CN114877977A - 一种物料计量控制系统、方法 - Google Patents

一种物料计量控制系统、方法 Download PDF

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CN114877977A CN202210485297.XA CN202210485297A CN114877977A CN 114877977 A CN114877977 A CN 114877977A CN 202210485297 A CN202210485297 A CN 202210485297A CN 114877977 A CN114877977 A CN 114877977A
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CN
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张启发
周健泉
萧锡祥
罗棣英
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Foshan Golden Milky Way Intelligent Equipment Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种物料计量控制系统及方法。本申请可以根据物料出料流量设定值实时控制物料出料流量，从而实现连续式的物料投料。同时还可以根据实时的物料出料总质量与理论的物料出料总质量的偏差来实时调整物料出料流量设定值，从而实现实时控制物料出料的总质量，提高了物料配比的精确度，有助于提高产品的生产工艺及产品质量。

Description

一种物料计量控制系统、方法
技术领域
本申请涉及物料计量技术领域，尤其涉及一种物料计量控制系统、方法。
背景技术
一般来说，不同的产品其物料配方不同，在产品的工业生产或者实验过程中，有时候需要根据产品的物料配方将生产产品所需要的多种物料进行不同的配比，以便可以根据各种物料的配比分别称量各种物料来进行物料混合。
随着科学技术的发展，自动化技术也得到了发展。为了加快产品的生产效率及工艺，自动化技术也逐渐应用到物料计量的领域。由此产生了物料称重器，但是在采用物料称重器进行物料称量时，物料称重器的传感器的测量值会在一定范围内浮动，由于物料称重器的传感器获取的是物料出料完成时所采集的瞬间值，该瞬间值相对实际出料值可能会有所偏差，由于目前常用的物料称量方法是单批次的物料分别进行称量，无法将不同批次的物料进行连续式地称量，由此，导致不同批次的物料称量的真实配比和理论配比存在较大的误差。
产品的质量与产品的各种原料的混合比例有很大的关系。因此，在全自动的生产过程中，产品的物料计量的准确度显得尤为重要。
因此，如何设计一套可降低误差的物料计量的控制方案是人们一直关注的问题。
发明内容
本申请旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本申请提供了一种物料计量控制系统、方法，用于解决现有技术中物料计量误差大的技术缺陷。
一种物料计量控制系统，包括：物料计量容器、质量计量器、计量控制器、出料速度控制器、出料速度控制装置；
其中，
所述物料计量容器用于存储物料；
所述质量计量器用于获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量；
所述计量控制器用于基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器；基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量；将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值；
所述出料速度控制器用于基于所述实时的物料计量速度来控制所述出料速度控制装置的运行速度，由此控制所述物料计量容器的出料速度。
优选地，所述计量控制器包括物料流量PID控制器、物料质量PID控制器；
其中，
所述物料流量PID控制器用于基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器；
所述物料质量PID控制器用于基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值。
优选地，所述计量控制器还包括限幅器，
所述限幅器设置于所述物料流量PID控制器和所述出料速度控制器之间，所述限幅器用于将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较，并基于比较结果输出目标物料计量速度至所述出料速度控制器，所述目标物料计量速度不超过所述输出限制值；
基于此，
所述物料流量PID控制器计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器，包括：
所述物料流量PID控制器计算实时的物料计量速度发给所述限幅器；
所述限幅器将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较后，基于比较结果输出目标物料计量速度至所述出料速度控制器，其中，所述目标物料计量速度不超过所述输出限制值。
优选地，所述质量计量器获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量的过程，包括：
若物料为液态物料，则所述质量计量器将获取实时的物料出料质量流量做平均化处理，并将平均化处理后的物料出料质量流量作为液态物料的实时的物料出料质量流量；
若物料为固态物料，则所述质量计量器将获取实时的物料出料质量作为固态物料的实时的物料出料质量。
优选地，所述物料质量PID控制器基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，包括：
所述物料质量PID控制器将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料实际出料流量进行累加，得到实时的物料实际出料总质量；
