CN114136419B - 储柜剩料量的计量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种储柜剩料量的计量方法及装置，所述方法包括：获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，物料与底带间的摩擦系数，进而确定物料运输时的摩擦力；获取驱动电机的输出功率以及物料运输的运输时长，计算驱动电机的输出能量；根据物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，计算得到物料的运输距离；获取物料运输时的底带总长，计算得到物料运输占比，进而得到储柜中的剩料质量占比，结合物料质量，得到剩料质量并输出。采用本方法能够获取到的数据计算得到剩料质量，不需要买测量设备，提升了经济效益，另外，计算数据可以通过实验参数进行求值，可以不断的提高测量的精确度，具有较高的理论精度。

Description

储柜剩料量的计量方法及装置
技术领域
本发明涉及烟草生产技术领域，尤其涉及一种储柜剩料量的计量方法及装置。
背景技术
传统储丝生产在计算储柜的剩料量时误差很大，导致储存柜剩料量信息与实际的剩料量严重不符，给工厂的生产计划调度、统计以及生产指挥带来了诸多不确定性因素。
在现有的剩料量计算中，现场采取的方式是通过金属感应开关对通过感应开关的底带上金属压条进行计数，并以此得出篷布前进的粗略距离，并据此得出剩料量的粗略值。这种计量方法不但计量精度不高，也增加了现场中所用的元器件数量与布线数量，也因元器件在恶劣的工作条件中易于损坏而导致设备的较高的故障率。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种储柜剩料量的计量方法及装置。
本发明实施例提供一种储柜剩料量的计量方法，包括：
获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，并根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，根据所述物料质量、底带质量及所述摩擦系数确定物料运输时的摩擦力；
获取驱动电机的输出功率以及所述物料运输的运输时长，计算所述驱动电机在物料运输的时长内的输出能量；
根据所述物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，结合能量守恒定律，计算得到物料的运输距离；
获取物料运输时的底带总长，根据所述运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，根据所述物料运输占比得到储柜中的剩料质量占比，结合所述物料质量，得到剩料质量并输出。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
获取所述驱动电机对应的变频器的输入电流和输入电压，并根据所述驱动电机的属性确定对应的电机损耗，根据所述输入电流、输入电压及电机损耗确定所述驱动电机的输出功率。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
根据所述驱动电机的使用时长周期性地调整所述驱动电机的属性。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
采集驱动电机的瞬时电流以及瞬时电压，并确定采集频率，根据所述瞬时电流、瞬时电压和采集频率确定所述驱动电机在物料运输的时长内的输出能量。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
检测到所述剩料质量小于预设阈值时，向绑定的报警终端发送物料补充信息。
本发明实施例提供一种储柜剩料量的计量装置，包括：
第一获取模块，用于获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，并根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，根据所述物料质量、底带质量及所述摩擦系数确定物料运输时的摩擦力；
第二获取模块，用于获取驱动电机的输出功率以及所述物料运输的运输时长，计算所述驱动电机在物料运输的时长内的输出能量；
第一计算模块，用于根据所述物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，结合能量守恒定律，计算得到物料的运输距离；
第二计算模块。用于获取物料运输时的底带总长，根据所述运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，根据所述物料运输占比得到储柜中的剩料质量占比，结合所述物料质量，得到剩料质量并输出。
在其中一个实施例中，所述装置还包括：
第三获取模块，用于获取所述驱动电机对应的变频器的输入电流和输入电压，并根据所述驱动电机的属性确定对应的电机损耗，根据所述输入电流、输入电压及电机损耗确定所述驱动电机的输出功率。
在其中一个实施例中，所述装置还包括：
调整模块，用于根据所述驱动电机的使用时长周期性地调整所述驱动电机的属性。
本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述储柜剩料量的计量方法的步骤。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述储柜剩料量的计量方法的步骤。
