重传感器，所述的出料泵被一直流电机驱动，所述的控制器通过所述的直流电机控制料仓的出料，所述的控制器通过所述的称重传感器获取料仓的物料量。
优选地，所述的配料机还包括用户交互触摸屏，所述的用户交互触摸屏用于获取产品种类信息。
借由以上的技术方案，本发明的有益效果如下：
本发明的基于反馈的出料控制方法及系统、控制器、存储介质及配料机，能够确保物料最终的出料量满足设定的要求，不受物料粘稠度、泵的特性及外部环境的影响。该配料机仅需要直流控制电机，不需要进行电机调速，即可实现。因为不需要对电机调速，因此控制主板设计简单，直流电机较步进电机成本更低。将该方法使用到茶饮机，能够确保每种饮料到达预定的配置，保证每台茶饮机做出的茶饮口味一致。另外，本申请的配料机，每个料仓都连接了称重传感器，出料量的判断为每个料仓独立判断，可以多个料仓同时出料。
附图说明
图1是本申请每个料仓的出料控制流程图。
图2是本申请的配料机的结构示意图。
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。
本申请的配料机包括多个料仓，每个料仓都连接有称重传感器和泵体。所述的称重传感器用于实时检测料仓内的物料重量，泵体用于控制料仓的出料。
本申请的配料机还包括出料控制模块，所述的出料控制模块用于接收称重传感器的检测结果及控制所述的泵体的开启和关闭。
本申请的配料机的工作步骤为，
根据产品种类，获取配方信息，根据配方信息计算出每个料仓的出料量；
称重传感器获取每个料仓的物料量，判断该料仓的物料量是否足够，如果有料仓中的物料量不足，则发出提示，并结束本次操作；如果所有料仓中的物料量都足够，则启动监控线程，监控所有料仓内的物料量，并实时读取当前料仓内物料的重量，出料控制模块控制多有料仓同时出料。
如图1所示，为每个料仓的出料方法，所述的出料方法具体为，
(一)称重传感器实时读取当前料仓的剩余重量，设：期望的出料量为M，启动时的初始重量为M1,出料进行中读取的重量为M2.在本系统中，出于成本控制的原因，控制板不支持调速，且电机为线性较差的直流电机。如果当M2<＝M1-M时才通知控制板停止出料，会因为通讯延时导致出料过量。因此，本系统引入一个比例系数P(0<P<1)，当M2*P<＝M1-M时，停止出料。
(二)当对应料仓的出料停止后，出料控制模块会再次读取停止后的重量M3，此时的可计算得到实际的出料量M’＝M1-M3，如果实际出料量M’小于期望出料量M，系统会计算误差百分比E％，如果E％小于设定的误差百分比，则认为该料仓已经完成出料，如果实际出料量M’大于期望出料量M，同样判断超出量是否在设定的误差百分比内，如果在设定的范围内，则完成该料仓的出料,如果超出量已经大于允许的误差范围，则通知控制板，停止所有的出料，结束本次制作，并通过界面反馈给服务人员出料超量，需要重新制作。
(三)如果M’<M,误差百分比E％大于且设定的误差百分比，系统判断未满足期望的误差范围，即料仓还需要出料ΔM＝M-M’，则创建针对该料仓创建一个新的出料任务，出料量为ΔM乘以比例系数P，同时监控该料仓的剩余物料重量，此时需要监控的目标重量为M3-ΔM*P，当实时读取量达到M3-ΔM*P时，停止出料。
(四)重复步骤(二)(三)，直至误差百分比E％小于设定的误差百分比。
每一个物料出料结束后，通知界面，显示制作任务的完成进度。当所有物料出料完成后，即完成该制作任务。当所有的物料出料完成后，制作即完成。
由于出料一直处于流动的状态，该不稳定的流动状态会影响重量传感器测量的准确性，因此，如果当M2<＝M1-M时才通知控制板停止出料，会因为通讯延时导致出料过量，无法到达精准出料的效果。而在本申请中，设置了比例系数P(0<P<1)，当M2*P<＝M1-M时，停止出料，出料控制模块会再次读取停止后的重量M3，此时的可计算得到实际的出料量M’＝M1-M3，此时由于物料没有流动，处于稳定状态，因此，重量传感器所测值比较准确。再判断误差百分比E％是否在期望范围内，若不在，则继续出料，直至达到期望值。本申请的出料方法能够确保物料最终的出料量满足设定的要求，不受物料粘稠度、泵的特性及外部环境的影响。另外，该配料机仅仅需要直流控制电机，不需要进行电机调速，即可实现。因为不需要对电机调速，因此控制主板设计简单，直流电机较步进电机成本更低。
在一种具体的操作方式中，使用者可以通过触摸屏输入所需要的饮料种类，控制器根据饮料的种类获取该饮料的配方信息，配方信息包括该配方所需要的物料及该物料的用量，配方信息可以存储在云端，通过网络获取，目前连锁的茶饮店通常具有多个门店，当需要修改或增加饮料的配方时，需要将每个门店的配方信息进行修改，经常会出现更新不及时或更新错误的情况，在本实施方式中，配方信息可以通过网络自动获取，则只需要在云端将数据修改，门店所获取的配方信息就能即刻修改，且不会更新不及时或更新错误的情况，同时能够节省人力成本。在另一种操作方式中，配方信息也能够存储在配料机的控制器中，直接获取，不受网络的限制。该配方信息也可以从网络获取后存储在控制器中，定时更新。