所述物料质量PID控制器将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料出料流量设定值进行累加，得到实时的物料出料总质量的设定值；
所述物料质量PID控制器将所述实时的物料实际出料总质量与所述实时的物料出料总质量的设定值进行比较，得到所述实时的物料实际出料总质量与所述实时的物料出料总质量的设定值之间的第二偏差值；
所述物料质量PID控制器基于所述第二偏差值，计算实时的物料补偿出料总质量；
所述物料质量PID控制器基于所述实时的物料补偿出料总质量，计算实时的物料补偿出料流量。
优选地，所述出料速度控制装置包括伺服电机和计量螺杆；
所述伺服电机设置于所述出料速度控制器及所述计量螺杆之间，用于控制所述计量螺杆的运行速度；
所述计量螺杆用于控制所述物料计量容器的出料速度。
一种物料计量控制方法，应用于前述介绍的任一项所述物料计量控制系统的计量控制器，该方法包括：
读取质量计量器获取的实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量；
基于所述实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量；
将所述实时的物料实际出料流量与所述实时的物料出料流量设定值进行比较，得到实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量之间的第一偏差值；
基于所述第一偏差值，计算实时的物料计量速度，并发送给出料速度控制器；
基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量；
将所述实时的物料补偿出料流量与所述实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值。
优选地，若物料为固态物料或固态与液态混合物料，则所述物料出料质量为固态物料或固态与液态混合物料的出料质量；
若物料为液态物料，则所述液态物料的实时的物料出料质量流量为由质量计量器对物料的实时的出料质量流量进行平均化处理后的实时的物料出料质量流量；
所述固态物料的实时的物料出料质量为由质量计量器获取的实时的物料出料质量。
优选地，所述基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，包括：
将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料实际出料流量进行累加，得到实时的物料实际出料总质量；
将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料出料流量设定值进行累加，得到实时的物料出料总质量的设定值；
将实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值进行比较，得到实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值之间的第二偏差值；
基于所述第二偏差值，计算实时的物料补偿出料总质量；
基于所述实时的物料补偿出料总质量，计算实时的物料补偿出料流量。
从以上技术方案可以看出，本申请可以包括物料计量容器、质量计量器、计量控制器、出料速度控制器、出料速度控制装置；其中，所述物料计量容器用于存储物料；所述质量计量器用于获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量；在获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量之后，可以利用所述计量控制器基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度，在得到实时的物料计量速度之后可以发送给所述出料速度控制器，以便所述出料速度控制器可以基于所述实时的物料计量速度来控制所述出料速度控制装置的运行速度，由此控制所述物料计量容器的出料速度；有效保障所述物料计量容器的出料速度在工艺配方设定值的上下波动，保证物料的配比动态均匀，稳定的出料速度能够使得生产设备运转在正常的范围之内，减少设备因出料过多导致的设备故障。
同时，所述计量控制器还可以基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量；并将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值，以实现有效控制物料出料总质量。
由此可知，本申请可以根据物料出料流量设定值实时控制物料出料流量，从而实现连续式的物料投料。同时还可以根据实时的物料出料总质量与理论的物料出料总质量的偏差来实时调整物料出料流量设定值，从而实现实时控制物料出料的总质量，提高了物料配比的精确度，有助于提高产品的生产工艺及产品质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种实现物料计量控制的系统架构示意图；
图2为本申请实施例示例的一种物料计量控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
下面结合图1，介绍本申请实施例给出的可以实现物料计量控制的一种可选系统架构，如图1所示，该物料计量控制系统架构可以包括：物料计量容器10、质量计量器20、计量控制器30、出料速度控制器40、出料速度控制装置50。
其中，
所述物料计量容器10可以用于存储物料，其中，所述物料计量容器10可以存储各种类型的物料，包括固态物料或液态物料。
所述质量计量器20可以用于获取实时的物料出料质量，其中，所述质量计量器可以根据实时监测所述物料计量容器10的物料质量的变化，获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量。
