CN115385554A - 加料控制系统、加料控制方法及加料系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种加料控制系统、加料控制方法及加料系统，涉及玻璃生产制造技术领域，该加料控制系统包括：主控制器、协处理器及至少一个加料机控制器；所述协处理器分别与所述主控制器和所述至少一个加料机控制器信号连接，用于实时接收来自所述主控制器和所述至少一个加料机控制器的数据，并选取最优算法对所述数据进行运算处理以得到优化后的最优解数据，并将所述最优解数据输出至所述主控制器和所述至少一个加料机控制器，以使所述主控制器备份所述最优解数据，所述至少一个加料机控制器执行所述最优解数据。

Description

加料控制系统、加料控制方法及加料系统

技术领域

本公开涉及玻璃生产制造技术领域，尤其涉及一种加料控制系统、加料控制方法及加料系统。

背景技术

玻璃窑炉时玻璃生产制造行业中使用的熔化装置，玻璃窑炉在生产时，需要将原料加入，然后进行熔化生产，目前大多使用加料系统来控制玻璃窑炉的加料，加料系统的稳定性影响着玻璃窑炉内的运行压力及玻璃成品品质。

传统的加料系统由可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，以下简称PLC)进行控制，其内部需要进行部分数据处理的功能，对于加料机的控制仅仅处于给定了悬浮量、误差值等后才能控制，倘若要增加对加料机的控制精度，现有的控制方法已不可行，需要对处理方法进行更新迭代。若仅仅在PLC中增加算法，会使得PLC运算吃力，不利于系统的稳定性，若换成更高规格的PLC，则不利于开发成本的控制。

因此，如何在控制开发成本的同时，提高对加料机的控制精度，并确保加料系统运行的稳定性是目前亟需解决的问题

发明内容

本公开所要解决的一个技术问题是：如何在控制开发成本的同时，提高对加料机的控制精度，并确保加料系统运行的稳定性。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种加料控制系统，该系统包括：主控制器、协处理器及至少一个加料机控制器；

协处理器分别与主控制器和至少一个加料机控制器信号连接，用于实时接收来自主控制器和至少一个加料机控制器的数据，并选取最优算法对数据进行运算处理以得到优化后的最优解数据，并将最优解数据输出至主控制器和至少一个加料机控制器，以使主控制器备份最优解数据，至少一个加料机控制器执行最优解数据。

在一些实施例中，协处理器包括：

接收模块，用于接收主控制器和至少一个加料机控制器的数据；

预处理模块，用于对数据进行预处理；

处理模块，用于选取最优算法并对经过预处理的数据进行运算处理以得到最优解数据；

存储模块，至少用于存储经过预处理的数据；

输出模块，用于向主控制器和至少一个加料机控制器输出最优解数据。

在一些实施例中，预处理至少包括：判断数据的来源、对数据进行分类。

在一些实施例中，存储模块还用于存储历史最优解数据；

处理模块还用于选取最优算法并对经过预处理的数据进行运算处理得到当前最优解数据，并将当前最优解数据与历史最优解数据进行比较，二者中较优的为最优解数据；

其中，若存储模块未存储有历史最优解数据，则当前最优数据即存储为历史最优解数据，并作为最优解数据输出。

在一些实施例中，来自主控制器的数据至少包括：实时重量值、当前悬浮量、当前定量值，来自加料机控制器的数据至少包括：加料机实时运行参数。

本公开实施例还提供一种加料控制方法，该方法包括：实时接收数据并对数据进行预处理；

选取最优算法；

基于最优算法对数据进行运算处理得到优化后的最优解数据；

将最优解数据输出至主控制器和加料机控制器，以使主控制器备份最优解数据，至少一个加料机控制器执行最优解数据。

在一些实施例中，基于最优算法对数据进行运算处理得到优化后的最优解数据，具体为：

基于最优算法对数据进行运算处理得到当前最优解数据；

将当前最优解数据与历史最优解数据进行比较，判断当前最优解数据是否优于历史最优解数据；

若是，则将当前最优解数据作为最优解数据，并输出至主控制器和加料机控制器；

若否，则将历史最优解数据作为最优解数据，并输出至主控制器和加料机控制器。

在一些实施例中，在将当前最优解的数据与历史最优解数据进行比较之前，还包括：

判断是否存储有历史最优解数据；

若是，则将当前最优解数据与历史最优解的数据进行比较；

若否，则将当前最优解数据存储为历史最优解数据，并作为最优解数据输出至主控制器和加料机控制器。

在一些实施例中，对数据进行预处理，至少包括：

判断数据的来源、对数据进行分类。

本公开实施例还提供一种加料系统，该系统包括：至少一个加料机，加料机具有加料机控制器。

通过上述技术方案，本公开提供的加料控制系统、加料控制方法及加料系统，通过协处理器分担主控制器的运算，并在接收主控制器和加料机控制器的数据后，通过计算处理对数据进行优化，以使加料机控制器执行优化后的最优解数据，以提高对加料系统的控制精度，且对于数据不再依赖于人为设定，基于人为进行的多次试验和参数整定，可提高效率，简化操作。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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是本公开实施例公开的加料控制系统的组成示意图；