本申请的配料机，每个料仓都连接了称重传感器，出料量的判断为每个料仓独立判断，可以多个料仓同时出料。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种基于反馈的出料控制方法，其特征在于，包括以下步骤，
根据配方信息计算出每个料仓的出料量，开启实时的重量读取线程，实时读取当前料仓内物料的重量，控制多个料仓同时出料，
其中，每个料仓的出料方法为，
(一)设：期望的出料量为M，启动时的初始重量为M1,出料进行中读取的重量为M2，当M2*P<＝M1-M时，暂停出料，其中，P为设定的比例参数；
(二)读取暂停出料后的重量M3，得到实际的出料量M’＝M1-M3，
若M’≤M，则计算误差百分比E％＝|M-M’|/M，若E％小于设定的误差百分比，则完成出料，若E％大于设定的误差百分比，则进入步骤(三)；
若M’＞M，则计算误差百分比E％＝|M-M’|/M，若E％小于设定的误差百分比，则完成出料，若E％大于设定的误差百分比，则提示该物料超量，停止所有的出料，结束本次制作；
(三)计算料仓还需要出料ΔM＝M-M’，需要监控的目标重量为M3-ΔM*P，继续出料，当实时读取量达到M3-ΔM*P时，暂停出料；
(四)重复步骤(二)(三)，直至误差百分比E％小于设定的误差百分比。
2.根据权利要求1所述的出料控制方法，其特征在于，所述的出料控制方法还包括，在料仓出料前，获取每个料仓的物料量，判断该料仓的物料量是否足够，若料仓中的物料量不足，则结束本次操作；若每个料仓中的物料量都足够，则控制多有料仓同时出料。
3.根据权利要求1所述的出料控制方法，其特征在于，获取配方信息的方式包括，接收用户的输入信息，根据所述的输入信息从网络端获取配方信息。
4.一种出料控制系统，其特征在于，包括控制模块，所述的控制模块用于根据配方信息计算出每个料仓的出料量，并控制多个料仓同时出料，
所述的控制模块用于控制每个料仓的出料的具体步骤为，
(一)设：期望的出料量为M，启动时的初始重量为M1,出料进行中读取的重量为M2，当M2*P<＝M1-M时，控制该料仓暂停出料，其中，P为设定的比例参数；
(二)读取暂停出料后的重量M3，得到实际的出料量M’＝M1-M3，
若M’≤M，则计算误差百分比E％＝|M-M’|/M，若E％小于设定的误差百分比，则完成出料，若E％大于设定的误差百分比，则进入步骤(三)；
若M’＞M，则计算误差百分比E％＝|M-M’|/M，若E％小于设定的误差百分比，则完成出料，若E％大于设定的误差百分比，则提示该物料超量，停止所有的出料，结束本次制作；
(三)计算料仓还需要出料ΔM＝M-M’，需要监控的目标重量为M3-ΔM*P，继续出料，当实时读取量达到M3-ΔM*P时，暂停出料；
(四)重复步骤(二)(三)，直至误差百分比E％小于设定的误差百分比。
5.根据权利要求4所述的出料控制系统，其特征在于，所述的控制模块还包括在料仓出料前，获取每个料仓的物料量，判断该料仓的物料量是否足够，若料仓中的物料量不足，则结束本次操作；若每个料仓中的物料量都足够，则控制多有料仓同时出料。
6.一种出料控制器，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，所述的存储器用于存储程序，所述的处理器用于执行所述的程序，实现如权利要求1～3中任意一项所述的出料控制方法。
7.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述的计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1～3任意一项所述的出料控制方法的各个步骤。
8.一种配料机，其特征在于，包括权利要求6所述的控制器。
9.根据权利要求8所述的配料机，其特征在于，所述的配料机还包括，用于储存物料的多个料仓，每个料仓配置有一个出料泵和一个称重传感器，所述的出料泵被一直流电机驱动，所述的控制器通过所述的直流电机控制料仓的出料，所述的控制器通过所述的称重传感器获取料仓的物料量。
10.根据权利要求9所述的配料机，其特征在于，所述的配料机还包括用户交互触摸屏，所述的用户交互触摸屏用于获取产品种类信息。
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