所述计量控制器30可以用于基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器40；基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量；将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值。
所述出料速度控制器40可以用于基于所述实时的物料计量速度来控制所述出料速度控制装置50的运行速度。
所述出料速度控制装置50可以通过控制所述物料计量容器10的出料速度来控制实时的物料出料流量。
由上述技术方案可以看出，本申请实施例在获取实时的物料出料质量之后，可以利用所述计量控制器30基于实时的物料出料质量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度，在得到实时的物料计量速度之后可以发送给所述出料速度控制器，以便所述出料速度控制器40可以基于所述实时的物料计量速度来控制所述出料速度控制装置50的运行速度，由此控制所述物料计量容器10的出料速度；有效保障所述物料计量容器10的出料速度能够保证在能够使得设备正常运转的范围之内，减少生产设备因所述物料计量容器出料过多导致的设备故障。
同时，所述计量控制器30还可以基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量；并将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值，以实现有效控制物料出料总质量。
由此可知，本申请实施例可以根据物料出料流量设定值实时控制物料出料流量，从而实现连续式的物料投料。同时还可以根据实时的物料出料总质量与理论的物料出料总质量的偏差来实时调整物料出料流量设定值，从而实现实时控制物料出料的总质量，提高了物料配比的精确度，有助于提高产品的生产工艺及产品质量。
在实际应用过程中，所述计量控制器可以包括物料流量PID控制器、物料质量PID控制器；
其中，
所述物料流量PID控制器可以用于基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，在得到所述实时的物料实际出料流量之后，可以根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度，其中，所述实时的物料计量速度可以发送给所述出料速度控制器40，以便所述出料速度控制器40可以基于所述实时的物料计量速度来控制所述出料速度控制装置50的运行速度，从而控制所述物料计量容器的出料流量。
例如，所述实时的物料的实际出料流量可以通过实时的物料出料质量与实时的采样时间来结算，具体计算公式可以如下：
Figure BDA0003629609320000081
其中，
Fi为实际出料流量，单位为kg/h；
T为重量采样周期；
Wn为第n次采样的物料质量，Wn-10为等n-10次采样的物料质量。
其中，物料实时采样的时间长短，与物料特性有关。
所述物料质量PID控制器可以用于基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，在得到所述实时的物料补偿出料流量之后，可以将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值。
其中，所述实时的物料补偿出料流量可以根据如下公式计算得到：
ΔF(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+Ki×e(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]
F(k)＝F(k-1)+ΔF(k)
其中，
F(k)可以表示补偿出料流量；
ΔF(k)可以表示补偿出料流量增量；
e(k)可以表示第二偏差值；
Kp可以表示比例系数；
Ki可以表示积分系数；
Kd可以表示微分系数。
其中，所述物料流量PID控制器和物料质量PID控制器可以采用比例-积分-微分控制器，PID控制器由比例单元P、积分单元I和微分单元(D)组成。PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。PID控制器可以把收集到的数据和设定的参考值进行比较，继而可以把收集到的数据与设定的参考值之间的差别用于计算新的输入值，这个新的输入值是可以让系统的数据达到或者保持在参考值范围之内的参考值。和其他简单的控制运算不同，PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，这样可以使系统的运算更加准确，更加稳定。通过研究证明，在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下，一个PID反馈回路可以保持系统的稳定运算，从而减少运算误差。PID控制器可以用来控制任何可以被测量的并且可以被控制的变量。比如，PID控制器可以用来控制温度，压强，流量，化学成分，速度等。本申请中PID控制主要用来控制物料出料流量及物料出料质量。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例可以通过利用物料流量PID控制器、物料质量PID控制器组成的计量控制器，可以计算实时的物料计量速度和实时的物料补偿出料流量，以便可以将所述实时的物料计量速度发送给所述出料速度控制器40，以便所出料速度控制器40基于所述物料计量速度来控制所述出料速度控制装置50的运行速度，由此实现控制所述物料计量容器的出料流量。同时可以基于实时的物料补偿出料流量和实时的物料出料流量设定值来设定下一时刻的物料出料流量的设定值。
在实际应用中，为了更好地维持生产设备的正常运行，还可能需要对所述物料流量PID控制器输出的实施物料计量速度进行限定。因此，所述计量控制器还可以包括限幅器。
其中，所述限幅器可以设置于所述物料流量PID控制器和所述出料速度控制器之间。在所述计量控制器中设置所述限幅器的目的是为了物料出料流量的波动过大。
所述限幅器可以用于将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较，并基于比较结果输出目标物料计量速度至出料速度控制器40，由所述出料速度控制器40基于所述目标物料计量速度来控制所述出料速度控制装置50的运行速度，以便所述出料速度控制装置50控制所述物料计量容器10的出料流量。
