CN116022587A - 一种传送速度的控制方法、控制器及生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传送速度的控制方法、控制器及生产线，应用于控制领域，包括通过设置在皮带下的称重装置采集皮带上的原料的质量，皮带上的原料由气压棉箱输出；对采集到的质量进行通过滤波算法进行数据处理；根据处理后的质量及目标质量调整喂入辊的转速、气压棉箱的原料输出速度及带动皮带传动的电机的旋转速度直至质量达到目标质量，原料输出速度及电机的旋转速度与喂入辊的转速呈正相关。通过称重装置对皮带上的原料的质量称重，对采集到的数据进行数据处理后，再根据目标质量与处理后的数据对喂入辊的转速、原料输出速度及电机的旋转速度进行调整，以便得到的产品达到目标质量。

Description

一种传送速度的控制方法、控制器及生产线

技术领域

本发明涉及控制领域，特别是涉及一种传送速度的控制方法、控制器及生产线。

背景技术

现有技术中的生产线，气压棉箱将原料输出至皮带，通过皮带将原料传输至喂入辊，喂入辊将原料输出至后端的传送带。为了达到控制最终产品的克重在要求的范围内，需要在设备运行中，调整原料单位面积上的重量在要求的范围内，根据传送带、气压棉箱及喂入辊的速度的变化进行对应的调整，由于原料是在不断运动，运动过程中受到生产线中设备的运行稳定性及漏料、牵伸比变化等不确定因素，导致最终的产品出现克重不匀的情况，导致更多的不合格产品的出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种传送速度的控制方法、控制器及生产线，使生产线产出的产品达到目标质量。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种传送速度的控制方法，包括：

通过设置在皮带下的称重装置采集所述皮带上的原料的质量，所述皮带上的原料由气压棉箱输出；

对采集到的所述质量通过滤波算法进行数据处理；

根据处理后的所述质量及目标质量调整喂入辊的转速、气压棉箱的原料输出速度及带动所述皮带传动的电机的旋转速度直至所述质量达到所述目标质量，所述原料输出速度及所述电机的旋转速度与所述喂入辊的转速呈正相关。

优选的，所述称重装置包括第一称重传感器及第二称重传感器；

通过设置在皮带下的称重装置采集所述皮带上的原料的质量，包括：

通过靠近气压棉箱一侧的第一称重传感器及靠近喂入辊一侧的第二称重传感器采集所述皮带上的原料的质量，所述原料的质量为所述第一称重传感器采集到的质量与所述第二称重传感器采集到的质量的和。

优选的，所述称重装置还包括接线盒及变送器，所述接线盒的输入端分别与所述第一称重传感器及所述第二称重传感器的输出端连接，所述接线盒的输出端与所述变送器的输入端连接，所述变送器的输出端与控制器连接，所述接线盒用于将所述第一称重传感器及所述第二称重传感器输出的信号汇总，所述变送器用于将所述接线盒输出的信号放大；

