秸秆膨化机的自学习控制系统技术方案

一种秸秆膨化机的自学习控制系统，包括处理器模块，与处理器模块输入端相连的输入模块、监测模块和存储模块，与处理器模块输出端相连的执行模块，与处理器模块输出端相连的显示模块，其技术要点是：所述监测模块包括设置在膨化腔内的压力传感器和温度传感器，执行模块包括膨化头加热单元和驱动机控制单元，存储模块内安装有相互关联匹配的秸秆参数库和运行参数库。能够根据秸的参数控制秸秆膨化机直接确定最优的膨化参数运行，在缺少参数调整依据时通过自我学习调整，并将调整后的运行参数存储入库，不但有效缩短了设备运行时的调试时间，避免了调整过程中应力过大可能导致的设备磨损，延长了设备使用寿命，降了维护成本。

Self learning control system of straw extruder

Self-learning control system for a straw extruder, which comprises a processor module, the processor module is connected with the input end of the input module, monitoring module and storage module, execution module and processor module connected with the output end of the processor module, a display module and connected with the output terminal, which is characterized in that the monitoring module includes a pressure sensor and the temperature sensor is arranged in the cavity expansion, execution module includes expanding head heating unit and drive control unit, the storage module is installed in the straw parameter database and operation parameters associated with each other, library. According to the control parameters of straw straw extruder extrusion parameters directly determine the optimal operation parameters, in the absence of adjustment for learning through self adjustment, and the operation parameters are stored after adjustment for storage, not only can effectively shorten the operation of equipment debugging time, avoid the equipment wear stress may lead to too large adjustment in the process of, prolong the service life of equipment, reduce maintenance cost.

