CN117348579A - 一种饼干生产自动化控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种饼干生产自动化控制方法及装置，涉及自动化控制技术领域，所述方法包括：将所述混合料通过传送带输送至模具成型机进行压制成型，以得到饼干半成品和饼干半成品对应的图像；对所述饼干半成品进行烘烤，并实时获取烘烤温度；将所述烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果，根据所述比较结果调控烘烤温度；对所述饼干半成品对应的图像进行处理，以获取饼干半成品颜色，并将饼干半成品颜色与预设的颜色进行对比，以得到对比结果；根据所述对比结果，以得到成品饼干。本发明可以提高生产效率、产品质量和一致性，同时，通过实时数据的收集和分析，可以进行及时的质量控制和生产调整，提高生产过程的稳定性和可控性。
Description
技术领域
本发明涉及自动化控制技术领域，特别是指一种饼干生产自动化控制方法及装置。
背景技术
传统的饼干生产过程通常包括以下步骤：原料准备，根据饼干配方，准备所需的原料，如面粉、糖、油脂、蛋液、香精等，原料通常需要进行称量和筛选，以确保其质量和准确性；原料混合，将准备好的原料放入混合机中进行混合，混合机通常采用搅拌装置或螺旋搅拌器，将原料充分混合均匀；面团制备，混合好的原料形成面团，可以通过滚动或压榨等方式将面团制成所需的形状，如圆形、长条形等；成型，将面团送入成型机或手工操作下，按照所需的饼干形状进行成型，成型机通常采用模具或压制装置，将面团压制成所需的形状；烘烤，将成型好的饼干放入烤箱中进行烘烤。烤箱通常通过加热元件提供热量，将饼干加热至适当的温度，使其烘烤至金黄色或所需的颜色；冷却和包装，烘烤完成后，将饼干从烤箱中取出，放置在冷却架上进行冷却。冷却后，将饼干进行包装，通常使用塑料袋、纸盒或罐装等方式进行包装。
因此，传统的饼干生产过程有的主要依赖于人工操作和手动控制，每个步骤需要工人进行操作和监控，因此，这种生产过程存在人为误差、生产效率低下、质量控制困难等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种饼干生产自动化控制方法及装置，通过自动化控制和智能化调控，可以提高生产效率、产品质量和一致性，同时，通过实时数据的收集和分析，可以进行及时的质量控制和生产调整，提高生产过程的稳定性和可控性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
第一方面，一种饼干生产自动化控制方法，所述方法包括：
根据饼干配方及产量需求，建立饼干生产的仿真模型，根据所述建立饼干生产的仿真模型计算各原料的投料量；
将预先称量的各原料传送至混合机进行混合，以得到混合料；
将所述混合料通过传送带输送至模具成型机进行压制成型，以得到饼干半成品和饼干半成品对应的图像；
对所述饼干半成品进行烘烤，并实时获取烘烤温度；
将所述烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果，根据所述比较结果调控烘烤温度；
对所述饼干半成品对应的图像进行处理，以获取饼干半成品颜色，并将饼干半成品颜色与预设的颜色进行对比，以得到对比结果；
根据所述对比结果，以得到成品饼干。
进一步的，根据饼干配方及产量需求，建立饼干生产的仿真模型，根据所述建立饼干生产的仿真模型计算各原料的投料量，包括：
获取饼干生产的配方和产量需求；
根据饼干配方和产量需求，确定所需的生产设备和工艺流程；
根据所需的生产设备和工艺流程，建立饼干生产的仿真模型；
根据实际情况，确定仿真参数；
根据工艺流程和生产设备特性，建立仿真模型的逻辑；
根据所述仿真参数和仿真模型的逻辑，模拟原料的生产过程，以得到仿真结果；
根据所述仿真结果，调整原料的投料量。
进一步的，将预先称量的各原料传送至混合机进行混合，以得到混合料，包括：
通过原料传送带上的传感器，实时获取原料的流量、速度和位置信息，并将原料的流量、速度和位置信息传输至执行器，执行器根据原料的流量、速度和位置信息调节输送带的速度；
当在混合机检测到原料后，混合机按照预设的混合时间对各原料进行混合，以得到混合料。
进一步的，将所述混合料通过传送带输送至模具成型机进行压制成型，以得到饼干半成品和饼干半成品对应的图像，包括：
将所述混合料通过传送带输送至模具成型机；
当所述混合料到达模具成型机后，按照设定的模具形状对混合料进行压制成型；
模具成型机内部的压力系统施加压力，使混合料适应模具形状，并形成饼干半成品；
将所述饼干半成品通过传送带继续运输，并获取输送带上饼干半成品图像；
根据所述饼干半成品图像判断是否符合要求，以得到判断结果。
进一步的，对所述饼干半成品进行烘烤，并实时获取烘烤温度，包括：
启动烘烤炉的加热元件，使烘烤炉内部温度达到设定的烘烤温度；
控制系统根据设定的温度曲线，实时监测烘烤炉内部的温度，并根据实际温度与设定温度的差异进行调控；
