CN114128917A - 一种基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，属于烟草行业的卷烟机控制技术领域，具体包括：实时采集并累积双枪卷烟机前后两道的同类型卷烟相关数据；计算预设采集时间内累积的同类型卷烟相关数据相对于历史采集时刻的平均值；当前后两通道对应的平均值之差小于预设平均值偏差，且超标累计次数小于超标次数，则输出前后两道的同类型卷烟相关数据的平均值并进行显示，否则认为出现故障，依据故障信号控制终止双枪卷烟机工作，进行故障检测。该方法通过对采集的双枪卷烟机前后通道卷烟相关数据进行比较归类分析，根据分析结果指导故障检测，提高故障检测及时性和准确性。

Description

一种基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法

技术领域

本发明属于烟草行业的卷烟机控制技术领域，具体涉及一种基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法。

背景技术

卷烟机是用卷烟纸将烟丝卷成卷烟的机器。卷烟机包括供丝、成型、切割和重量控制四个主要部分。其中，供丝是指使烟丝初定量，同时清除烟丝中的杂物。烟丝定量的典型方法是用一对装有钩刺的辊筒。两刺辊同向旋转并保持一定距离。一个刺辊用以携带烟丝，另一刺辊把多余的烟丝向反方向推回，使前者携带的烟丝有均匀的厚度。通过改变前一刺辊的速度以调节烟丝携带量。初定量的烟丝被送至成型部分。成型是由吸丝带和烟枪两部分组成。吸丝带为一多孔输送网带，其背面和吸风室相通，由于吸风室为负压，烟丝由风道上行被紧紧地吸在网带表面并送至烟枪。在离开网带之前，烟丝经平准器修整作精确定量。在烟枪进口处，烟丝降落到卷烟纸上，由布带裹卷入烟枪，逐步卷成连续的烟条。切割烟条是指采用旋转结构的刀头，刀片旋转轴线倾斜于烟条轴线，刀轴旋转时使刀片产生沿烟条轴线的相对运动，在切割点处相对速度与烟条速度相等，保证烟支有平整的切口。用得较多的类似于万向联轴节的结构，刀头装在倾斜轴上，从水平轴通过万向联轴节机构传动，当需要改变烟支长度时，可以方便地调整刀头的倾斜角。重量控制有两个系统，即气压式控制系统和射线检测控制系统。前者的压力传感器位于烟条成型之前，根据空气通过烟丝层的阻力大小，操纵平准器的高低，控制烟丝瞬时流量。后者多数用锶90作射线源，检测点位于烟条成型之后。β射线通过烟条时被衰减，其衰减量和烟条密度有关。衰减后的β射线由电离室接收并转换成电脉冲，信号经放大后用以控制平准器的高度。射线检测控制装置用于控制烟支的平均重量。

随着卷接设备技术的发展，进入21世纪后卷烟机的发展方向开始逐步趋向于双枪卷烟机形式发展，与单枪卷烟机相比，检测系统所采集的数据由单道数据变为双道数据，并且评定烟支质量的好坏基本都是建立在检测器所采集的数据经过各种计算以后所得出的结果。当所采集的数据受外界干扰因素或本身存在缺陷原因的影响，无法采集真实数据，使两道同类型烟支质量检测数据出现偏差，造成成品烟支误剔、漏剔现象，由于采集的数据不真实，导致设备故障不明显，使操作、维修技术人员不能对设备进行及时调整、维护，更严重的是会误导设备调整、维护、维修方向，影响设备运行效率。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是提供一种基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，通过对采集的双枪卷烟机前后通道卷烟相关数据进行比较归类分析，根据分析结果指导故障检测，提高故障检测及时性和准确性。

本发明提供的技术方案为：

一种基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，包括以下步骤：

实时采集并累积双枪卷烟机前后两道的同类型卷烟相关数据；

计算预设采集时间内累积的同类型卷烟相关数据相对于历史采集时刻的平均值；

当前后两通道对应的平均值之差小于预设平均值偏差，且超标累计次数小于超标次数，则输出前后两道的同类型卷烟相关数据的平均值并进行显示，否则认为出现故障，依据故障信号控制终止双枪卷烟机工作，进行故障检测。

在一个实施例中，所述实时采集并累积双枪卷烟机前后两道的同类型卷烟相关数据，包括：

分别利用两个寄存器存储实时采集的当前时刻双枪卷烟机前后两道的同类型卷烟相关数据X1和X2；

将两个寄存器存储的X1和X2分别与对应的累积寄存器存储的历史同类型卷烟相关数据I1和I2相加，以更新历史同类型卷烟相关数据I1、I2，即I1＝I1+X1、I2＝I2+X2。

在一个实施例中，所述计算预设采集时间内累积的同类型卷烟相关数据相对于历史采集时刻的平均值，包括：

在数据采集时间达到预设采集时间时，通过公式Y1＝I1/C1、Y2＝I2/C2计算前后两道的同类型卷烟相关数据的平均值Y1和Y2，其中，I1和I2分别为累积的同类型卷烟相关数据，C1和C2分别为前后两道的同类型卷烟相关数据的采集次数，由计数累加器计数。