通过设置在皮带下的称重装置采集所述皮带上的原料的质量，包括：

所述控制器根据所述变送器发送的信号确定所述皮带上的原料的质量。

优选的，对采集到的所述质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

确定连续两次采集到的所述质量之间的预设最大差值；

判断第二次采集到的所述质量与第一次采集到的所述质量的差是否超过所述预设最大差值；

若是，则判定所述第二次采集到的所述质量为干扰数据；

若否，则所述第二次采集到的所述质量作为处理后的所述质量。

优选的，对采集到的所述质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

获取N个采集到的所述质量；

将N个所述采集到的所述质量中的最大值及最小值去除；

获取N-2个所述采集到的所述质量的平均值，并作为处理后的所述质量。

优选的，对采集到的所述质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

建立数据队列；

在获取到采集到的所述质量时，将采集到的所述质量放入所述数据队列的队尾，并将位于所述数据队列的队首的数据去除；

计算所述数据队列的采集到的所述质量的平均值，并作为处理后的所述质量。

优选的，对采集到的所述质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

设置系数a，a的取值为1或0；

根据公式计算得到的数据作为处理后的所述质量，其中m为当前采集到的所述质量，n为上一次得到的处理后的所述质量。

优选的，根据处理后的所述质量及目标质量调整所述喂入辊的转速直至所述质量达到所述目标质量之前，还包括：

判断是否需要启动自动调整功能；

若需要启动，则进入根据处理后的所述质量及目标质量调整所述喂入辊的转速直至所述质量达到所述目标质量的步骤；

若不需要启动，则控制所述喂入辊的转速为预设的速度。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种控制器，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述传送速度的控制方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种生产线，包括上述的控制器，还包括气压棉箱、称重装置、皮带、电机、喂入辊及纠错装置；

所述气压棉箱与所述皮带连接，用于输出原料至所述皮带；

所述称重装置设置于所述皮带下方，用于为所述皮带上方的原料称重；

所述喂入辊与所述皮带连接，用于将所述原料传输至传送带；

所述电机用于带动所述皮带运动；

所述纠错装置用于检测所述皮带的位置，在所述皮带的位置出现偏移时控制所述皮带位置恢复。

所述控制器分别与所述气压棉箱、所述称重装置、所述电机及所述喂入辊连接，用于控制所述气压棉箱输出原料的速度，接收所述称重装置发送的所述原料的质量，控制所述电机及所述喂入辊的旋转速度。

本申请提供了一种传送速度的控制方法、控制器及生产线，应用于控制领域，包括通过设置在皮带下的称重装置采集皮带上的原料的质量，皮带上的原料由气压棉箱输出；对采集到的质量进行通过滤波算法进行数据处理；根据处理后的质量及目标质量调整喂入辊的转速、气压棉箱的原料输出速度及带动皮带传动的电机的旋转速度直至质量达到目标质量，原料输出速度及电机的旋转速度与喂入辊的转速呈正相关。通过称重装置对皮带上的原料的质量称重，对采集到的数据进行数据处理后，再根据目标质量与处理后的数据对喂入辊的转速、原料输出速度及电机的旋转速度进行调整，以便得到的产品达到目标质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本发明提供的一种传送速度的控制方法的流程图；

图2为本发明提供的一种生产线的结构示意图；

图3为本发明提供的一种控制器的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种传送速度的控制方法、控制器及生产线，使生产线产出的产品达到目标质量。

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，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有技术中的生产线，气压棉箱2将原料输出至皮带4，通过皮带4将原料传输至喂入辊6，喂入辊6将原料输出至后端的传送带。为了达到控制最终产品的克重在要求的范围内，需要在设备运行中，调整原料单位面积上的重量在要求的范围内，根据传送带、气压棉箱2及喂入辊6的速度的变化进行对应的调整。由于原料是在不断运动，运动过程中受到生产线中设备的运行稳定性及漏料、牵伸比变化等不确定因素，导致最终的产品出现克重不匀的情况，导致更多的不合格产品的出现。

图1为本发明提供的一种传送速度的控制方法的流程图，图2为本发明提供的一种生产线的结构示意图；

该传送速度的控制方法，包括：

S11：通过设置在皮带4下的称重装置3采集皮带4上的原料的质量，皮带4上的原料由气压棉箱2输出；

为实现生产线产出的产品符合目标质量，首先要对气压棉箱2输出的原料的质量进行检测。气压棉箱2将原料输出至皮带4上，在皮带4下方设置了称重装置3，称重装置3对皮带4上的原料的质量进行称重，将称重得到的数据发送至控制器1。

S12：对采集到的质量通过滤波算法进行数据处理；

由于实时对皮带4上的原料的质量进行采集，所以会得到大量的质量数据。对采集到的质量通过滤波算法可以对数据进行更好的处理，得到准确的质量，以便后续对喂入辊6的转速进行调整。

S13：根据处理后的质量及目标质量调整喂入辊6的转速、气压棉箱2的原料输出速度及带动皮带4传动的电机5的旋转速度直至质量达到目标质量，原料输出速度及电机5的旋转速度与喂入辊6的转速呈正相关。