通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，传感器将温度数据反馈给控制系统；
控制系统根据实时获取的烘烤温度数据，与设定温度进行比较，并根据差异调节烘烤炉的加热元件，以使烘烤温度在设定范围内。
进一步的，将所述烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果，根据所述比较结果调控烘烤温度，包括：
根据饼干的烘烤要求，设定所需的烘烤温度；
通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，并将温度数据反馈给控制系统；
将实时获取的烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果；
根据比较结果，判定烘烤温度是否符合设定温度要求，如果实时温度≤设定温度，则烘烤温度已达到要求，如果实时温度＞设定温度，则调控烘烤温度；
根据比较结果，控制系统调节烘烤炉的加热元件，以调控烘烤温度；
控制系统持续实时监测烘烤温度，并根据实时温度与设定温度的比较结果进行调控。
进一步的，对所述饼干半成品对应的图像进行处理，以获取饼干半成品颜色，并将饼干半成品颜色与预设的颜色进行对比，以得到对比结果，包括：
通过视觉系统，获取饼干半成品颜色图像，并将饼干半成品颜色图像反馈至控制系统；
控制系统接收到饼干半成品颜色图像数据后，对饼干半成品颜色图像进行处理，以得到预处理颜色图像；
将所述预处理颜色图像与预设的颜色进行对比，以得到对比结果；
根据所述对比结果，判定饼干半成品的颜色是否符合预设要求。
第二方面，一种饼干生产自动化控制装置，包括：
获取模块，用于根据饼干配方及产量需求，建立饼干生产的仿真模型，根据所述建立饼干生产的仿真模型计算各原料的投料量；将预先称量的各原料传送至混合机进行混合，以得到混合料；将所述混合料通过传送带输送至模具成型机进行压制成型，以得到饼干半成品和饼干半成品对应的图像；对所述饼干半成品进行烘烤，并实时获取烘烤温度；
处理模块，用于将所述烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果，根据所述比较结果调控烘烤温度；对所述饼干半成品对应的图像进行处理，以获取饼干半成品颜色，并将饼干半成品颜色与预设的颜色进行对比，以得到对比结果；根据所述对比结果，以得到成品饼干。
第三方面，一种计算设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述方法。
第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案，通过自动化控制，减少了人工操作的需求，提高了生产效率，自动化控制可以实现原料的准确投放、混合、成型和烘烤等过程，大大缩短了生产周期，增加了产量。通过精确计算和设定各原料的投料量，确保了原料的准确投放，同时，自动化控制可以实时监测和调控烘烤温度，保证了饼干的烘烤质量和口感的一致性，另外，实时获取饼干半成品颜色并与预设的颜色进行对比，可以确保产品的外观质量符合要求。自动化控制可以实时监测和调控生产过程中的关键参数，如原料投料量、烘烤温度和饼干颜色等，通过实时数据的收集和分析，可以及时发现问题并进行调整，提高生产过程的稳定性和可控性。自动化控制减少了对人工操作的依赖，降低了人力成本和管理难度。相比传统的人工操作，自动化控制可以减少人力资源的需求，并提高生产线的自动化程度。通过实时数据的收集和分析，可以进行生产过程的优化和改进。通过分析生产数据，可以发现生产过程中的瓶颈和问题，并进行相应的调整和改进，提高生产效率和产品质量。因此，本发明可以提高生产效率、产品质量和一致性，降低人力成本和管理难度。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的饼干生产自动化控制方法的流程示意图。
图2是本发明的实施例提供的饼干生产自动化控制装置示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提出一种饼干生产自动化控制方法，所述方法包括：
步骤11，根据饼干配方及产量需求，建立饼干生产的仿真模型，根据所述建立饼干生产的仿真模型计算各原料的投料量；
步骤12，将预先称量的各原料传送至混合机进行混合，以得到混合料；
步骤13，将所述混合料通过传送带输送至模具成型机进行压制成型，以得到饼干半成品和饼干半成品对应的图像；
步骤14，对所述饼干半成品进行烘烤，并实时获取烘烤温度；
步骤15，将所述烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果，根据所述比较结果调控烘烤温度；
步骤16，对所述饼干半成品对应的图像进行处理，以获取饼干半成品颜色，并将饼干半成品颜色与预设的颜色进行对比，以得到对比结果；
