一种用于散货港口的均匀配料控制系统及方法
技术领域
本发明涉及自动化技术领域,尤其涉及的是一种用于散货港口的均匀配料控制系统及方法。
背景技术
散货港口经常需要处理大量的散货物品,并将其均匀地装载到船只或其他运输工具中。均匀配料系统的目标是确保每个货物批次中的物品数量、质量和分布均匀,并最大限度地减少货物的堆积、挤压和不均匀装载的问题。因此散货港口均匀配料系统是现代港口物流运营中不可或缺的重要组成部分。
现有技术中,散货港口均匀配料过程多是两台取料设备协同作业,在取料过程中,司机通过对讲机相互交流取料时间、取料速度和取料量,但是作业时间长,人工对讲方式容易疲劳,很容易导致配料不准确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种用于散货港口的均匀配料控制系统及方法,实现配料作业自动均匀配料。
本发明的技术方案如下:
一种用于散货港口的均匀配料控制方法,包括以下步骤:
(1)系统初始化阶段;
(2)系统自适应调节过程:根据取料计划任务量比例、当前作业累计量、配料比例偏差和配料重量偏差之间的关系,自适应调节配比;
以计划任务量大的取料设备取料为基准,自适应调整计划任务量小的取料设备的取料速率。根据1号取料设备和2号取料设备的取料计划任务比例为K:1,若K≥1,则以1号取料设备为基准点,若0<K<1,则以2号取料设备为基准点;
①两台取料设备在同一轨道
两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量分别为C2;
a.若以1号取料设备为基准点,两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量比例为重量差/>
当|W2|<W时,若K2>K1max,需提高2号取料设备的取料速率,若K2<K1min,需要降低2号取料设备的取料速率;
当|W2|>W时,若K2>K,需提高2号取料设备的取料速率,若K2<K,需要降低2号取料设备的取料速率;
b.若以2号取料设备为基准点,两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量比例为重量差/>
当|W2|<W时,若K2>K1max,需降低1号取料设备的取料速率,若K2<K1min,需要提高1号取料设备的取料速率;
当|W2|>W时,若K2>K,需降低1号取料设备的取料速率,若K2<K,需要提高1号取料设备的取料速率;
②两台取料设备分别在不同轨道
两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量分别为
a.若以1号取料设备为基准点,当两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量比例为重量差为/>
当|W2|<W时,若K2>K1max,需提高2号取料设备的取料速率,若K2<K1min,需要降低2号取料设备的取料速率;
当|W2|>W时,若K2>K,需提高2号取料设备的取料速率,若K2<K,需要降低2号取料设备的取料速率;
b.若以2号取料设备为基准点,当两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量比例为重量差为/>
当|W2|<W时,若K2>K1max,需降低1号取料设备的取料速率,若K2<K1min,需要提高1号取料设备的取料速率;
当|W2|>W时,若K2>K,需降低1号取料设备的取料速率,若K2<K,需要提高1号取料设备的取料速率。
所述的方法,在时间t4内,通过以下方法均匀调整计划任务量低的取料设备取料速率:
若需要增加1号取料设备取料速率,取料速率变为:
若需要降低1号取料设备取料速率,取料速率变为:
若需要增加2号取料设备取料速率,取料速率变为:
若需要降低2号取料设备取料速率,取料速率变为:所述的方法,所述初始化阶段包括:
初始化1:通过设定取料设备取料时间,使得物料能够同时到达取料设备料流交汇点;
以两台取料设备配料为例,两台取料设备悬臂长度分别为l1、l2,悬臂皮带速度为
1)若两台取料设备在同一轨道,轨道的速度为v1,两台取料设备的交汇点为o1,两台取料设备之间的距离为s1,则两台取料设备取料时间差为:
如果t1>0,则需要1号取料设备早于2号取料设备|t1|时间取料;
如果t1<0,则需要1号取料设备晚于2号取料设备|t1|时间取料;
2)若两台取料设备分别在不同轨道,两台取料设备的交互点为o2,1号取料设备到达交互点的经过m条皮带,各皮带长度分别为l211…l21m,速度分别为v211…v21m,2号取料设备到达交互点的经过n条皮带,各皮带长度分别为l221…l22n,速度分别为v221…v22n,其中包含交互点的皮带速度相等,即v21m=v22n,
则两台取料设备取料时间差为:
如果t2>0,则需要1号取料设备早于2号取料设备|t2|时间取料;
如果t2<0,则需要1号取料设备晚于2号取料设备|t2|时间取料;
初始化2:
假设1号取料设备和2号取料设备的取料计划任务量比例为K:1,1号取料设备当前作业累计量为C1,2号取料设备当前作业累计量为C2,1号取料设备的取料速率设定值为f1,2号取料设备的取料速率设定值为f2,则
初始化3:设置基准时间t3,每间隔t3,就判断一次是否需要调整取料情况;
初始化4:设置配料比例偏差阈值δ和配料重量偏差W,当两台取料设备当前作业累积量偏差大于配料重量偏差W时或取料当前作业累计量比例超过取料计划任务量比例临界值范围时,就要对配料系统进行自适应调整;
当两台取料设备当前作业累积量偏差小于配料重量偏差W时,本系统将取料当前作业累计量比例与取料计划任务量比例临界值比较来调整取料设备取料速率,计划任务量比例大临界值为K1max=K+δ,计划任务量比例小临界值为K1min=K-δ。