其中，
所述目标物料计量速度不超过所述限幅器的输出限制值；所述限幅器的输出限制值可以根据生产的实际需要来设定。
例如，若限幅器的输入信号的范围是0～100％，而限幅器的限幅范围是40～60％，则当输入信号小于40％或大于60％时，限幅器都会将输出的峰值限制在40％或60％。限幅器的输入信号为流量PID控制器的输出值。限幅器的输出限制值是人工设置值，可根据需求进行设置。
基于此，
所述物料流量PID控制器计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器30，可以包括如下几个步骤：
步骤S11，所述物料流量PID控制器计算实时的物料计量速度发给所述限幅器；
步骤S12，所述限幅器将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较后，基于比较结果输出目标物料计量速度至所述出料速度控制器40，其中，所述目标物料计量速度不超过所述输出限制值。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例的计量控制器30在原有的基础上可以新增限幅器，所述限幅器可以将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较，并基于比较结果输出目标物料计量速度至出料速度控制器40，由所述出料速度控制器40基于所述目标物料计量速度来控制所述出料速度控制装置50的运行速度，以便所述出料速度控制装置50可以控制所述物料计量容器10的出料流量。有效保证了物料出料流量不会波动过大，有效减少了生产设备出现故障的概率。
由上述技术方案可以看出，所述质量计量器20可以用于获取实时的物料出料质量，物料的状态不同，所述质量计量器20获取实时的物料出料质量处理过程不同，接下来介绍所述质量计量器获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量的过程，该过程可以包括如下几个步骤：
步骤S21，所述质量计量器20可以根据所述物料计量容器10的物料形态确定实时的物料出料质量处理策略，若物料为液态物料，则可以执行步骤S22，若物料为固态物料，则可以执行步骤S23。
步骤S22，所述质量计量器20将获取实时的物料出料质量流量做平均化处理，并将平均化处理后的物料出料质量流量作为液态物料的实时的物料出料质量流量。
其中，由于所述物料为液态物料，将所述实时的物料出料质量流量做平均化处理后，再将平均化处理后所得到的物料出料质量作为液态物料的出料质量，可以防止液态物料的瞬时流量的波动。
步骤S23，所述质量计量器将获取实时的物料出料质量作为固态物料的实时的物料出料质量。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例可以根据所述物料计量容器内的物料的形态，利用所述质量计量器对不同物料的实时的物料出料质量依据不同的处理策略进行不同的处理。以保证物料的实时的物料出料质量的准确度，有助于提高物料配比的精确度。
由上述技术方案可知，所述物料质量PID控制器可以基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，接下来对该过程进行介绍，该过程可以包括如下几个步骤：
步骤S31，所述物料质量PID控制器将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料实际出料流量进行累加，得到实时的物料实际出料总质量。
具体地，由于物料的实际出料流量是一个动态稳定的值，有可能各个时刻的物料实际出料流量值有所不同，为了计算当前时刻的物料实际出料总质量，可以利用所述物料质量PID控制器将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料实际出料流量进行累加，由此可以得到实时的物料实际出料总质量。
步骤S32，所述物料质量PID控制器将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料出料流量设定值进行累加，得到实时的物料出料总质量的设定值。
具体地，由于物料的实际出料流量是一个动态稳定的值，而物料出料流量设定值也是随着物料的实际出料流量动态设定的。由于各个时刻的物料实际出料流量值可能有所不同，因此各个时刻的物料出料流量的设定值也会有所不同，为了计算当前时刻的物物料出料总质量的设定值，可以利用所述物料质量PID控制器将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料出料流量设定值进行累加，由此可以得到实时的物料出料总质量的设定值。
步骤S33，所述物料质量PID控制器将所述实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值进行比较，得到实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值之间的第二偏差值。
具体地，在得到所述实时的物料实际出料总质量与所述实时的物料出料总质量的设定值之后，可以进一步将所述实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值进行比较，得到实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值之间的第二偏差值。以便可以基于所述第二偏差值计算实时的物料补偿出料总质量。
步骤S34，所述物料质量PID控制器基于所述第二偏差值，计算实时的物料补偿出料总质量。
具体地，如果想要维持物料投料的动态稳定及最后的物料配比的准确度，可能需要根据物料的实时出料流量变化的情况，计算实时的物料补偿出料流量。如果想要计算实时的物料补偿出料流量，则可能需要确定实时的物料补偿出料的总质量。因此，在得到实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值之间的第二偏差值之后，所述物料质量PID控制器可以基于所述第二偏差值计算实时的物料补偿出料总质量，以便可以计算实时的物料补偿出料流量。