步骤17，根据所述对比结果，以得到成品饼干。
在本发明实施例中，通过自动化控制，减少了人工操作的需求，提高了生产效率，自动化控制可以实现原料的准确投放、混合、成型和烘烤等过程，大大缩短了生产周期，增加了产量。通过精确计算和设定各原料的投料量，确保了原料的准确投放，同时，自动化控制可以实时监测和调控烘烤温度，保证了饼干的烘烤质量和口感的一致性，另外，实时获取饼干半成品颜色并与预设的颜色进行对比，可以确保产品的外观质量符合要求。自动化控制可以实时监测和调控生产过程中的关键参数，如原料投料量、烘烤温度和饼干颜色等，通过实时数据的收集和分析，可以及时发现问题并进行调整，提高生产过程的稳定性和可控性。自动化控制减少了对人工操作的依赖，降低了人力成本和管理难度。相比传统的人工操作，自动化控制可以减少人力资源的需求，并提高生产线的自动化程度。通过实时数据的收集和分析，可以进行生产过程的优化和改进。通过分析生产数据，可以发现生产过程中的瓶颈和问题，并进行相应的调整和改进，提高生产效率和产品质量。因此，本发明可以提高生产效率、产品质量和一致性，降低人力成本和管理难度。
在本发明一优选的实施例中，上述步骤11，可以包括：
步骤111，获取饼干生产的配方和产量需求；
步骤112，根据饼干配方和产量需求，确定所需的生产设备和工艺流程；
步骤113，根据所需的生产设备和工艺流程，建立饼干生产的仿真模型；
步骤114，根据实际情况，确定仿真参数；
步骤115，根据工艺流程和生产设备特性，建立仿真模型的逻辑；
步骤116，根据所述仿真参数和仿真模型的逻辑，模拟原料的生产过程，以得到仿真结果；
步骤117，根据所述仿真结果，调整原料的投料量。
在本发明实施例中，通过获取饼干生产的配方和产量需求，可以准确了解生产要求；根据饼干配方和产量需求，确定所需的生产设备和工艺流程，可以确保生产设备和工艺流程与产品要求相匹配，提高生产效率和产品质量。通过建立仿真模型，可以在虚拟环境中模拟和评估饼干生产过程，可以预先发现潜在问题，优化生产流程，并减少实际生产中的试错成本。根据实际情况，确定仿真模型的参数，如原料的初始库存量、投料速度、混合时间、成型时间等，可以更准确地模拟生产过程，提高仿真结果的可靠性；根据工艺流程和生产设备特性，建立仿真模型的逻辑，可以模拟原料的生产过程，预测生产效果。通过仿真模型，模拟原料的生产过程，得到仿真结果，可以在实际生产之前，评估生产过程的效果，发现潜在问题，并进行相应的调整和优化。根据仿真结果，调整原料的投料量，通过仿真模拟，可以根据实际情况和仿真结果，优化原料的投料量，以提高生产效率和产品质量。因此，本发明可以在饼干生产过程中提前进行仿真模拟和优化，减少实际生产中的试错成本，提高生产效率和产品质量，同时，通过确定仿真参数和建立仿真模型的逻辑，可以更准确地模拟和预测生产过程。
在本发明另一优选的实施例中，上述步骤111，可以包括：获取饼干生产所需的配方，配方包括确定所需的原料种类、比例和加工步骤等；根据市场需求和生产计划，确定所需的饼干产量，这可以是每小时、每天或每批次的产量；根据配方的要求和产量需求，对配方进行调整，确保了配方的准确性和一致性。
在本发明另一优选的实施例中，上述步骤112，可以包括：根据饼干配方，分析配方中所需的原料种类、比例和加工步骤；根据配方分析的结果，确定所需的生产设备，包括混合机、成型机、烘烤炉、包装机等，根据原料的特性和工艺要求，选择适合的设备类型和规格。根据配方和设备的选择，设计饼干的生产工艺流程，确定原料的投料顺序、混合时间、成型方式、烘烤温度和时间等关键参数，确保工艺流程能够实现所需的饼干质量和产量。根据工艺流程和设备的选择，进行设备配置和布局设计，根据设备之间的协调工作和物料流动，确保生产过程的顺畅和高效。在实际生产之前，对所选设备进行调试和验证，确保设备能够正常运行，并满足配方和工艺要求，根据实际情况进行必要的调整和优化。通过以上步骤，根据饼干配方和产量需求，确定所需的生产设备和工艺流程，可以确保生产设备与产品要求相匹配，工艺流程能够实现所需的饼干质量和产量，同时，设备的选择和工艺流程的设计也考虑了生产效率和资源利用的最优化。
在本发明另一优选的实施例中，上述步骤113至步骤117，可以包括：确定饼干生产仿真的软件，仿真软件提供了建模和仿真工具，可以模拟生产过程并评估效果；根据所需的生产设备和工艺流程，建立饼干生产的仿真模型框架，确定模型中的各个组件，如原料库存、投料设备、混合机、成型机、烘烤炉等。根据实际情况，设定仿真模型的参数，包括原料的初始库存量、投料速度、混合时间、成型时间、烘烤时间等，确保仿真模型能够准确模拟生产过程。根据工艺流程和设备特性，建立仿真模型的逻辑，确定原料的投料顺序、混合过程、成型过程、烘烤过程等；运行仿真模拟，模拟整个饼干生产过程，根据设定的参数和模型逻辑，模拟原料的投料、混合、成型、烘烤等过程；根据仿真结果，分析生产过程的效率和产品质量。通过分析仿真数据，如产量、质量指标、生产周期等，来评估生产过程的表现。