在一个实施例中，所述超标累计次数是指在每次采集的同类型卷烟相关数据X1和X2超过极限值范围时，累计的次数。无论同类型卷烟相关数据X1和X2是否在极限值范围内，均计算预设采集时间内累积的同类型卷烟相关数据相对于历史采集时刻的平均值。

在一个实施例中，故障修复完成后，对计数累加器C1和C2、累积寄存器存储的累积的同类型卷烟相关数据I1和I2、采集时间t及超标累计次数N进行清零。

其中，所述同类型卷烟相关数据包括：烟支漏气、烟支通风度、烟支吸阻、烟支空头、烟支外形、烟支重量。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果至少包括：

通过对双枪卷烟机前后两道的同类型卷烟相关数据进行归类采集后，进行累积的同类型卷烟相关数据的平均值的差距比较，依据差距比较结果判断保障前后两道同类型数据采集的真实与可靠性，以此可以判断卷烟过程中是否有内外干扰信号干扰，依据差距比较结果指导出现故障的时间，这样使得维修技术人员能对设备进行及时调整、维护。依据差距比较结果判断采集的真实与可靠的数据，提高判定产品烟支质量好坏的准确度，保证数据采集真实有效，提高设备综合效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是一实施例提供的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

图1是一实施例提供的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法的流程图。

如图1所示，实施例提供的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，包括以下步骤：

步骤1，预设采集时间T，预设采集超标次数C，预设同类型前后两道数据平均值偏差S，对应数据有效范围的最大值M、最小值L。

实施例中，采集的双枪卷烟机前后两道的同类型卷烟相关数据包括烟支漏气、烟支通风度、烟支吸阻、烟支空头、烟支外形、烟支重量。由于数据类型不同，导致设置的平均值偏差S和有效范围的最大值M和最小值L都会有所差距，在实际应用中根据需求自行设置。

步骤2，预设采集计数累加器的计数值C1＝0、C2＝0，寄存器累积的数据值I1＝0、I2＝0，采集时间t＝0，超标累计次数N＝0。

步骤3，实时采集双枪卷烟机前后两道数据采集值分别存入两个寄存器中。

步骤4，判断寄存器中的数据X1与X2是否都处于极限值范围内，即判断L<X1<M，L<X2<M，在寄存器中数据X1与X2处于极限值范围内时，执行步骤5，在寄存器中数据X1与X2不处于极限值范围内时，超标累计次数N＝N+1后，再执行步骤5。

步骤5，将两输入寄存器的数据X1与X2与对应的累积寄存器中的累积数据I1、I2相加，即I1＝I1+X1、I2＝I2+X2。

步骤6，对采集计数累加器进行加1，即C1＝C1+1、C2＝C2+1。

步骤7，判断采集时间t是否达到预采集时间T，在采集时间t没有达到预采样时间T时，跳转执行步骤3，在采集时间t达到预采集时间T时，执行步骤8。

步骤8，计算预设采集时间内累积的同类型卷烟相关数据相对于历史采集时刻的平均值，即Y1＝I1/C1、Y2＝I2/C2。

步骤9，将同类型前后两道输出值Y1、Y2相减并做绝对值运算，判断结果是否超出预设同类型前后两道数据平均值偏差S，同时判断超标累计次数N是否超出预设采集超标次数C，两个判断条件同时满足时，输出Y1和Y2并显示，否则，执行步骤10。

步骤10，通过程序中断双枪卷烟机，并进行故障修复，在故障修复完成时，跳转执行步骤2。

下面给出当采集的卷烟相关数据为电压转换器中的电压值时，该电压值用以呈现烟支外形特征，也就是烟支检测数值就是电压测量值，利用上述提供的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法进行检测过程。正常读取的电压值在3.8V-5.2V之间波动，也就是对应的有效范围的最大值M和最大值L分别为3.8V和5.2V。具体检测过程包括：

S1，预设采集时间T，T＝1秒；预设采集超标次数C，C＝3，预设同类型前后两道数据平均值偏差S，S＝1.0。

S2，采集的双枪卷烟机前后两道的同类型电压值，并存储至两个寄存器中，对应的电压值分别为：

第1次：X1＝3.85,X2＝4.22

第2次：X1＝3.97,X2＝3.94

第3次：X1＝4.51,X2＝4.03

第4次：X1＝4.51,X2＝5.02

第5次：X1＝4.57,X2＝5.11

……………

第60次：X1＝5.98,X2＝4.12

……………

第200次：X1＝4.71,X2＝5.06。

S3，比较输入寄存器中的值X1、X2是否在设定的有效范围3.8V-5.2V内来确认该采集值是否有效；若无效则对超标累计次数N进行加1，即N＝N+1(此次在第60次采集时X1＝5.98＞5.2，即N＝0+1＝1)，随后返回继续执行下一步，若有效则继续。