根据处理后得到的质量以及目标质量调整喂入辊6的转速。需要说明的是喂入辊6的转速与气压棉箱2的原料输出速度呈固定的倍数，喂入辊6的转速与带动皮带4传动的电机5的旋转速度呈固定的倍数。倍数可以在生产线启动之前进行设置，在生产线启动之后倍数固定不变。

具体的，气压棉箱2将原料输出至皮带4，原料随着皮带4的运动传输到喂入辊6，喂入辊6将原料输出至后端的传动带，喂入辊6的转速与气压棉箱2输出原料的速度以及皮带4的转速呈正相关，即喂入辊6转动的速度越快，气压棉箱2输出的原料的速度就越快，皮带4的转动速度也越快，皮带4上原料的质量就会越大。所以通过调整喂入辊6的转速可以调整皮带4上原料的质量。

本申请提供了一种传送速度的控制方法，应用于控制领域，包括通过设置在皮带4下的称重装置3采集皮带4上的原料的质量，皮带4上的原料由气压棉箱2输出；对采集到的质量进行通过滤波算法进行数据处理；根据处理后的质量及目标质量调整喂入辊6的转速、气压棉箱2的原料输出速度及带动皮带4传动的电机5的旋转速度直至质量达到目标质量，原料输出速度及电机5的旋转速度与喂入辊6的转速呈正相关。通过称重装置3对皮带4上的原料的质量称重，对采集到的数据进行数据处理后，再根据目标质量与处理后的数据对喂入辊6的转速、原料输出速度及电机5的旋转速度进行调整，以便得到的产品达到目标质量。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，称重装置3包括第一称重传感器及第二称重传感器；

通过设置在皮带4下的称重装置3采集皮带4上的原料的质量，包括：

通过靠近气压棉箱2一侧的第一称重传感器及靠近喂入辊6一侧的第二称重传感器采集皮带4上的原料的质量，原料的质量为第一称重传感器采集到的质量与第二称重传感器采集到的质量的和。

考虑到皮带4的长度较长，通过单一位置的称重传感器无法对皮带4上的原料的质量进行准确的测量，所以设置了两个位置的称重传感器，在皮带4的两端分别设置了称重传感器，最终将两端的称重传感器采集到的质量相加就可以得到皮带4上的原料的质量。

需要说明的是，第一称重传感器及第二称重传感器可以包括一个或多个子传感器，若第一称重传感器包括两个子传感器，则第一称重传感器采集到的质量为两个子传感器采集到的质量的和。

作为一种优选的实施例，称重装置3还包括接线盒及变送器，接线盒的输入端分别与第一称重传感器及第二称重传感器的输出端连接，接线盒的输出端与变送器的输入端连接，变送器的输出端与控制器1连接，接线盒用于将第一称重传感器及第二称重传感器输出的信号汇总，变送器用于将接线盒输出的信号放大；

通过设置在皮带4下的称重装置3采集皮带4上的原料的质量，包括：

控制器1根据变送器发送的信号确定皮带4上的原料的质量。

考虑到称重模块中称重传感器的数量不止一个，所以多路信号需要通过接线盒进行汇总，接线盒将汇总后的信号发送至变送器。由于接线盒输出的信号可能不满足后续计算的标准，所以需要变送器将信号放大后输出至控制器1，以便控制器1进行后续的数据处理。

具体的，称重精度类型为C3，由此等级的传感器线性、回零、温漂等因素决定。变送器将传感器反馈的信号转换为0-10V电压信号，输送给控制器1，控制器1将模拟量转换为数字量0~65535（16位），提高了分辨率。

作为一种优选的实施例，对采集到的质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

确定连续两次采集到的质量之间的预设最大差值；

判断第二次采集到的质量与第一次采集到的质量的差是否超过预设最大差值；

若是，则判定第二次采集到的质量为干扰数据；

若否，则第二次采集到的质量作为处理后的质量。

本算法为程序判断滤波算法，确定两次采样输入信号可能出现的最大偏差，以前一次为基准，若实际采样值与基准值之差超过此偏差值，表明该输入信号是干扰信号，应该去掉；若小于此偏差值，则保留此次采样值。