在本发明一优选的实施例中，上述步骤12，可以包括：
步骤121，通过原料传送带上的传感器，实时获取原料的流量、速度和位置信息，并将原料的流量、速度和位置信息传输至执行器，执行器根据原料的流量、速度和位置信息调节输送带的速度；
步骤122，当在混合机检测到原料后，混合机按照预设的混合时间对各原料进行混合，以得到混合料。
在本发明实施例中，通过原料传送带上的传感器，实时获取原料的流量、速度和位置信息，可以准确监测原料的运行状态。根据传感器获取的原料流量、速度和位置信息，执行器可以根据需要调节输送带的速度，可以确保原料的稳定输送，避免过快或过慢的输送对生产过程产生不利影响。通过在混合机中按照预设的混合时间对各原料进行混合，可以确保原料充分混合均匀，可以提高混合效果。实时获取原料信息和调节输送带速度，可以使原料的投放和混合过程更加稳定，有助于减少生产过程中的波动和变异，提高生产过程的稳定性。通过实时监测原料信息和调节输送带速度，可以优化原料的投放和混合过程，提高生产效率，有助于减少生产时间和提高产量。通过这些步骤，可以实现对原料的实时监测和调节，提高生产过程的稳定性和效率，有助于提高产品质量和一致性，并减少生产过程中的变异和浪费。
在本发明另一优选的实施例中，上述步骤121，可以包括：
在原料传送带上适当位置安装流量传感器、速度传感器和位置传感器，用于实时监测原料的流量、速度和位置；传感器通过检测原料的流动情况，实时获取原料的流量、速度和位置信息，传感器将这些信息转化为电信号或数字信号，并传输给执行器和控制系统；传感器将原料的流量、速度和位置信息传输至执行器和控制系统，可以通过有线或无线通信方式实现，确保信息的及时传输和准确性；执行器根据接收到的原料流量、速度和位置信息，通过控制输送带的驱动装置，调节输送带的速度。执行器和控制系统持续监测原料的流量、速度和位置信息，并根据需要实时调节输送带的速度，可以确保原料的稳定输送和流动，避免过快或过慢的输送对生产过程产生不利影响。通过原料传送带上的传感器实时获取原料的流量、速度和位置信息，并将这些信息传输给执行器，执行器根据原料信息调节输送带的速度，可以确保原料的稳定输送和流动，提高生产过程的稳定性和效率。
在本发明另一优选的实施例中，上述步骤122，可以包括：
混合机配备有传感器或探头，用于检测原料的投放情况，一旦传感器检测到原料的存在，混合机开始进行混合过程；根据配方和工艺要求，设定预设的混合时间，混合时间取决于原料的特性和混合效果的要求；混合机根据设定的混合时间，启动混合装置，将原料进行充分混合。混合装置的运行速度和方式根据混合要求进行调节，其中，当具体的在混合时，通过进行控制混合装置的运行速度，其中，/>是混合装置在时刻t的运行速度；/>是期望输出与实际输出之间的误差，，其中，/>是期望速度，/>是实际速度；/>是比例系数；/>是积分系数；/>是微分系数；g是原料的粒度；/>是混合机的型号；/>是混合机的磨损程度，其中，/>，/>是混合机的总运行时间；是混合机的最大设计寿命；/>是原料的特性参数；k 5 和 k 6 是与磨损相关的调节系数，k 1 、k 2 、k 3 和k 4 是调节系数，/>表示在时刻/>的误差，/>代表时间变量。经过预设的混合时间后，混合机停止混合过程，产出混合料。通过以上步骤，混合机在检测到原料后，按照预设的混合时间对各原料进行混合，以得到混合料，混合机通过混合装置将原料进行充分混合，确保原料的均匀性和一致性。
在本发明一优选的实施例中，上述步骤13，可以包括：
步骤131，将所述混合料通过传送带输送至模具成型机；
步骤132，当所述混合料到达模具成型机后，按照设定的模具形状对混合料进行压制成型；
步骤133，模具成型机内部的压力系统施加压力，使混合料适应模具形状，并形成饼干半成品；
步骤134，将所述饼干半成品通过传送带继续运输，并获取输送带上饼干半成品图像；
步骤135，根据所述饼干半成品图像判断是否符合要求，以得到判断结果。
在本发明实施例中，通过将混合料通过传送带输送至模具成型机，实现自动化的物料输送，提高生产效率，减少了人工操作和物料处理时间，提高了生产线的流畅性和产能。模具成型机按照设定的模具形状对混合料进行压制成型，确保了饼干的形状和尺寸的一致性，有助于提高产品的外观质量和一致性。模具成型机内部的压力系统施加压力，使混合料适应模具形状，并形成饼干半成品，可以确保成型过程的稳定性和一致性，减少变形和不良品的产生。通过传送带上的视觉系统，获取饼干半成品的图像，并进行自动化的图像处理和分析，根据饼干半成品图像，判断是否符合要求，这可以提高检测效率和准确性，减少人工检查的需求。通过图像判断结果，可以及时发现不符合要求的饼干半成品，并采取相应的措施，如剔除或修正处理，有助于提高产品质量控制的准确性和一致性。通过这些步骤，可以提高生产效率、产品一致性和质量控制的准确性，自动化的物料输送和成型过程，减少了人工操作和处理时间，提高了生产效率，通过自动化的图像处理和分析，可以实现对饼干半成品的自动检测和判断，提高产品质量控制的准确性和一致性。