图2是本公开实施例公开的加料控制系统的协处理器的组成示意图；

图3是本公开实施例公开的加料控制方法的流程示意图；

图4是本公开实施例公开的加料控制方法的步骤103的具体流程示意图。

附图标记说明：

1、主控制器；2、协处理器；21、接收模块；22、预处理模块；23、处理模块；24、存储模块；25、输出模块；3、加料机控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。

还需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。

本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

实施例一

参考附图1和附图2，本发明的实施例一提出一种加料控制系统，该系统包括：主控制器1、协处理器2及至少一个加料机控制器3；协处理器2分别与主控制器1和至少一个加料机控制器3信号连接，用于实时接收来自主控制器1和至少一个加料机控制器3的数据，并选取最优算法对数据进行运算处理以得到优化后的最优解数据，并将最优解数据输出至主控制器1和至少一个加料机控制器3，以使主控制器1备份最优解数据，至少一个加料机控制器3执行最优解数据。

具体的，本发明实施例提供的加料控制系统用于对加料系统的加料机进行控制，可以应用于玻璃生产技术领域，具体可以为玻璃窑炉的加料机，当然，也可应用于对其他领域的加料系统的控制；加料控制系统包括：主控制器1、协处理器2及至少一个加料机控制器3，其中，主控制器1为PLC，用于对整个系统的逻辑处理，如变频器、加料机控制器3等的启停控制，加料机控制器3用于对每个加料机的加料运行情况、加料情况进行控制，加料机控制器3的数量可以为多个，协处理器2与主控制器1和加料机控制器3分别信号连接，以实现数据交换，协处理器2能够实时接收来自主控制器1和加料机控制器3的数据，这里的数据可以但不限于包括来自主控制器1的实时重量值、当前悬浮量、当前定量值，以及来自加料机控制器3的加料机实时运行参数等，协处理器2分担了主控制器1的数据运算功能，能够在接收数据后对数据进行运算处理，以得到优化后的最优解数据，并将最优解数据输出值主控制器1和加料机控制器3，从而可使主控制器1对最优解数据进行备份，并使加料机控制器3可根据最优解数据控制加料机的运行，以提高加料机的控制精度。

具体的，来自主控制器1的数据中，实时重量值是通过称重表头传给主控制器1，当前悬浮量和当前定量值在初始时是通过上位机设置的，后期是通过协处理器2设置的，加料机运行实时参数使电极控制器在监控加料机电极的同时实时读取的电机的电流等数据，通过电机控制器内部相关算法得到扭矩等其余数据；主控制器1对加料机控制器3的启停的控制信号可以直接输出至加料机控制器3，或还可以通过协处理器2间接输出至加料机控制器3。

根据上述所列，本发明实施例提出一种加料控制系统,通过协处理器2分担主控制器1的运算，并在接收主控制器1和加料机控制器3的数据后，通过计算处理对数据进行优化，以使加料机控制器3执行优化后的最优解数据，以提高对加料系统的控制精度，且对于数据不再依赖于人为设定，基于人为进行的多次试验和参数整定，可提高效率，简化操作。

参考附图2，在具体实施中，协处理器2包括：接收模块21，用于接收主控制器1和至少一个加料机控制器3的数据；预处理模块22，用于对数据进行预处理；处理模块23，用于选取最优算法并对经过预处理的数据进行运算处理以得到最优解数据；存储模块24，至少用于存储经过预处理的数据；输出模块25，用于向主控制器1和至少一个加料机控制器3输出最优解数据。

具体的，本发明采取的技术方案中，协处理器2具体包括：接收模块21、预处理模块22、处理模块23、存储模块24及输出模块25，其中，接收模块21用于接收来自主控制器1和加料机控制器3的数据；预处理模块22用于对接收到的数据进行预处理，可以具体包括判断数据的来源、对数据进行分类，这里的判断数据的来源具体为判断数据是来自主控制器1还是来自加料机控制器3，对数据进行分类具体为根据数据的来源、数据的类型进行分类；处理模块23为协处理器2的核心模块，具有数据处理优化功能，能够选取最优算法对经过预处理的数据进行运算处理以得到最优解数据；存储模块24具有数据存储功能，在协处理器2的处理过程中至少能够存储经过预处理模块22处理后的数据；输出模块25用于将经过处理的最优解数据输出至主控制器1和加料机控制器3。