【技术实现步骤摘要】
秸秆膨化机的自学习控制系统
本专利技术涉及自动控制领域，尤其涉及一种秸秆膨化机的自学习控制系统。
技术介绍
我国农作物秸秆资源十分丰富，但却得不到合理利用，粗略统计，仅有15％～20％用作畜禽饲料、80％以上被焚烧、风化、霉烂，造成大量的资源浪费和环境污染。为了解决此现象加大了秸秆的回收利用，现阶段通常采用的方法是利用秸秆膨化机加工成畜禽饲料，由于畜禽饲料的优良好坏取决于秸秆膨化机的性能参数，而一般的秸秆膨化机主要是人工根据经验来调节秸秆膨化机的性能参数，这样不能充分的发挥秸秆膨化后的效果，使秸秆膨化后的营养极大贬值，并且对膨化机的损害也较大。因此为解决这一现象，现场数据的实时采集与秸秆膨化机性能参数的实时调整对秸秆膨化机的使用寿命和提高秸秆膨化效果尤为重要。故可以对此需要了设计优化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种秸秆膨化机的自学习控制系统，从根本上解决了上述问题，能够根据秸的参数控制秸秆膨化机直接确定最优的膨化参数运行，在缺少参数调整依据时通过自我学习调整，并将调整后的运行参数存储入库，不但有效缩短了设备运行时的调试时间，避免了调整过程中应力过大可能导致的设备磨损，运行过程使设备以最佳的参数运行，延长了设备使用寿命，降了维护成本。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：该秸秆膨化机的自学习控制系统包括处理器模块，与处理器模块输入端相连的输入模块、监测模块和存储模块，与处理器模块输出端相连的执行模块，与处理器模块输出端相连的显示模块，其技术要点是：所述监测模块包括设置在膨化腔内的压力传感器和温度传感器，执行模块包括膨化头加热单元和驱动机控制单元，存储模块内安装有相互关联匹配的秸秆参数库和运行参数库。另外，本专利技术还提供了上述控制系统的自动控制方法，其技术要点是，包括以下步骤：步骤1）建立相互关联匹配的秸秆参数库和运行参数库，并设定标准值，秸秆参数库包括秸秆平均含水量、平均密度、平均长度，运行参数库包括膨化腔温度、膨化头压强、螺杆转速、膨化秸秆产量，标准值包括驱动机输入电流；步骤2）人工检测秸秆参数，将所得参数与标准值比较，如果秸秆参数位于标准值内，则执行步骤3），如果秸秆参数超出或低于标准值，则执行步骤7）；步骤3）在秸秆参数库中查询相匹配的值，并将该匹配值所对应的运行参数库中的运行参数值发送至处理器模块；若秸秆参数库查询值为空，则发出提示，并在该值基础上增加或减少1~10%后继续在秸秆参数库查询，直至查询到相近的数值，建立新数据元；若运行参数库查询值为空，则发出提示，并在该值基础上增加或减少1~10%后继续在运行参数库中查询，直至查询到相近的数值信息，建立新数据元；步骤4）执行模块接收到运行参数后，向驱动机控制单元、膨化头加热单元发送控制命令控制输入电流及螺杆转速；步骤5）当膨化腔温度达到运行参数所对应的数值时，显示模块提示准备完成；步骤6）将秸秆送入膨化腔内，通过监测模块实时检测运行参数，膨化腔温度和膨化头压强由于秸秆均一性的差异、随着设备不断使用引起的磨损，会产生一定的波动，若基础参数时间点起20min后，膨化秸秆产量＞基础参数，则将该运行参数发送至执行模块，执行步骤4)，同时将变化后的运行参数储存至运行参数库中；若膨化秸秆产量＜基础参数，则查找运行参数库中当前秸秆参数所对应的最高秸秆产量所对应的运行参数，发送至执行模块，执行步骤4)；一旦实测运行参数超出标准值，则通过显示模块发出报警，同时执行步骤7）；步骤7）当执行模块接收到外源控制信号或运行参数超过或低于标准值时，执行模块向驱动机和膨化头加热单元发送控制命令，停止运行。所述步骤6）中，当实测运行参数超出标准值的20%则发出报警，并执行步骤7）。本专利技术的有益效果：处理器模块通过在秸秆参数库和运行参数库中查找相匹配的数值，并将最佳运行参数以指令的方式发送至执行模块，即使根据未设定过的秸秆参数查询不到相应的运行参数，系统也会自行在已有秸秆参数库中查询相近似的参数信息，并将该秸秆参数信息所对应的运行参数信息发送至执行模块。在运行过程中，由于监测模块所采集到的数据与原有的监测数值并不匹配，但通过筛选，若产率高于运行参数库中的基础值，则将该值作为最优运行参数，若等于或＜基础值，则忽略该参数，并作出提示，如“该类秸秆不利于生产，请降低或增加水分”，此时可更换原料或在后续工艺中通过喷水装置补充水分，或调高膨化腔的预热温度将水分蒸发（但由于膨化腔较为封闭，并不不利于水分的排出）。而通过在进料路径上设置多个湿度传感器和压力传感器可将一列数据作为匹配，更利于最优条件的设定。通过设定最优运行参数，有效延长了秸秆膨化机的使用寿命、提高了秸秆膨化质量以及产率。后续针对投入参数相同或相近的秸秆时，可直接自行设定最佳的运行参数，极大缩短了调试时间、提高了设备使用寿命、提高了生产效率、降低了维护成本。附图说明图1是本专利技术加工中心的等轴侧视结构示意图；图2是本专利技术加工中心的主视结构视图；图3是本专利技术加工中心的膨化装置主视结构示意图；图4为本专利技术膨化组件的等轴侧视结构示意图；图5是本专利技术泄压组件的结构示意图；图6是本专利技术泄压组件的工作原理示意图；图7是本专利技术的自学习控制方法流程图；图8是本专利技术的自学习控制方法结构框图。附图标记说明图1中：1进料口、2一次铡压装置、3洒水装置、4进料通道组件、5二次铡压装置、6膨化装置、7出料通道组件、8菌液喷洒装置、9打包装置、10出料口；图2中：11铡压装置出口、12输送辊、13挡板、14驱动机底座、15驱动机、16底座、17支架、18传动链条、19顺料筒、20料斗、21进料通道组件出口、22入料支架；图3中：23防堵装置、24支撑座、25螺杆、26膨化头出料口、27膨化头、28膨化腔、29膨化螺旋、30膨化腔入口；图4中：4防堵装置、15驱动机、18传动链条、20料斗、25螺杆、26膨化头出料口、28膨化腔、29膨化螺旋、31调整装置。图5中：32驱动机、33涡流风机、34密封罩、35滤网、36主导管、37副导管、38泄压组件、39滤布、40主导管排气口、41滤液容器、42副导管排气口。具体实施方式以下结合图1~8，通过具体实施例详细说明本专利技术的内容。该秸秆膨化机的自学习控制系统包括该秸秆膨化机的自学习控制系统，包括处理器模块，与处理器模块输入端相连的输入模块、监测模块和存储模块，与处理器模块输出端相连的执行模块，与处理器模块输出端相连的显示模块。处理器模块可采用上位机，主要用于比对实际参数与运行参数库内的参数，接收特定的控制信号，并向执行模块发送执行处理或终止处理命令。输入模块主要是指键盘、PDA、或秸秆膨化机一体化的触控设备等可视化硬件，以便输入需要设定的参数。监测模块主要包括设置在膨化腔内的压力传感器和温度传感器，压力传感器主要用于检测绞龙内的秸秆物料与膨化内壁之间的压力，温度传感器主要用于检测膨化头内的膨化温度。还可在进料路径（料斗、膨化腔内壁）上设置多个湿度传感器，以通过多参数匹配的方法检测物料的实际含水量。当秸秆及秸秆膨化机的参数发生变化时能自动调节其参数，使秸秆膨化机正常运作，并是秸秆膨化的效果达到最优。执行模块包括膨化头加热单元和驱动机控制单元，执行模块主要指被实际操控的单元，整个系统的自学习和自反馈主要通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秸秆膨化机的自学习控制系统，包括处理器模块，与处理器模块输入端相连的输入模块、监测模块和存储模块，与处理器模块输出端相连的执行模块，与处理器模块输出端相连的显示模块，其特征在于：所述监测模块包括设置在膨化腔内的压力传感器和温度传感器，执行模块包括膨化头加热单元和驱动机控制单元，存储模块内安装有相互关联匹配的秸秆参数库和运行参数库。