在本发明另一优选的实施例中，上述步骤131，可以包括：设定传送带速度，根据传送带速度和截面积，计算混合料的流量；根据混合料的流量和密度，计算混合料的质量流率；将混合料通过传送带输送至模具成型机，通过调节传送带的速度，将混合料运输至模具成型机，其中，/>为传送带上的速度，/>为传送带的加速度，，/>为混合料在传送带上的净力，/>为传送带承受的其他载荷，/>为混合料的质量流率，其中，/>，其中，/>，/>为混合料的密度，/>为混合料在传送带上的流量，/>，A是传送带的截面积，t为时间。
在本发明另一优选的实施例中，上述步骤132，可以包括：在模具成型机上安装模具，模具的形状和尺寸应与所需的饼干产品相匹配；当混合料通过传送带到达模具成型机时，将其引导至模具的进料口；根据模具形状、混合料特性和饼干产品要求，计算所需的模具压制力。
在本发明另一优选的实施例中，上述步骤133，可以包括：
根据模具在压制过程中的运动特性，确定模具的加速度a和速度v，并计算压制过程中施加在混合料上的压力P，其中，P= m×a，其中，m为混合料的质量；根据混合料在压制过程中的受力情况，确定混合料受力的变化率，并计算模具的施加压力F，其中，，其中，/>为模具的加速度；根据模具的施加压力F，压制混合料以形成饼干半成品。
在本发明另一优选的实施例中，上述步骤134，可以包括：连续或间隔性的采集传送带上的饼干半成品图像，通过对采集到的饼干半成品图像进行处理，得到处理后的图像/>，其中，/>表示处理后的图像在位置/>的像素值，/>表示原始图像在位置/>的像素值，/>表示权重系数；/>表示邻域像素的权重函数，/>表示邻域像素的数量，/>表示当前像素的位置，/>表示邻域像素的位置，/>表示参数，/>，其中，/>表示相关系数。通过/>从处理图像中提取饼干半成品的特征，得到饼干半成品的特征/>，N表示特征的数量，/>表示对第i个特征进行处理的函数，I i 表示第i个特征的原始值，/>表示权重系数，其中，，/>表示方差。
在本发明另一优选的实施例中，上述步骤135，可以包括：根据饼干半成品的要求，设定判断准则；从饼干半成品的特征中提取与判断准则相关的关键特征；根据关键特征和已知的样本数据，建立判断模型；根据所述判断模型，对所述关键特征进行计算，得到判断结果。因此，通过将提取的关键特征输入到训练好的判断模型中，可以快速、准确地对饼干半成品进行判断，从而提高生产效率和品质控制的准确性，可以提高饼干半成品的判断准确性和一致性，实现自动化的判断过程，提高生产效率和品质控制的准确性，从而带来更好的生产效果和产品质量。
在本发明一优选的实施例中，上述步骤14，可以包括：
步骤141，启动烘烤炉的加热元件，使烘烤炉内部温度达到设定的烘烤温度，包括，根据设定的烘烤温度，控制系统发送信号给烘烤炉的加热元件，启动加热过程，烘烤炉的加热元件开始加热，产生热量，随着加热元件的加热，烘烤炉内部的温度开始上升；
步骤142，控制系统根据设定的温度曲线，实时监测烘烤炉内部的温度，并根据实际温度与设定温度的差异进行调控，可以包括：温度曲线是一个时间-温度的函数，表示在不同时间点上所需的烘烤温度，通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，温度数据为，将/>与设定温度/>进行比较，得到温度差异/>；根据温度差异/>，控制系统调整烘烤炉的加热元件，以使烘烤温度在设定范围内；
步骤143，通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，传感器将温度数据反馈给控制系统，包括，温度传感器安装在烘烤炉上，可以实时测量烘烤炉内部的温度，传感器将温度数据转化为电信号，并将其传输给控制系统，这个温度数据表示当前烘烤炉内部的实际温度；
步骤144，控制系统根据实时获取的烘烤温度数据，与设定温度进行比较，并根据差异调节烘烤炉的加热元件，以使烘烤温度在设定范围内，包括：控制系统将实时获取的烘烤温度数据与设定温度进行比较，根据实际温度与设定温度的差异，控制系统调节烘烤炉的加热元件，如果温度差异较大，控制系统会增加或减少加热元件的功率，以调整烘烤炉内部的温度，如果温度差异较小，控制系统会维持当前的加热状态，以保持烘烤温度稳定。
在本发明实施例中，通过启动烘烤炉的加热元件，可以使烘烤炉内部温度达到设定的烘烤温度，可以确保饼干在烘烤过程中得到适当的温度处理，从而保证饼干的烘烤质量。控制系统根据设定的温度曲线，实时监测烘烤炉内部的温度，并根据实际温度与设定温度的差异进行调控，可以确保烘烤温度始终在设定范围内，避免过烤或不熟的情况发生。通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，并将数据反馈给控制系统，可以及时了解烘烤过程中的温度变化情况。控制系统根据实时获取的烘烤温度数据与设定温度进行比较，并根据差异调节烘烤炉的加热元件，可以实现自动化的温度调节，提高烘烤的稳定性和一致性，确保饼干的烘烤质量。