参考附图2，在具体实施中，存储模块24还用于存储历史最优解数据；处理模块23还用于选取最优算法并对经过预处理的数据进行运算处理得到当前最优解数据，并将当前最优解数据与历史最优解数据进行比较，二者中较优的为最优解数据；其中，若存储模块24未存储有历史最优解数据，则当前最优数据即存储为历史最优解数据，并作为最优解数据输出。

具体的，本发明采取的技术方案中，存储模块24还用于存储历史最优解数据，在加料系统初始启动后，主控制器1和加料机控制器3会将人工设置的初始化数据交换至协处理器2，协处理器2会将数据保存至存储模块24作为历史最优解数据，在后续的处理过程中，协处理器2的处理模块23选取最优算法对经过预处理模块22预处理后的数据进行计算优化得到当前最优解数据，并将当前最优解数据与历史最优解数据进行比较，选取二者之中较优的作为最优解数据输出至主控制器1和加料机控制器3；在当前最优解数据优于历史最优解数据的情况下，当前最优解数据作为最优解数据输出，且存储至存储模块24替换为历史最优解数据，即在系统每轮加料运行的过程中，历史最优解也在进行着不断的替换、优化，以提高对加料系统的加料机的控制精度。

具体的，在加料系统初始启动，进行第一轮加料时，主控制器1和加料机控制器3会将人工设置的初始化数据交换至协处理器2，协处理器2会将数据保存至存储模块24作为历史最优解数据，并将该数据输出至加料机控制器3；第一轮加料结束，进行第二轮加料后，主控制器1、加料机控制器3再次和协处理器2进行数据交换，协处理器2的处理模块23进行数据的分析处理，由于数据处理存在时间差，故第二轮主控制器1和加料机控制器3传来的数据将优先存储至存储模块24，并在所有数据输出后重新对数据进行处理；经过两轮的处理，协处理器2会训练出适应不同给料机控制器的简单数据处理模型，该模型将提供给料机控制器未来几轮加料所需要的控制，并将每轮得出的最优解数据传输回主控制器1供上位机读取；在未来几轮加料中协处理器2将不会对给料机控制器的控制进行重新干预，而是将数据存储在存储模块24，在后台进行最优模型的建立，该过程预计持续两至三轮加料过程；当最优模型建立完毕后，则执行下述的控制方法，协处理器2会直接接收给料机控制器和主控制器1的数据，并通过最优模型直接计当前最优解数据，并与历史最优解数据比较，选取最优解数据输出。

实施例二

参考附图3，本发明的实施例二提出一种加料控制方法，该方法包括：

101、实时接收数据并对数据进行预处理；

具体的，协处理器2能够实时接收来自主控制器1和加料机控制器3的数据，这里的数据可以但不限于包括来自主控制器1的实时重量值、当前悬浮量、当前定量值，以及来自加料机控制器3的加料机实时运行参数等，协处理器2的预处理模块22用于对接收到的数据进行预处理，可以具体包括判断数据的来源、对数据进行分类，这里的判断数据的来源具体为判断数据是来自主控制器1还是来自加料机控制器3，对数据进行分类具体为根据数据的来源、数据的类型进行分类。

102、选取最优算法；

103、基于最优算法对数据进行运算处理得到优化后的最优解数据；

具体的，协处理器2的处理模块23具有数据处理优化功能，能够选取最优算法对经过预处理的数据进行运算处理以得到最优解数据。

104、将最优解数据输出至主控制器1和加料机控制器3，以使主控制器1备份最优解数据，至少一个加料机控制器3执行最优解数据。

参考附图4，在具体实施中，基于最优算法对数据进行运算处理得到优化后的最优解数据，具体为：

103a、基于最优算法对数据进行运算处理得到当前最优解数据；

103b、将当前最优解数据与历史最优解数据进行比较，判断当前最优解数据是否优于历史最优解数据；

103c、若是，则将当前最优解数据作为最优解数据，并输出至主控制器1和加料机控制器3；

103d、若否，则将历史最优解数据作为最优解数据，并输出至主控制器1和加料机控制器3。

具体的，协处理器2的处理模块23选取最优算法对经过预处理模块22预处理后的数据进行计算优化得到当前最优解数据，并将当前最优解数据与历史最优解数据进行比较，选取二者之中较优的作为最优解数据输出至主控制器1和加料机控制器3；在当前最优解数据优于历史最优解数据的情况下，当前最优解数据作为最优解数据输出，且存储至存储模块24替换为历史最优解数据，即在系统每轮加料运行的过程中，历史最优解也在进行着不断的替换、优化，以提高对加料系统的加料机的控制精度。

