CN114844932A

CN114844932A - 基于物联网的能耗控制系统及应用方法

Info

Publication number: CN114844932A
Application number: CN202210493779.XA
Authority: CN
Inventors: 陈冬
Original assignee: Kuyun Information Technology Suzhou Co ltd
Current assignee: Kuyun Information Technology Suzhou Co ltd
Priority date: 2022-05-08
Filing date: 2022-05-08
Publication date: 2022-08-02
Anticipated expiration: 2042-05-08
Also published as: CN114844932B

Abstract

本发明提供一种基于物联网的能耗控制系统，包括耗能设备、第一输送装置及控制器，所述的耗能设备，包括第一状态及第二状态，状态切换的时间分别为t1和t2，第一输送装置包括第一传感器，第一传感器与耗能设备之间的距离为L0，速度为V1，相邻的物件之间的间隔为D，控制器包括计时器及预定时间T1并按规则切换状态：控制器接收第一信号，计时器清零并开始计时，若，控制器在T1时间内未接收到第一信号，则，控制器在T2时间点切换状态，其中，T2≥L0/V1，其中，T1≥t1+t2，且T1≥D/V1，通过上述设置，实现智能化控制耗能设备的状态切换，一方面降低整体能耗，另一方面保证产品能够在准确的时间点进入耗能设备，保证产品质量。

Description

基于物联网的能耗控制系统及应用方法

技术领域

本发明为智能控制领域，具体涉及一种基于物联网的能耗控制系统以及应用方法。

背景技术

在工厂中经常存在有关键耗能设备，比如冰淇淋工厂中的冷冻隧道，饼干工厂中的烘箱，这些关键耗能设备作为一方面作为工艺中的核心设备，不能被轻易的被关闭或停止，另一方面这些关键耗能设备在满载的情况下能耗非常高，但是在空载的情况下，比如仅仅只要维持必要的低温或高温状态时，则能耗大幅降低。

在生产过程中，上游或下游有可能出现异常，导致生产临时暂停，经常的，由于无法准确的判断生产恢复期以及由于这些关键耗能设备从空载的温度调节到满载的温度需要一定的时间，因此，在生产临时暂停期间，操作者并不能准确的控制空载或满载的时机，导致浪费能源或者导致产品进入这些关键耗能设备后不能达到预定的工艺条件，产品不合格。

发明内容

为此，本发明提供了一种基于物联网的能耗控制系统以实现智能化的解决上述技术问题。

一种基于物联网的能耗控制系统，包括耗能设备、设置在耗能设备上游的第一输送装置及与耗能设备、第一输送装置电性连接的控制器，其特征在于，

所述的耗能设备，包括第一状态及第二状态，并且从第一状态切换至第二状态需要的时间为t1，从第二状态切换至第一状态所需要的时间为t2，其中，第一状态为高能耗状态，第二状态为低能耗状态；

所述的第一输送装置，用于以第一速度向耗能设备输送物件，第一输送装置包括用于侦测到有物件通过对应的位置时发送第一信号的第一传感器，定义第一传感器与耗能设备之间的距离为L0，第一速度为V1，且，在正常输送时相邻的物件之间的间隔为D；

所述的控制器包括一计时器并预设有一预定时间T1并按下述规则切换耗能设备的状态：

控制器接收第一信号，计时器清零并开始计时，若有，

控制器在T1时间间隔内未接收到第一信号，则，控制器在T2时间点向耗能设备发送控制信号，并使得耗能设备从第一状态向第二状态切换，其中，T2≥L0/V1，其中，T1≥t1+t2，且T1≥D/V1。

进一步的，若，物件在耗能设备内所需时间为T3，则，T2=L0/V1+T3。

进一步的，当前耗能设备处于第二状态时，若，L0/V1≥t2，则在T4时间点将耗能设备切换至第一状态，T4=L0/V1-t2；若，L0/V1＜t2，则，立即将耗能设备切换至第一状态，并停止第一输送装置运行t2-L0/V1的时间后再恢复第一输送装置的运行。

进一步的，第一控制器N个连续的T5时间间隔内接收到第一信号，将耗能设备的状态从第一状态切换至第二状态， N≥5，T5＜D/V1。

进一步的，N≥10，T5≤1/2 D/V1。

进一步的，L0＞D。

进一步的，L0/V1≥t2。

进一步的，所述的耗能设备为烘箱或冷冻隧道。

进一步的，所述的第一传感器为光眼、摄像头或FRID传感器。

本发明同时提供一种基于物联网的能耗控制系统的应用方法，包括提供上述的基于物联网的能耗控制系统，控制器接收第一信号，计时器清零并开始计时，若有，控制器在T1时间间隔内未接收到第一信号，则，控制器在T2时间点向耗能设备发送控制信号，并使得耗能设备从第一状态向第二状态切换，其中，T2≥L0/V1，其中，T1≥t1+t2，且T1≥D/V1。