在本发明一优选的实施例中，上述步骤15，可以包括：
步骤151，根据饼干的烘烤要求，设定所需的烘烤温度；
步骤152，通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，并将温度数据反馈给控制系统；
步骤153，将实时获取的烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果；
步骤154，根据比较结果，判定烘烤温度是否符合设定温度要求，如果实时温度≤设定温度，则烘烤温度已达到要求，如果实时温度＞设定温度，则调控烘烤温度；
步骤155，根据比较结果，控制系统调节烘烤炉的加热元件，以调控烘烤温度；
步骤156，控制系统持续实时监测烘烤温度，并根据实时温度与设定温度的比较结果进行调控。
在本发明实施例中，通过设定所需的烘烤温度，可以确保烘烤过程中的温度达到要求，有助于控制饼干的烘烤时间和烘烤效果，从而提高烘烤质量。通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，并将数据反馈给控制系统，可以及时了解烘烤过程中的温度变化情况。通过将实时获取的烘烤温度与设定温度进行比较，可以判断烘烤温度是否达到要求，有助于及时发现温度偏差，以便采取相应的调控措施。根据比较结果，如果实时温度超过设定温度，控制系统会调控烘烤温度，通过调节烘烤炉的加热元件来控制温度，可以使烘烤温度保持在设定范围内，确保饼干的烘烤质量。制系统会持续实时监测烘烤温度，并根据实时温度与设定温度的比较结果进行调控，有助于保持烘烤温度的稳定性和一致性，确保饼干在整个烘烤过程中得到适当的温度处理。因此，这些步骤可以确保烘烤温度的准确性和稳定性，提高烘烤质量和效率，通过实时监测和调控烘烤温度，可以保证饼干在烘烤过程中得到适当的温度处理，从而提高产品的口感、外观和口感一致性。此外，持续的实时监测和调控也可以提高生产效率和降低能源消耗。
在本发明一优选的实施例中，上述步骤16，可以包括：
步骤161，通过视觉系统，获取饼干半成品颜色图像，并将饼干半成品颜色图像反馈至控制系统，包括：确定视觉系统（如相机）的位置和角度能够清晰捕捉到饼干半成品的图像，视觉系统在预设的时间间隔或触发条件下进行图像捕捉，例如，每当有新的饼干半成品进入相机的视野时，相机自动进行拍摄，拍摄到的图像通过数据线或无线网络实时传输到控制系统中的指定位置；
步骤162，控制系统接收到饼干半成品颜色图像数据后，对饼干半成品颜色图像进行处理，以得到预处理颜色图像，包括：根据饼干的颜色和纹理特性，选择合适的图像预处理算法。例如，如果饼干的颜色与背景颜色相近，可以使用背景去除算法；利用滤波器，对图像进行平滑处理，以减少图像中的噪声，将图像从RGB色彩空间转换到其他色彩空间，以便更容易地分析和提取颜色特征；
步骤163，将所述预处理颜色图像与预设的颜色进行对比，以得到对比结果，包括：为饼干半成品定义预期的颜色范围或标准颜色值，使用颜色对比算法，将预处理后的饼干颜色与预设颜色进行对比，将每次对比的结果存储，以便后续进行统计分析；
步骤164，根据所述对比结果，判定饼干半成品的颜色是否符合预设要求，包括：设定一个颜色差异的阈值，阈值用于判断饼干颜色是否符合要求，如果颜色差异在预定的阈值内，判定饼干半成品颜色合格；否则，判定为不合格，对于颜色不合格的饼干半成品，控制系统可以触发警报，通知操作人员进行调整；或者与生产线其他部分进行通信，自动调整生产参数以确保饼干颜色的质量。
在本发明实施例中，通过视觉系统，可以获取饼干半成品的颜色图像，有助于对饼干半成品的颜色进行分析和判断。控制系统接收到饼干半成品颜色图像数据后，对图像进行预处理，以提取和增强颜色信息，有助于减少图像中的噪声和干扰，提高后续颜色对比的准确性。将预处理后的颜色图像与预设的颜色进行对比，以得到对比结果，可以通过计算颜色之间的相似度或使用机器学习算法进行分类判断来实现。根据对比结果，判定饼干半成品的颜色是否符合预设要求，如果颜色与预设的颜色相似或在可接受的范围内，则判定为符合要求，如果颜色与预设的颜色差异较大，则判定为不符合要求。通过这些步骤，可以实现对饼干半成品颜色的自动化判断，有助于提高生产效率和准确性，减少人工判断的主观性和误差。同时，可以确保饼干半成品的颜色符合预设要求，提高产品的一致性和质量。此外，通过视觉系统的应用，还可以实现对其他外观特征的判断，进一步提升产品的品质控制。
如图2所示，本发明的实施例还提供一种饼干生产自动化控制装置20，包括：
获取模块21，用于根据饼干配方及产量需求，建立饼干生产的仿真模型，根据所述建立饼干生产的仿真模型计算各原料的投料量；将预先称量的各原料传送至混合机进行混合，以得到混合料；将所述混合料通过传送带输送至模具成型机进行压制成型，以得到饼干半成品和饼干半成品对应的图像；对所述饼干半成品进行烘烤，并实时获取烘烤温度；