本算法的优点是能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰；缺点是无法抑制周期性干扰，平滑度差。

作为一种优选的实施例，对采集到的质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

获取N个采集到的质量；

将N个采集到的质量中的最大值及最小值去除；

获取N-2个采集到的质量的平均值，并作为处理后的质量。

本算法为中位值平均滤波法，连续取N个采样值，去掉一个最大值，去掉一个最小值，然后N-2个数据进行算术平均计算。

本算法的优点是适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波，信号可在某一数值范围附近上下波动；缺点是对于测量速度较慢或者要求数据计算较快的实时控制不适用。

作为一种优选的实施例，对采集到的质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

建立数据队列；

在获取到采集到的质量时，将采集到的质量放入数据队列的队尾，并将位于数据队列的队首的数据去除；

计算数据队列的采集到的质量的平均值，并作为处理后的质量。

本算法为限幅平均滤波法，每次采样的新数据进行限幅处理（即程序判断滤波），再送入队伍进行递推平均滤波处理，每一次采样到的一个新数据放入队尾，并扔掉队首的一次数据（先进先出），把队伍中的数据进行算术平均运算。

本算法的优点是可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差，缺点是浪费控制器1资源。

作为一种优选的实施例，对采集到的质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

设置系数a，a的取值为1或0；

根据公式计算得到的数据作为处理后的质量，其中m为当前采集到的质量，n为上一次得到的处理后的质量。

本算法为一阶滞后滤波法：取a为0或1，本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果，即a为1时将上次滤波结果作为本次滤波结果，不采用本次采样值，a为0时将本次采样值作为本次滤波结果。

本算法的优点是对周期性干扰有良好的抑制作用，缺点是灵敏度低，不能消除高于0.5倍以上的干扰信号。

控制器1将称重模块采集的重量数据通过根据数据的特性采用合适的滤波算法进行使用。

作为一种优选的实施例，根据处理后的质量及目标质量调整喂入辊6的转速直至质量达到目标质量之前，还包括：

判断是否需要启动自动调整功能；

若需要启动，则进入根据处理后的质量及目标质量调整喂入辊6的转速直至质量达到目标质量的步骤；

若不需要启动，则控制喂入辊6的转速为预设的速度。

考虑到某些产品不需要特别准确的达到目标质量，所以可以选择是否启动自动调整功能，若需要启动自动调整功能，则控制器1会根据采集到的质量进行实时控制喂入辊6的转速；若不需要启动自动调整功能，则控制器1会以一个固定的速度控制喂入辊6旋转。

图3为本发明提供的一种控制器1的结构示意图，包括：

存储器31，用于存储计算机程序；

处理器32，用于执行计算机程序时实现如上述传送速度的控制方法的步骤。

本申请提供的控制器1的介绍请参照上述实施例，在此处不再赘述。

图2为本发明提供的一种生产线的结构示意图，包括上述的控制器1，还包括气压棉箱2、称重装置3、皮带4、电机5、喂入辊6及纠错装置7；

气压棉箱2与皮带4连接，用于输出原料至皮带4；

称重装置3设置于皮带4下方，用于为皮带4上方的原料称重；

喂入辊6与皮带4连接，用于将原料传输至传送带；

电机5用于带动皮带4运动；

纠错装置7用于检测皮带4的位置，在皮带4的位置出现偏移时控制皮带4位置恢复。

控制器1分别与气压棉箱2、称重装置3、电机5及喂入辊6连接，用于控制气压棉箱2输出原料的速度，接收称重装置3发送的原料的质量，控制电机5及喂入辊6的旋转速度。

本申请提供的生产线的介绍请参照上述实施例，在此处不再赘述。

考虑到皮带4在旋转的过程中会存在错位等情况，所以设置纠错装置7，可以检测皮带4的位置，在皮带4位置出现偏移时将皮带4的位置恢复。

还需要说明的是，在本说明书中，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。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明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 (10)