本发明实施例提供的储柜剩料量的计量方法及装置，获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，并根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，根据物料质量、底带质量及摩擦系数确定物料运输时的摩擦力；获取驱动电机的输出功率以及物料运输的运输时长，计算驱动电机在物料运输的时长内的输出能量；根据物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，结合能量守恒定律，计算得到物料的运输距离；获取物料运输时的底带总长，根据运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，根据物料运输占比得到储柜中的剩料质量占比，结合物料质量，得到剩料质量并输出。这样通过获取到的数据计算得到剩料质量，不需要买测量设备，提升了经济效益，另外，计算数据可以通过实验参数进行求值，可以不断的提高测量的精确度，具有较高的理论精度。
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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中储柜剩料量的计量方法的流程图；
图2为本发明实施例中储柜剩料量的计量装置的结构图；
图3为本发明实施例中电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
图1为本发明实施例提供的储柜剩料量的计量方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种储柜剩料量的计量方法，包括：
步骤S101，获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，并根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，根据所述物料质量、底带质量及所述摩擦系数确定物料运输时的摩擦力。
具体地，在本实施例中，适用的场景为，物料通过流量称铺在储柜底带之上，而储柜在出料时，通过PLC驱动并控制变频器输出，再有变频器驱动电机运行，最终由电机带动储柜底带前进，其中，在物料在进入储柜前，会通过流量称，因此可以充分知晓物料总质量M初始，并且还获取物料运输时的底带质量，以及根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，从而根据物料质量、底带质量及摩擦系数确定物料运输时的摩擦力，其中，可以用F摩表示摩擦力大小，F摩为载有物料的底带篷布向前运动时所克服的摩擦力，其为底带与剩余物料的重量乘以运动机构的摩擦系数，其具体公式为：
F摩=（M剩料+m底带）G*K系数
其中，M剩料为储柜中剩余物料质量，G为当地重力系数；另外，由于物料在储柜中可以被看做均匀铺料，因此M剩料则与底带前进距离l、初始物料总量M初始以及底带篷布总长L密切相关，具体为：
M剩料=M初始*（1-l/L）
两式结合可以得到F摩=（M初始*（1-l/L）+m底带）G*K系数*l，从而计算得到摩擦力大小。
步骤S102，获取驱动电机的输出功率以及所述物料运输的运输时长，计算所述驱动电机在物料运输的时长内的输出能量。
具体地，驱动电机的实际输出功率，其功率取决于外部变频器提供的输入功率P输入，并受到电动机内部的铁损、铜损以及其他杂耗的影响，其中，驱动电机对应的变频器的输入电流和输入电压，并根据驱动电机的属性确定对应的电机损耗，根据输入电流、输入电压及电机损耗确定驱动电机的输出功率，即P输入可由输入电流I输入与输入电压U输入计算得出，而由于变频器驱动电机的频率相对固定，因此电机的总损耗则直接取决于电机输入电流，可以以（AI输入 2+BI输入+C）进行描述。最终，P输出为：
P输出=I输入*U输入-（AI输入 2+BI输入+C）
在得到驱动电机的输出功率后，结合物料运输的运输时长，可以计算驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，另外，t为驱动电机的总运行时间，在具体计算总输出功时，可以将t根据PLC实际采集频率将运行总时间细分为无数的t瞬时，并将其与瞬时电流I输入与瞬时电压U输入相结合，得出瞬时功，并最终将其求和。即采集驱动电机的瞬时电流以及瞬时电压，并确定采集频率，根据瞬时电流、瞬时电压和采集频率确定驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，具体公式为：
P输出*t=ΣP输出*t瞬时
结合两式可以得到P输出*t*K传=Σt瞬时* I输入*U输入-（AI输入 2+BI输入+C）* K传，从而计算得到驱动电机在物料运输的时长内的输出能量。
另外，还可以根据驱动电机的使用时长周期性地调整驱动电机的属性，更及时的更新电机损耗量。
步骤S103，根据所述物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，结合能量守恒定律，计算得到物料的运输距离。
具体地，根据上述物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量计算结果，结合能量守恒定律，可以得到下式：
（M初始*（1-
Figure RE-DEST_PATH_IMAGE001
/L）+m底带）G*K系数*/>