当两台取料设备当前作业累积量偏差大于配料重量偏差W时,本系统将取料当前作业累计量比例与取料计划任务量比例K比较来调整取料设备取料速率。
采用本发明的方法,能够实现散货港口配料作业自动均匀配料。
附图说明
图1为两台取料设备在同一轨道;
图2为两台取料设备在不同轨道;
图3为本发明方法流程图;
具体实施方式
以下结合具体实施例,对本发明进行详细说明。
参考图1-3,一种用于散货港口的均匀配料控制方法,该方法包括以下步骤:
(1)系统初始化阶段:
初始化1:通过设定取料设备取料时间,使得物料能够同时到达取料设备料流交汇点;
以两台取料设备配料为例,两台取料设备悬臂长度分别为l1、l2,悬臂皮带速度为vl1、vl2;
1)若两台取料设备在同一轨道(图1),轨道的速度为v1,两台取料设备的交汇点为o1,两台取料设备之间的距离为s1,则两台取料设备取料时间差为:
如果t1>0,则需要1号取料设备早于2号取料设备|t1|时间取料;
如果t1<0,则需要1号取料设备晚于2号取料设备|t1|时间取料;
2)若两台取料设备分别在不同轨道(图2),两台取料设备的交互点为o2,1号取料设备到达交互点的经过m条皮带,各皮带长度分别为l211…l21m,速度分别为v211…v21m,2号取料设备到达交互点的经过n条皮带,各皮带长度分别为l221…l22n,速度分别为v221…v22n,其中包含交互点的皮带速度相等,即v21m=v22n,
则两台取料设备取料时间差为:
如果t2>0,则需要1号取料设备早于2号取料设备|t2|时间取料;
如果t2<0,则需要1号取料设备晚于2号取料设备|t2|时间取料;
初始化2:
假设1号取料设备和2号取料设备的取料计划任务量比例为K:1,1号取料设备当前作业累计量为C1,2号取料设备当前作业累计量为C2,1号取料设备的取料速率设定值为f1,2号取料设备的取料速率设定值为f2,则
初始化3:设置基准时间t3,每间隔t3,就判断一次是否需要调整取料情况;
初始化4:设置配料比例偏差阈值δ和配料重量偏差W,当两台取料设备当前作业累积量偏差大于配料重量偏差W时或取料当前作业累计量比例超过取料计划任务量比例临界值范围时,就要对配料系统进行自适应调整;
当两台取料设备当前作业累积量偏差小于配料重量偏差W时,本系统将取料当前作业累计量比例与取料计划任务量比例临界值比较来调整取料设备取料速率,计划任务量比例大临界值为K1max=K+δ,计划任务量比例小临界值为K1min=K-δ。
当两台取料设备当前作业累积量偏差大于配料重量偏差W时,本系统将取料当前作业累计量比例与取料计划任务量比例K比较来调整取料设备取料速率。
上述初始化参数设置结束后,系统进入自适应调节过程:
(2)系统自适应调节过程:根据取料计划任务量比例、当前作业累计量、配料比例偏差和配料重量偏差之间的关系,自适应调节配比;
本系统以计划任务量大的取料设备取料为基准,自适应调整计划任务量小的取料设备的取料速率。根据1号取料设备和2号取料设备的取料计划任务比例为K:1,若K≥1,则以1号取料设备为基准点,若0<K<1,则以2号取料设备为基准点;
①两台取料设备在同一轨道
两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量分别为C2;
a.若以1号取料设备为基准点,两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量比例为重量差/>
当|W2|<W时,若K2>K1max,需提高2号取料设备的取料速率,若K2<K1min,需要降低2号取料设备的取料速率;
当|W2|>W时,若K2>K,需提高2号取料设备的取料速率,若K2<K,需要降低2号取料设备的取料速率;
b.若以2号取料设备为基准点,两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量比例为重量差/>
当|W2|<W时,若K2>K1max,需降低1号取料设备的取料速率,若K2<K1min,需要提高1号取料设备的取料速率;
当|W2|>W时,若K2>K,需降低1号取料设备的取料速率,若K2<K,需要提高1号取料设备的取料速率;
②两台取料设备分别在不同轨道
两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量分别为
a.若以1号取料设备为基准点,当两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量比例为重量差为/>
当|W2|<W时,若K2>K1max,需提高2号取料设备的取料速率,若K2<K1min,需要降低2号取料设备的取料速率;
当|W2|>W时,若K2>K,需提高2号取料设备的取料速率,若K2<K,需要降低2号取料设备的取料速率;
b.若以2号取料设备为基准点,当两个取料设备料流通过交汇点的作业累计量比例为重量差为/>
当|W2|<W时,若K2>K1max,需降低1号取料设备的取料速率,若K2<K1min,需要提高1号取料设备的取料速率;
当|W2|>W时,若K2>K,需降低1号取料设备的取料速率,若K2<K,需要提高1号取料设备的取料速率。
在时间t4内,通过以下方法均匀调整计划任务量低的取料设备取料速率:
若需要增加1号取料设备取料速率,取料速率变为:
若需要降低1号取料设备取料速率,取料速率变为:
若需要增加2号取料设备取料速率,取料速率变为:
若需要降低2号取料设备取料速率,取料速率变为:
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。