步骤S35，所述物料质量PID控制器基于实时的物料补偿出料总质量，计算实时的物料补偿出料流量。
具体地，在得到所述物料补偿出料总质量之后，所述物料质量PID控制器可以基于实时的物料补偿出料总质量，计算实时的物料补偿出料流量。以便可以用来设置下一时刻的物料出料流量的预设值。
由上述技术方案可以看出，本申请实施例的所述物料质量PID控制器可以基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，以便可以基于所述实时的物料补偿出料流量动态设置下一时刻的物料出料流量的预设值。
在实际应用过程中，本申请的出料速度控制装置50可以包括伺服电机和计量螺杆。
其中，所述伺服电机设置于所述出料速度控制器及所述计量螺杆之间，可以用于控制所述计量螺杆的运行速度；
所述计量螺杆可以用于控制所述物料计量容器的出料速度。以便可以控制物料的实际出料流量。
由上述介绍的技术方案可知，本申请实施例的出料速度控制装置50可以包括伺服电机和计量螺杆。由所述伺服电机和所述计量螺杆的配合应用可以更好地控制所述物料计量容器的出料速度。以便可以控制物料的实际出料流量。
接下来结合图2，介绍本申请实施例给出的物料计量控制方法的流程，该物料计量控制方法可以应用于前述介绍的物料计量控制系统的计量控制器30中，如图2所示，该物料计量控制方法的流程可以包括以下几个步骤：
步骤S101，读取质量计量器获取的实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量。
具体地，由于不同形态的物料，由质量计量器所得到的有可能是实时的物料出料质量，也有可能是实时的物料出料质量流量。例如，若物料为液态物料，则所述液态物料的实时的物料出料质量流量可以为由质量计量器20平均化处理后的实时的物料出料质量。若物料为固态物料，则所述固态物料的实时的物料出料质量可以为由质量计量器20获取的实时的物料出料质量。
步骤S102，基于所述实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量。
步骤S103，将所述实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值进行比较，得到实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量之间的第一偏差值。
步骤S104，基于所述第一偏差值，计算实时的物料计量速度，并发送给出料速度控制器。
步骤S105，基于所述实时累加的物料实际出料流量与所述实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量。
步骤S106，将所述实时的物料补偿出料流量与所述实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值。
从上技术方案可以看出，本申请实施例可以基于质量计量器20输出的物料出料质量或实时的物料出料质量流量来计算实时的物料计量速度，并发给所述出料速度控制器40，以便所述出料速度控制器40可以基于所述实时的物料计量速度来控制所述出料速度控制装置50的运行速度，由此控制所述物料计量容器10的出料速度；有效保障了所述物料计量容器10的出料速度保证在能够使得生产设备正常运转的范围之内，从而实现连续式的物料投料。同时，本申请还可以根据实时的物料出料总质量与理论的物料出料总质量的偏差来实时调整物料出料流量设定值，从而实现实时控制物料出料的总质量，提高了物料配比的精确度，有助于提高产品的生产工艺及产品质量。
由上述介绍的技术方案可知，本申请实施例可以基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，接下来介绍该过程，该过程可以包括如下几个步骤：
步骤S41，将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料实际出料流量进行累加，得到实时的物料实际出料总质量。
步骤S42，将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料出料流量设定值进行累加，得到实时的物料出料总质量的设定值。
步骤S43，将实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值进行比较，得到实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值之间的第二偏差值。
步骤S44，基于所述第二偏差值，计算实时的物料补偿出料总质量。
步骤S45，基于所述实时的物料补偿出料总质量，计算实时的物料补偿出料流量。
由上述介绍的技术方案可知，本申请实施例可以基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，以便可以用来计算实时的物料出料流量的设定值。可以有效保障物料配比的动态稳定性及设备正常运转。提高了物料配比的准确度。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。各个实施例之间可以相互组合。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种物料计量控制系统，其特征在于，包括：物料计量容器、质量计量器、计量控制器、出料速度控制器、出料速度控制装置；
其中，
所述物料计量容器用于存储物料；
所述质量计量器用于获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量；
所述计量控制器用于基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器；基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量；将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值；