在具体实施中，在将当前最优解的数据与历史最优解数据进行比较之前，还包括：

判断是否存储有历史最优解数据；

若是，则将当前最优解数据与历史最优解的数据进行比较；

若否，则将当前最优解数据存储为历史最优解数据，并作为最优解数据输出至主控制器1和加料机控制器3。

具体的，在加料系统初始启动后，主控制器1和加料机控制器3会将人工设置的初始化数据交换至协处理器2，协处理器2会将数据保存至存储模块24作为历史最优解数据。

实施例三

本发明的实施例三提出一种加料系统，该系统包括：至少一个加料机，加料机具有加料机控制器3。

具体的，本实施例提供的加料系统包括至少一个加料机，且应用上述的加料控制系统和方法，经过协处理器2处理优化后的最优解数据输出至加料系统后传思给对应的加料机的加料机控制器3，以实现对加料系统的加料机的精确控制。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

Claims (10)

1.一种加料控制系统，其特征在于，包括：主控制器(1)、协处理器(2)及至少一个加料机控制器(3)；

所述协处理器(2)分别与所述主控制器(1)和所述至少一个加料机控制器(3)信号连接，用于实时接收来自所述主控制器(1)和所述至少一个加料机控制器(3)的数据，并选取最优算法对所述数据进行运算处理以得到优化后的最优解数据，并将所述最优解数据输出至所述主控制器(1)和所述至少一个加料机控制器(3)，以使所述主控制器(1)备份所述最优解数据，所述至少一个加料机控制器(3)执行所述最优解数据。

2.根据权利要求1所述的加料控制系统，其特征在于，

所述协处理器(2)包括：

接收模块(21)，用于接收所述主控制器(1)和所述至少一个加料机控制器(3)的数据；

预处理模块(22)，用于对所述数据进行预处理；

处理模块(23)，用于选取最优算法并对经过预处理的所述数据进行运算处理以得到最优解数据；

存储模块(24)，至少用于存储经过预处理的所述数据；

输出模块(25)，用于向所述主控制器(1)和所述至少一个加料机控制器(3)输出所述最优解数据。

3.根据权利要求2所述的加料控制系统，其特征在于，

所述预处理至少包括：判断所述数据的来源、对所述数据进行分类。

4.根据权利要求1所述的加料控制系统，其特征在于，

所述存储模块(24)还用于存储历史最优解数据；

所述处理模块(23)还用于选取最优算法并对经过预处理的所述数据进行运算处理得到当前最优解数据，并将所述当前最优解数据与所述历史最优解数据进行比较，二者中较优的为所述最优解数据；

其中，若所述存储模块(24)未存储有所述历史最优解数据，则所述当前最优数据即存储为所述历史最优解数据，并作为所述最优解数据输出。

5.根据权利要求1所述的加料控制系统，其特征在于，

来自所述主控制器(1)的数据至少包括：实时重量值、当前悬浮量、当前定量值，来自所述加料机控制器(3)的数据至少包括：加料机实时运行参数。

6.一种加料控制方法，其特征在于，

实时接收数据并对所述数据进行预处理；

选取最优算法；

基于所述最优算法对所述数据进行运算处理得到优化后的最优解数据；

将所述最优解数据输出至主控制器(1)和加料机控制器(3)，以使所述主控制器(1)备份所述最优解数据，所述至少一个加料机控制器(3)执行所述最优解数据。

7.根据权利要求6所述的加料控制方法，其特征在于，

所述基于所述最优算法对所述数据进行运算处理得到优化后的最优解数据，具体为：

基于所述最优算法对所述数据进行运算处理得到当前最优解数据；

将所述当前最优解数据与历史最优解数据进行比较，判断所述当前最优解数据是否优于历史最优解数据；

若是，则将所述当前最优解数据作为所述最优解数据，并输出至所述主控制器(1)和所述加料机控制器(3)；

若否，则将所述历史最优解数据作为所述最优解数据，并输出至所述主控制器(1)和所述加料机控制器(3)。

8.根据权利要求7所述的加料控制方法，其特征在于，

在所述将所述当前最优解的数据与历史最优解数据进行比较之前，还包括：

判断是否存储有历史最优解数据；

若是，则将所述当前最优解数据与历史最优解的数据进行比较；

若否，则将所述当前最优解数据存储为历史最优解数据，并作为所述最优解数据输出至所述主控制器(1)和所述加料机控制器(3)。

9.根据权利要求6所述的加料控制方法，其特征在于，

所述对所述数据进行预处理，至少包括：

判断所述数据的来源、对所述数据进行分类。

10.一种加料系统，应用如权利要求1-5中任一所述的加料控制系统，其特征在于，包括：

至少一个加料机，所述加料机具有加料机控制器(3)。

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