处理模块22，用于将所述烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果，根据所述比较结果调控烘烤温度；对所述饼干半成品对应的图像进行处理，以获取饼干半成品颜色，并将饼干半成品颜色与预设的颜色进行对比，以得到对比结果；根据所述对比结果，以得到成品饼干。
可选的，根据饼干配方及产量需求，建立饼干生产的仿真模型，根据所述建立饼干生产的仿真模型计算各原料的投料量，包括：
获取饼干生产的配方和产量需求；
根据饼干配方和产量需求，确定所需的生产设备和工艺流程；
根据所需的生产设备和工艺流程，建立饼干生产的仿真模型；
根据实际情况，确定仿真参数；
根据工艺流程和生产设备特性，建立仿真模型的逻辑；
根据所述仿真参数和仿真模型的逻辑，模拟原料的生产过程，以得到仿真结果；
根据所述仿真结果，调整原料的投料量。
可选的，将预先称量的各原料传送至混合机进行混合，以得到混合料，包括：
通过原料传送带上的传感器，实时获取原料的流量、速度和位置信息，并将原料的流量、速度和位置信息传输至执行器，执行器根据原料的流量、速度和位置信息调节输送带的速度；
当在混合机检测到原料后，混合机按照预设的混合时间对各原料进行混合，以得到混合料。
可选的，将所述混合料通过传送带输送至模具成型机进行压制成型，以得到饼干半成品和饼干半成品对应的图像，包括：
将所述混合料通过传送带输送至模具成型机；
当所述混合料到达模具成型机后，按照设定的模具形状对混合料进行压制成型；
模具成型机内部的压力系统施加压力，使混合料适应模具形状，并形成饼干半成品；
将所述饼干半成品通过传送带继续运输，并获取输送带上饼干半成品图像；
根据所述饼干半成品图像判断是否符合要求，以得到判断结果。
可选的，对所述饼干半成品进行烘烤，并实时获取烘烤温度，包括：
启动烘烤炉的加热元件，使烘烤炉内部温度达到设定的烘烤温度；
控制系统根据设定的温度曲线，实时监测烘烤炉内部的温度，并根据实际温度与设定温度的差异进行调控；
通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，传感器将温度数据反馈给控制系统；
控制系统根据实时获取的烘烤温度数据，与设定温度进行比较，并根据差异调节烘烤炉的加热元件，以使烘烤温度在设定范围内。
可选的，将所述烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果，根据所述比较结果调控烘烤温度，包括：
根据饼干的烘烤要求，设定所需的烘烤温度；
通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，并将温度数据反馈给控制系统；
将实时获取的烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果；
根据比较结果，判定烘烤温度是否符合设定温度要求，如果实时温度≤设定温度，则烘烤温度已达到要求，如果实时温度＞设定温度，则调控烘烤温度；
根据比较结果，控制系统调节烘烤炉的加热元件，以调控烘烤温度；
控制系统持续实时监测烘烤温度，并根据实时温度与设定温度的比较结果进行调控。
可选的，对所述饼干半成品对应的图像进行处理，以获取饼干半成品颜色，并将饼干半成品颜色与预设的颜色进行对比，以得到对比结果，包括：
通过视觉系统，获取饼干半成品颜色图像，并将饼干半成品颜色图像反馈至控制系统；
控制系统接收到饼干半成品颜色图像数据后，对饼干半成品颜色图像进行处理，以得到预处理颜色图像；
将所述预处理颜色图像与预设的颜色进行对比，以得到对比结果；
根据所述对比结果，判定饼干半成品的颜色是否符合预设要求。
需要说明的是，该装置是与上述方法相对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种计算设备，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置（包括处理器、存储介质等）或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种饼干生产自动化控制方法，其特征在于，所述方法包括：
根据饼干配方及产量需求，建立饼干生产的仿真模型，根据所述建立饼干生产的仿真模型计算各原料的投料量；
将预先称量的各原料传送至混合机进行混合，以得到混合料；
将所述混合料通过传送带输送至模具成型机进行压制成型，以得到饼干半成品和饼干半成品对应的图像；
对所述饼干半成品进行烘烤，并实时获取烘烤温度；
将所述烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果，根据所述比较结果调控烘烤温度；
对所述饼干半成品对应的图像进行处理，以获取饼干半成品颜色，并将饼干半成品颜色与预设的颜色进行对比，以得到对比结果；
根据所述对比结果，以得到成品饼干。