所述出料速度控制器用于基于所述实时的物料计量速度来控制所述出料速度控制装置的运行速度，由此控制所述物料计量容器的出料速度。
2.根据权利要求1所述的物料计量控制系统，其特征在于，所述计量控制器包括物料流量PID控制器、物料质量PID控制器；
其中，
所述物料流量PID控制器用于基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器；
所述物料质量PID控制器用于基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值。
3.根据权利要求2所述的物料计量系统，其特征在于，所述计量控制器还包括限幅器，
所述限幅器设置于所述物料流量PID控制器和所述出料速度控制器之间，所述限幅器用于将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较，并基于比较结果输出目标物料计量速度至所述出料速度控制器，所述目标物料计量速度不超过所述输出限制值；
基于此，
所述物料流量PID控制器计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器，包括：
所述物料流量PID控制器计算实时的物料计量速度发给所述限幅器；
所述限幅器将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较后，基于比较结果输出目标物料计量速度至所述出料速度控制器，其中，所述目标物料计量速度不超过所述输出限制值。
4.根据权利要求1所述的物料计量控制系统，其特征在于，所述质量计量器获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量的过程，包括：
若物料为液态物料，则所述质量计量器将获取实时的物料出料质量流量做平均化处理，并将平均化处理后的物料出料质量流量作为液态物料的实时的物料出料质量流量；
若物料为固态物料，则所述质量计量器将获取实时的物料出料质量作为固态物料的实时的物料出料质量。
5.根据权利要求2所述的物料计量控制系统，其特征在于，所述物料质量PID控制器基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，包括：
所述物料质量PID控制器将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料实际出料流量进行累加，得到实时的物料实际出料总质量；
所述物料质量PID控制器将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料出料流量设定值进行累加，得到实时的物料出料总质量的设定值；
所述物料质量PID控制器将所述实时的物料实际出料总质量与所述实时的物料出料总质量的设定值进行比较，得到所述实时的物料实际出料总质量与所述实时的物料出料总质量的设定值之间的第二偏差值；
所述物料质量PID控制器基于所述第二偏差值，计算实时的物料补偿出料总质量；
所述物料质量PID控制器基于所述实时的物料补偿出料总质量，计算实时的物料补偿出料流量。
6.根据权利要求1-5任一项所述的物料计量控制系统，所述出料速度控制装置包括伺服电机和计量螺杆；
所述伺服电机设置于所述出料速度控制器及所述计量螺杆之间，用于控制所述计量螺杆的运行速度；
所述计量螺杆用于控制所述物料计量容器的出料速度。
7.一种物料计量控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述物料计量控制系统的计量控制器，该方法包括：
读取质量计量器获取的实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量；
基于所述实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量；
将所述实时的物料实际出料流量与所述实时的物料出料流量设定值进行比较，得到实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量之间的第一偏差值；
基于所述第一偏差值，计算实时的物料计量速度，并发送给出料速度控制器；
基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量；
将所述实时的物料补偿出料流量与所述实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值。
8.根据权利要求7所述的物料计量控制方法，其特征在于，若物料为固态物料或固态与液态混合物料，则所述物料出料质量为固态物料或固态与液态混合物料的出料质量；
若物料为液态物料，则所述液态物料的实时的物料出料质量流量为由质量计量器对物料的实时的出料质量流量进行平均化处理后的实时的物料出料质量流量；
所述固态物料的实时的物料出料质量为由质量计量器获取的实时的物料出料质量。
9.根据权利要求7所述的物料计量控制方法，其特征在于，所述基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，包括：
将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料实际出料流量进行累加，得到实时的物料实际出料总质量；
将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料出料流量设定值进行累加，得到实时的物料出料总质量的设定值；
将实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值进行比较，得到实时的物料实际出料总质量与实时的物料出料总质量的设定值之间的第二偏差值；
基于所述第二偏差值，计算实时的物料补偿出料总质量；
基于所述实时的物料补偿出料总质量，计算实时的物料补偿出料流量。
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