1.一种传送速度的控制方法，其特征在于，包括：

通过设置在皮带下的称重装置采集所述皮带上的原料的质量，所述皮带上的原料由气压棉箱输出；

对采集到的所述质量通过滤波算法进行数据处理；

根据处理后的所述质量及目标质量调整喂入辊的转速、气压棉箱的原料输出速度及带动所述皮带传动的电机的旋转速度直至所述质量达到所述目标质量，所述原料输出速度及所述电机的旋转速度与所述喂入辊的转速呈正相关。

2.如权利要求1所述的传送速度的控制方法，其特征在于，所述称重装置包括第一称重传感器及第二称重传感器；

通过设置在皮带下的称重装置采集所述皮带上的原料的质量，包括：

通过靠近气压棉箱一侧的所述第一称重传感器及靠近喂入辊一侧的所述第二称重传感器采集所述皮带上的原料的质量，所述原料的质量为所述第一称重传感器采集到的质量与所述第二称重传感器采集到的质量的和。

3.如权利要求2所述的传送速度的控制方法，其特征在于，所述称重装置还包括接线盒及变送器，所述接线盒的输入端分别与所述第一称重传感器及所述第二称重传感器的输出端连接，所述接线盒的输出端与所述变送器的输入端连接，所述变送器的输出端与控制器连接，所述接线盒用于将所述第一称重传感器及所述第二称重传感器输出的信号汇总，所述变送器用于将所述接线盒输出的信号放大；

通过设置在皮带下的称重装置采集所述皮带上的原料的质量，包括：

所述控制器根据所述变送器发送的信号确定所述皮带上的原料的质量。

4.如权利要求1所述的传送速度的控制方法，其特征在于，对采集到的所述质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

确定连续两次采集到的所述质量之间的预设最大差值；

判断第二次采集到的所述质量与第一次采集到的所述质量的差是否超过所述预设最大差值；

若是，则判定所述第二次采集到的所述质量为干扰数据；

若否，则所述第二次采集到的所述质量作为处理后的所述质量。

5.如权利要求1所述的传送速度的控制方法，其特征在于，对采集到的所述质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

获取N个采集到的所述质量；

将N个所述采集到的所述质量中的最大值及最小值去除；

获取N-2个所述采集到的所述质量的平均值，并作为处理后的所述质量。

6.如权利要求1所述的传送速度的控制方法，其特征在于，对采集到的所述质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

建立数据队列；

在获取到采集到的所述质量时，将采集到的所述质量放入所述数据队列的队尾，并将位于所述数据队列的队首的数据去除；

计算所述数据队列的采集到的所述质量的平均值，并作为处理后的所述质量。

7.如权利要求1所述的传送速度的控制方法，其特征在于，对采集到的所述质量通过滤波算法进行数据处理，包括：

设置系数a，a的取值为1或0；

根据公式计算得到的数据作为处理后的所述质量，其中m为当前采集到的所述质量，n为上一次得到的处理后的所述质量。

8.如权利要求1至7任一项所述的传送速度的控制方法，其特征在于，根据处理后的所述质量及目标质量调整所述喂入辊的转速直至所述质量达到所述目标质量之前，还包括：

判断是否需要启动自动调整功能；

若需要启动，则进入根据处理后的所述质量及目标质量调整所述喂入辊的转速直至所述质量达到所述目标质量的步骤；

若不需要启动，则控制所述喂入辊的转速为预设的速度。

9.一种控制器，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述传送速度的控制方法的步骤。

10.一种生产线，其特征在于，包括如权利要求9所述的控制器，还包括气压棉箱、称重装置、皮带、电机、喂入辊及纠错装置；

所述气压棉箱与所述皮带连接，用于输出原料至所述皮带；

所述称重装置设置于所述皮带下方，用于为所述皮带上方的原料称重；

所述喂入辊与所述皮带连接，用于将所述原料传输至传送带；

所述电机用于带动所述皮带运动；

所述纠错装置用于检测所述皮带的位置，在所述皮带的位置出现偏移时控制所述皮带位置恢复；

所述控制器分别与所述气压棉箱、所述称重装置、所述电机及所述喂入辊连接，用于控制所述气压棉箱输出原料的速度，接收所述称重装置发送的所述原料的质量，控制所述电机及所述喂入辊的旋转速度。

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