2.根据权利要求1所述的饼干生产自动化控制方法，其特征在于，根据饼干配方及产量需求，建立饼干生产的仿真模型，根据所述建立饼干生产的仿真模型计算各原料的投料量，包括：
获取饼干生产的配方和产量需求；
根据饼干配方和产量需求，确定所需的生产设备和工艺流程；
根据所需的生产设备和工艺流程，建立饼干生产的仿真模型；
根据实际情况，确定仿真参数；
根据工艺流程和生产设备特性，建立仿真模型的逻辑；
根据所述仿真参数和仿真模型的逻辑，模拟原料的生产过程，以得到仿真结果；
根据所述仿真结果，调整原料的投料量。
3.根据权利要求2所述的饼干生产自动化控制方法，其特征在于，将预先称量的各原料传送至混合机进行混合，以得到混合料，包括：
通过原料传送带上的传感器，实时获取原料的流量、速度和位置信息，并将原料的流量、速度和位置信息传输至执行器，执行器根据原料的流量、速度和位置信息调节输送带的速度；
当在混合机检测到原料后，混合机按照预设的混合时间对各原料进行混合，以得到混合料。
4.根据权利要求3所述的饼干生产自动化控制方法，其特征在于，将所述混合料通过传送带输送至模具成型机进行压制成型，以得到饼干半成品和饼干半成品对应的图像，包括：
将所述混合料通过传送带输送至模具成型机；
当所述混合料到达模具成型机后，按照设定的模具形状对混合料进行压制成型；
模具成型机内部的压力系统施加压力，使混合料适应模具形状，并形成饼干半成品；
将所述饼干半成品通过传送带继续运输，并获取输送带上饼干半成品图像；
根据所述饼干半成品图像判断是否符合要求，以得到判断结果。
5.根据权利要求4所述的饼干生产自动化控制方法，其特征在于，对所述饼干半成品进行烘烤，并实时获取烘烤温度，包括：
启动烘烤炉的加热元件，使烘烤炉内部温度达到设定的烘烤温度；
控制系统根据设定的温度曲线，实时监测烘烤炉内部的温度，并根据实际温度与设定温度的差异进行调控；
通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，传感器将温度数据反馈给控制系统；
控制系统根据实时获取的烘烤温度数据，与设定温度进行比较，并根据差异调节烘烤炉的加热元件，以使烘烤温度在设定范围内。
6.根据权利要求5所述的饼干生产自动化控制方法，其特征在于，将所述烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果，根据所述比较结果调控烘烤温度，包括：
根据饼干的烘烤要求，设定所需的烘烤温度；
通过温度传感器实时获取烘烤炉内部的温度数据，并将温度数据反馈给控制系统；
将实时获取的烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果；
根据比较结果，判定烘烤温度是否符合设定温度要求，如果实时温度≤设定温度，则烘烤温度已达到要求，如果实时温度＞设定温度，则调控烘烤温度；
根据比较结果，控制系统调节烘烤炉的加热元件，以调控烘烤温度；
控制系统持续实时监测烘烤温度，并根据实时温度与设定温度的比较结果进行调控。
7.根据权利要求6所述的饼干生产自动化控制方法，其特征在于，对所述饼干半成品对应的图像进行处理，以获取饼干半成品颜色，并将饼干半成品颜色与预设的颜色进行对比，以得到对比结果，包括：
通过视觉系统，获取饼干半成品颜色图像，并将饼干半成品颜色图像反馈至控制系统；
控制系统接收到饼干半成品颜色图像数据后，对饼干半成品颜色图像进行处理，以得到预处理颜色图像；
将所述预处理颜色图像与预设的颜色进行对比，以得到对比结果；
根据所述对比结果，判定饼干半成品的颜色是否符合预设要求。
8.一种饼干生产自动化控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于根据饼干配方及产量需求，建立饼干生产的仿真模型，根据所述建立饼干生产的仿真模型计算各原料的投料量；将预先称量的各原料传送至混合机进行混合，以得到混合料；将所述混合料通过传送带输送至模具成型机进行压制成型，以得到饼干半成品和饼干半成品对应的图像；对所述饼干半成品进行烘烤，并实时获取烘烤温度；
处理模块，用于将所述烘烤温度与设定温度进行比较，以得到比较结果，根据所述比较结果调控烘烤温度；对所述饼干半成品对应的图像进行处理，以获取饼干半成品颜色，并将饼干半成品颜色与预设的颜色进行对比，以得到对比结果；根据所述对比结果，以得到成品饼干。
9.一种计算设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 乡碧云等: "基于模糊PID在饼干生产线温度控制的研究", 机电工程技术, vol. 42, no. 6, pages 18 - 21 * |
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|---|---|
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