S4，将两输入寄存器的值X1、X2与对应的累积寄存器的累计值I1、I2相加，即I1＝I1+X1、I2＝I2+X2：

第1次：I1＝0+3.85＝3.85,I2＝0+4.22＝4.22

第2次：I1＝3.85+3.97＝7.82,I2＝4.22+3.94＝8.16

第3次：I1＝7.82+4.51＝12.33,I2＝8.16+4.03＝12.19

第4次：I1＝12.33+4.51＝16.84,I2＝12.19+5.02＝17.21

第5次：I1＝16.84+4.57＝21.41,I2＝17.21+5.11＝22.32

……………

第60次：I1＝248.39+5.98＝254.37,I2＝269.04+4.12＝273.16

……………

第200次：I1＝881.57+4.71＝886.28,I2＝905.45+5.06＝910.51。

S5，对采集计数累加器进行加1，即C1＝C1+1、C2＝C2+1：

第1次：C1＝0+1＝1,C2＝0+1＝1

第2次：C1＝1+1＝2,C2＝1+1＝2

第3次：C1＝2+1＝3,C2＝2+1＝3

第4次：C1＝3+1＝4,C2＝3+1＝4

第5次：C1＝4+1＝5,C2＝4+1＝5

……………

第60次：C1＝59+1＝60,C2＝59+1＝60

……………

第200次：C1＝199+1＝200,C2＝199+1＝200。

S6，比较采集时间t是否到达预设采集时间T，若否则返回S2继续采集，若是则继续S7。

S7，累积寄存器停止累积I1、I2，计算输出值Y1、Y2，即Y1＝I1/C1＝886.28/200＝4.43、Y2＝I2/C2＝910.51/200＝4.55。

S8，将同类型前后两道输出值Y1、Y2相减并做绝对值运算，判断结果是否超出预设同类型前后两道数据平均值偏差S，判断超标累计次数N是否超出预设采集超标次数C，若满足其中一个条件为是，则发出程序中断停机信号，并对异常处进行故障修复，故障修复完成后跳转到S10，若满足两条件都为否则继续S9：

判断条件为：│Y1-Y2│<S＝│4.43-4.55│<S＝0.12<1.0，N<C＝1<3，以上两条件都满足则继续S9。

S9，确认后最终输出结果Y1、Y2，即Y1＝4.43，Y2＝4.55。

S10，对采集计数累加器C1、C2、累积寄存器的累积值I1、I2、采集时间t及超标累计次数N进行清零,并返回S1开始下一个循坏过程。

实施例提供的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，由于通过比较累积的同类型卷烟相关数据的平均值的差距，以确定采集的数据都是准确的，这样提高了数据采集过程中的抗干扰能力，减小了采集的数据与实际产品指标的偏差，提高了判定产品烟支质量好坏的准确度，减少了产品烟支漏剔或多剔数量，设备状态运行数据的真实性得到有效的保障，为评判设备状态与维修方向提供有力的参考依据。

以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时采集并累积双枪卷烟机前后两道的同类型卷烟相关数据；

计算预设采集时间内累积的同类型卷烟相关数据相对于历史采集时刻的平均值；

当前后两通道对应的平均值之差小于预设平均值偏差，且超标累计次数小于超标次数，则输出前后两道的同类型卷烟相关数据的平均值并进行显示，否则认为出现故障，依据故障信号控制终止双枪卷烟机工作，进行故障检测。

2.根据权利要求1所述的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，其特征在于，所述实时采集并累积双枪卷烟机前后两道的同类型卷烟相关数据，包括：

分别利用两个寄存器存储实时采集的当前时刻双枪卷烟机前后两道的同类型卷烟相关数据X1和X2；

将两个寄存器存储的X1和X2分别与对应的累积寄存器存储的历史同类型卷烟相关数据I1和I2相加，以更新历史同类型卷烟相关数据I1、I2，即I1＝I1+X1、I2＝I2+X2。

3.根据权利要求1所述的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，其特征在于，所述计算预设采集时间内累积的同类型卷烟相关数据相对于历史采集时刻的平均值，包括：

在数据采集时间t达到预设采集时间时，通过公式Y1＝I1/C1、Y2＝I2/C2计算前后两道的同类型卷烟相关数据的平均值Y1和Y2，其中，I1和I2分别为累积的同类型卷烟相关数据，C1和C2分别为前后两道的同类型卷烟相关数据的采集次数，由计数累加器计数。

4.根据权利要求1所述的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，其特征在于，所述超标累计次数是指在每次采集的同类型卷烟相关数据X1和X2超过极限值范围时，累计的次数。

5.根据权利要求4所述的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，其特征在于，无论同类型卷烟相关数据X1和X2是否在极限值范围内，均计算预设采集时间内累积的同类型卷烟相关数据相对于历史采集时刻的平均值。

6.根据权利要求3所述的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，其特征在于，故障修复完成后，对计数累加器C1和C2、累积寄存器存储的累积的同类型卷烟相关数据I1和I2、采集时间t进行清零，以进行下一轮数据采集。

7.根据权利要求1所述的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，其特征在于，故障修复完成后，还对超标累计次数N进行清零，以进行下一轮数据采集。

8.根据权利要求1所述的基于双枪卷烟机前后两道数据的故障检测方法，其特征在于，所述同类型卷烟相关数据包括：烟支漏气、烟支通风度、烟支吸阻、烟支空头、烟支外形、烟支重量。

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