有益效果：本发明提供一种基于物联网的能耗控制系统，包括耗能设备、第一输送装置及控制器，所述的耗能设备，包括第一状态及第二状态，状态切换的时间分别为t1和t2，第一输送装置包括第一传感器，第一传感器与耗能设备之间的距离为L0，速度为V1，相邻的物件之间的间隔为D，控制器包括计时器及预定时间T1并按规则切换状态：控制器接收第一信号，计时器清零并开始计时，若，控制器在T1时间内未接收到第一信号，则，控制器在T2时间点切换状态，其中，T2≥L0/V1，其中，T1≥t1+t2，且T1≥D/V1，通过上述设置，实现智能化控制耗能设备的状态切换，一方面降低整体能耗，另一方面保证产品能够在准确的时间点进入耗能设备，保证产品质量。

附图说明

图1本发明实施例的基于物联网的能耗控制系统示意图。

图示元件说明：

耗能设备 10；第一输送装置 20；第一传感器 21；控制器 30；物件 40。

具体实施方式

请结合参考图1，下面将参考这些附图对本申请进一步说明。

本发明实施例提供一种基于物联网的能耗控制系统，包括耗能设备10、第一输送装置20及控制器30，用于智能化对耗能设备10的状态进行调节，以降低整体功耗。

所述的耗能设备10，包括第一状态及第二状态，其中，第一状态为高能耗状态，第二状态为低能耗状态，在一个具体实施例中，所述的耗能设备10为烘箱，所述的高能耗状态为烘箱内存在有若干待烘焙的物件40，所述的低能耗状态为烘箱内无待烘焙物件40并仅需要维持烘箱内温度时的状态或者为相对的低温状态，可以理解的，所述的耗能设备10可以从第一状态切换至第二状态或从第二状态切换至第一状态，另外，从第一状态切换至第二状态或从第二状态切换至第一状态均需要一定的时间，以使得比如烘箱能够逐步的升温或降温，当然所述的耗能设备10也可以是冷冻隧道，在耗能设备10是冷冻隧道时，高耗能状态则为满载的低温状态，低耗能状态则为空载状态或相对的高温状态，在本实施例中，从第一状态切换至第二状态需要的时间为t1，从第二状态切换至第一状态所需要的时间为t2。

所述的第一输送装置20，用于以第一速度向耗能设备10输送物件40，在本实施例中所述的第一输送装置20为一滚轮输送装置，设置在耗能设备10的上游方向，所述的物件40被托置在滚轮上向下游方向输送，并进入耗能设备10内。

所述的第一输送装置20还包括第一传感器21，用于侦测到有物件40通过对应的位置时发送第一信号，在一个具体实施例中，所述的第一传感器21为光眼或摄像头，在一个优选的实施例中，所述的第一传感器21为FRID传感器，所述的物件40上设置有FRID，通过FRID传感器侦测到有物件40通过对应的位置并记录物件40的相关信息，所述的对应位置是指第一传感器21能在第一输送装置20上侦测到的位置，比如，当第一传感器21为光眼时，所述的对应位置为光眼正对的位置，当所述的第一传感器21为FRID传感器时，所述的对应位置为邻近FRID传感器的位置，所述的相关信息是指物件40的识别信息，如物件40代码，生产线等信息。

所述的第一传感器21与耗能设备10之间具有一个间隔距离，并且，所述的第一输送装置20在正常运动时具有第一速度，即物件40在正常输送时，沿第一速度向下游方向输送，定义，第一传感器21与耗能设备10之间的距离为L0，第一速度为V1，同时，可以理解的，在正常输送时，物件40被相邻排列，以使得物件40被连续的输送到耗能设备10中，定义，正常输送时相邻物件40之间的间隔为D，即在正常输送时，相邻物件40被第一传感器21侦测到的时间间隔为D/V1。

进一步的，配置L0＞D，即使得第一传感器21配置在至少大于1个相邻物件40间隔的位置。

所述的控制器30与耗能设备10、第一传感器21及第一输送装置20电性连接，并被配置成可以接收第一传感器21发送的第一信号，以及控制耗能设备10切换运行状态，所述的控制器30还包括一计时器，提供时间信息，通常的，所述的计时器可以采用现有技术的各种电子计时装置及技术，比如常用的石英计时装置，通过将电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线并通电，使之产生晶体谐振，由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，通过一芯片监控计算这些震荡的数目来得出时间，所述的控制器30可以为PLC控制器30、CPU、FPGA等。

所述的控制器30预设有一预定时间T1，并被配置成：

控制器30接收第一信号，计时器清零并开始计时，若有，

控制器30在T1时间间隔内未接收到第一信号，则，控制器30在T2时间点向耗能设备10发送控制信号，并使得耗能设备10从第一状态向第二状态切换，其中，T2≥L0/V1，其中，T1≥t1+t2，且T1≥D/V1。