Figure RE-173391DEST_PATH_IMAGE001
=Σt瞬时* I输入*U输入-（AI输入 2+BI输入+C）* K传，进而可以计算得到底带前进距离/>
Figure RE-361796DEST_PATH_IMAGE001
。
步骤S104，获取物料运输时的底带总长，根据所述运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，根据所述物料运输占比得到储柜中的剩料质量占比，结合所述物料质量，得到剩料质量并输出。
具体地，获取物料运输时的底带总长，由于物料在储柜中可以被看做均匀铺料，则根据运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，然后根据物料运输占比可以得到储柜中的剩料质量占比，因此M剩料则与底带前进距离
Figure RE-826275DEST_PATH_IMAGE001
、初始物料总量M初始以及底带篷布总长L密切相关，具体为：
M剩料=M初始*（1-
Figure RE-901679DEST_PATH_IMAGE001
/L）
则某一时刻剩料量P剩料应为：
P剩料=（1-
Figure RE-426201DEST_PATH_IMAGE001
/L）*100%
在计算得到剩料质量，输出剩料质量。
另外，在检测到剩料质量小于预设阈值时，向绑定的报警终端发送物料补充信息，方便用户及时进行补料。
本发明实施例提供的一种储柜剩料量的计量方法及装置，获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，并根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，根据物料质量、底带质量及摩擦系数确定物料运输时的摩擦力；获取驱动电机的输出功率以及物料运输的运输时长，计算驱动电机在物料运输的时长内的输出能量；根据物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，结合能量守恒定律，计算得到物料的运输距离；获取物料运输时的底带总长，根据运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，根据物料运输占比得到储柜中的剩料质量占比，结合物料质量，得到剩料质量并输出。这样通过获取到的数据计算得到剩料质量，不需要买测量设备，提升了经济效益，另外，计算数据可以通过实验参数进行求值，可以不断的提高测量的精确度，具有较高的理论精度。
图2为本发明实施例提供的一种自动驾驶的路线规划装置，包括：第一获取模块S201、第二获取模块S202、第一计算模块S203、第二计算模块S204，其中：
第一获取模块S201，用于获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，并根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，根据所述物料质量、底带质量及所述摩擦系数确定物料运输时的摩擦力。
第二获取模块S202，用于获取驱动电机的输出功率以及所述物料运输的运输时长，计算所述驱动电机在物料运输的时长内的输出能量。
第一计算模块S203，用于根据所述物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，结合能量守恒定律，计算得到物料的运输距离。
第二计算模块S204。用于获取物料运输时的底带总长，根据所述运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，根据所述物料运输占比得到储柜中的剩料质量占比，结合所述物料质量，得到剩料质量并输出。
在一个实施例中，装置还可以包括：
第三获取模块，用于获取所述驱动电机对应的变频器的输入电流和输入电压，并根据所述驱动电机的属性确定对应的电机损耗，根据所述输入电流、输入电压及电机损耗确定所述驱动电机的输出功率。
在一个实施例中，装置还可以包括：
调整模块，用于根据所述驱动电机的使用时长周期性地调整所述驱动电机的属性。
在一个实施例中，装置还可以包括：
采集模块，用于采集驱动电机的瞬时电流以及瞬时电压，并确定采集频率，根据所述瞬时电流、瞬时电压和采集频率确定所述驱动电机在物料运输的时长内的输出能量。
在一个实施例中，装置还可以包括：
检测模块，用于检测到所述剩料质量小于预设阈值时，向绑定的报警终端发送物料补充信息。
关于储柜剩料量的计量装置的具体限定可以参见上文中对于储柜剩料量的计量方法的限定，在此不再赘述。上述储柜剩料量的计量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)301、存储器(memory)302、通信接口(Communications Interface)303和通信总线304，其中，处理器301，存储器302，通信接口303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储器302中的逻辑指令，以执行如下方法：获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，并根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，根据物料质量、底带质量及摩擦系数确定物料运输时的摩擦力；获取驱动电机的输出功率以及物料运输的运输时长，计算驱动电机在物料运输的时长内的输出能量；根据物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，结合能量守恒定律，计算得到物料的运输距离；获取物料运输时的底带总长，根据运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，根据物料运输占比得到储柜中的剩料质量占比，结合物料质量，得到剩料质量并输出。