【技术特征摘要】
1.一种秸秆膨化机的自学习控制系统，包括处理器模块，与处理器模块输入端相连的输入模块、监测模块和存储模块，与处理器模块输出端相连的执行模块，与处理器模块输出端相连的显示模块，其特征在于：所述监测模块包括设置在膨化腔内的压力传感器和温度传感器，执行模块包括膨化头加热单元和驱动机控制单元，存储模块内安装有相互关联匹配的秸秆参数库和运行参数库。2.一种权利要求1所述秸秆膨化机的自学习控制系统的自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）建立相互关联匹配的秸秆参数库和运行参数库，并设定标准值，秸秆参数库包括秸秆平均含水量、平均密度、平均长度，运行参数库包括膨化腔温度、膨化头压强、螺杆转速、膨化秸秆产量，标准值包括驱动机输入电流；步骤2）人工检测秸秆参数，将所得参数与标准值比较，如果秸秆参数位于标准值内，则执行步骤3），如果秸秆参数超出或低于标准值，则执行步骤7）；步骤3）在秸秆参数库中查询相匹配的值，并将该匹配值所对应的运行参数库中的运行参数值发送至处理器模块；若秸秆参数库查询值为空，则发出提示，并在该值基础上增加或减少1~10%后继续在秸秆参数库查询，直至查询到相近的数值，建立新数据元；若运行参数库查询值为空...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢进南，谢苗，毛君，刘平祥，杨洋，王勇，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，辽宁祥和农牧实业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21