可以理解的，在这种情形下，在第一输送装置20上存在有一段时间内将无物件40被输送至耗能设备10内的空白段，并且，这段时间能够保证耗能设备10从第一状态切换到第二状态之后，并能从第二状态恢复到第一状态，即，在空白段之后，紧接的物件40在被输送至耗能设备10时，耗能设备10仍然处于正常工作状态，从而保证物件40经过耗能设备10时的质量状态。

可以理解的，由于物件40每次经过第一传感器21对应位置时，第一传感器21将发送第一信号，计时器将被清零，并计算时间间隔，使得正常输送物件40时，耗能设备10将始终属于第一状态，即使上游有临时的异常，不至于使得耗能设备10进行状态切换，一方面防止这种情形下耗能设备10进行切换之后，立即需要再次进行状态切换，导致耗能设备10受到损坏或异常，二方面使得耗能设备10具有足够的缓冲时间，使得耗能设备10，如烘箱内的温度能够保持平稳状态，保证产品质量。

进一步的，配置L0/V1≥t2，即使得物件40从第一传感器21对应的位置运动到耗能设备10的位置所用时间大于耗能设备10从第二状态切换到第一状态所用时间，从而保证在耗能设备10处于第二状态，在第一传感器21收到第一信号立即切换耗能设备10状态时，能够具有足够的时间保证物件40进入耗能设备10时，耗能设备10处于稳定的第一状态。

另外，在T2时间点控制耗能设备10进行状态切换，即使得空白段之前的最后一个物件40也能够进入到耗能设备10内，即保证只有空白段进入耗能设备10时，耗能设备10处于第二状态。

进一步的，当物件40在耗能设备10内所需时间为T3，则，T2=L0/V1+T3。

进一步的，如当前耗能设备10处于第二状态时，若，L0/V1≥t2，则在T4时间点切换耗能设备10状态，T4=L0/V1-t2，若，L0/V1＜t2，则，立即切换耗能设备10状态，并停止第一输送装置20运行t2-L0/V1的时间后再恢复第一输送装置20的运行。

另外，在一些情形下，当第一传感器21在较小的时间间隔下或者持续的侦测到物件40，即第一控制器30N个连续的T5时间间隔内接收到第一信号，可以认定为在下游方向出现异常，在此种情形下，应将耗能设备10的状态从第一状态切换至第二状态，以避免耗能设备10内的物件40收到损伤，优选的N≥5，T5＜D/V1，在一个更优选的实施例中T5≤1/2D/V1，或者T5≤1/3D/V1，另外，T5应该被设定成大于0，更优选的N≥10。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种基于物联网的能耗控制系统，包括耗能设备、设置在耗能设备上游的第一输送装置及与耗能设备、第一输送装置电性连接的控制器，其特征在于，

控制器接收第一信号，计时器清零并开始计时，若有，

2.如权利要求1所述的基于物联网的能耗控制系统，其特征在于，若，物件在耗能设备内所需时间为T3，则，T2=L0/V1+T3。

3.如权利要求1所述的基于物联网的能耗控制系统，其特征在于，当前耗能设备处于第二状态时，若，L0/V1≥t2，则在T4时间点将耗能设备切换至第一状态，T4=L0/V1-t2；若，L0/V1＜t2，则，立即将耗能设备切换至第一状态，并停止第一输送装置运行t2-L0/V1的时间后再恢复第一输送装置的运行。

4.如权利要求3所述的基于物联网的能耗控制系统，其特征在于，第一控制器N个连续的T5时间间隔内接收到第一信号，将耗能设备的状态从第一状态切换至第二状态， N≥5，T5＜D/V1。

5.如权利要求4所述的基于物联网的能耗控制系统，其特征在于，N≥10，T5≤1/2D/V1。

6.如权利要求4所述的基于物联网的能耗控制系统，其特征在于，L0＞D。

7.如权利要求4所述的基于物联网的能耗控制系统，其特征在于，L0/V1≥t2。

8.如权利要求1所述的基于物联网的能耗控制系统，其特征在于，所述的耗能设备为烘箱或冷冻隧道。

9.如权利要求8所述的基于物联网的能耗控制系统，其特征在于，所述的第一传感器为光眼、摄像头或FRID传感器。

10.一种基于物联网的能耗控制系统的应用方法，其特征在于，提供如权利要求1所述的基于物联网的能耗控制系统，控制器接收第一信号，计时器清零并开始计时，若有，控制器在T1时间间隔内未接收到第一信号，则，控制器在T2时间点向耗能设备发送控制信号，并使得耗能设备从第一状态向第二状态切换，其中，T2≥L0/V1，其中，T1≥t1+t2，且T1≥D/V1。