此外，上述的存储器302中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的传输方法，例如包括：获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，并根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，根据物料质量、底带质量及摩擦系数确定物料运输时的摩擦力；获取驱动电机的输出功率以及物料运输的运输时长，计算驱动电机在物料运输的时长内的输出能量；根据物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，结合能量守恒定律，计算得到物料的运输距离；获取物料运输时的底带总长，根据运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，根据物料运输占比得到储柜中的剩料质量占比，结合物料质量，得到剩料质量并输出。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种储柜剩料量的计量方法，其特征在于，包括：
获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，并根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，根据所述物料质量、底带质量及所述摩擦系数确定物料运输时的摩擦力；
获取驱动电机的输出功率以及所述物料运输的运输时长，计算所述驱动电机在物料运输的时长内的输出能量；
根据所述物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，结合能量守恒定律，计算得到物料的运输距离；
获取物料运输时的底带总长，根据所述运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，根据所述物料运输占比得到储柜中的剩料质量占比，结合所述物料质量，得到剩料质量并输出。
2.根据权利要求1所述的储柜剩料量的计量方法，其特征在于，所述驱动电机的输出功率，包括：
获取所述驱动电机对应的变频器的输入电流和输入电压，并根据所述驱动电机的属性确定对应的电机损耗，根据所述输入电流、输入电压及电机损耗确定所述驱动电机的输出功率。
3.根据权利要求1所述的储柜剩料量的计量方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述驱动电机的使用时长周期性地调整所述驱动电机的属性。
4.根据权利要求1所述的储柜剩料量的计量方法，其特征在于，所述获取驱动电机的输出功率以及所述物料运输的运输时长，计算所述驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，包括：
采集驱动电机的瞬时电流以及瞬时电压，并确定采集频率，根据所述瞬时电流、瞬时电压和采集频率确定所述驱动电机在物料运输的时长内的输出能量。
5.根据权利要求1所述的储柜剩料量的计量方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测到所述剩料质量小于预设阈值时，向绑定的报警终端发送物料补充信息。
6.一种储柜剩料量的计量装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取储柜中的物料质量，以及物料运输时的底带质量，并根据物料和底带的材质确定物料与底带间的摩擦系数，根据所述物料质量、底带质量及所述摩擦系数确定物料运输时的摩擦力；
第二获取模块，用于获取驱动电机的输出功率以及所述物料运输的运输时长，计算所述驱动电机在物料运输的时长内的输出能量；
第一计算模块，用于根据所述物料运输时的摩擦力、驱动电机在物料运输的时长内的输出能量，结合能量守恒定律，计算得到物料的运输距离；
第二计算模块；
用于获取物料运输时的底带总长，根据所述运输距离和底带篷布总长计算得到物料运输占比，根据所述物料运输占比得到储柜中的剩料质量占比，结合所述物料质量，得到剩料质量并输出。
7.根据权利要求6中所述的储柜剩料量的计量装置，其特征在于，所述装置还包括：
第三获取模块，用于获取所述驱动电机对应的变频器的输入电流和输入电压，并根据所述驱动电机的属性确定对应的电机损耗，根据所述输入电流、输入电压及电机损耗确定所述驱动电机的输出功率。
8.根据权利要求6中所述的储柜剩料量的计量装置，其特征在于，所述装置还包括：
调整模块，用于根据所述驱动电机的使用时长周期性地调整所述驱动电机的属性。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述储柜剩料量的计量方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述储柜剩料量的计量方法的步骤。
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