一种专家模糊控制算法的闸门配料系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种专家模糊控制算法的闸门配料系统和方法，包括：获取额定装载量；开启配料；计算当前物料量；计算偏差；推理判别；调整闸板位置；结束。本发明专利技术以获取的额定标载、实装值计算出的偏差值，将偏差值与模糊数据库中推理机得到的经验特征值比较，将偏差值与模糊知识库的内容进行判断分析，对偏差进行校正，并通过伺服电机和液压缸对闸板开度进行调节。位移传感器对闸板的位置进行实时监测，并反馈给中心计算控制中心，不断的修正闸板的开度，若额定标载大于实装值过多，即配料偏少，并对整个调整过程进行记录，不但对当前装车进行调整，而且对之后的装车有指导作用。而且对之后的装车有指导作用。而且对之后的装车有指导作用。

【技术实现步骤摘要】
一种专家模糊控制算法的闸门配料系统和方法


[0001]本专利技术涉及一种专家模糊控制算法的闸门配料系统和方法，是一种用于运输机械的控制方法，是一种自动装运散装物料定量装车站使用的闸门控制方法。

技术介绍

[0002]快速定量装车站通常设有缓冲仓和定量仓，缓冲仓向定量仓输送物料的缓冲仓闸门是控制配料的主要部件。缓冲仓闸门通常设置四个输料口，每个出料口设置两片对开的闸板分别为：1A、2A、3A、4A。传统的装车站解决配料主要是通过PV值（输料量节点值）的节点来调节，当开始配料时，1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、4B全部打开，当到达PV1设定值后，1A、2A、3A、4A全部关闭，减缓下料速度，当到达PV2后，1B、2B、3B全部关闭，进一步减小下料速度，仅留下4B一闪闸板全部打开，当到达PV3后4B开到中间位，物料下料速度达到最小，最终到达PV4后4B闸板关闭，配料流程结束。
[0003]传统方法的问题在于八片闸门中只有一个闸能够控制整个开闭过程，其他七片闸门只有有全开和全闭两种状态，这就导致卸料过程的控制僵硬死板，配料精度较低。随着商业经济的发展，现有的系统无法达到越来越高的配料精度要求。另外，现有的系统仅依靠1A
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4B四扇八片闸门控制开到位与关到位的状态，若其中有一个传感器发生故障或与闸板内部产生机械碰撞导致损坏，则HMI上位机无法显示该闸板对应的实际位置，导致装车人员误判断，同时系统会显示未处于打开状态或关闭状态，给装车过程造成极大安全隐患，同时系统检测到缓冲仓闸门未全部关闭则定量仓闸板无法全部打开，给装车带来极大不便。如何提高配料的精度要求，并提高系统的可靠性是一种需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的问题，本专利技术提出了一种专家模糊控制算法的闸门配料系统和方法。所述的系统和方法通过将实装值和额定值进行比较产生的偏差值，通过积累数据和既往的经验，使用模糊算法对下一次卸料是对闸门的动作进行调整，实现更加精确的卸料。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：一种专家模糊控制算法的闸门配料系统，包括安装在装车站缓冲仓的四个卸料闸门，每个卸料闸门设有两个对开的闸板，所述的闸板由伺服电机带动油缸动作，各个闸板的伺服电机上设有电流传感器，所述的各个闸板的伺服电机与闸门控制器连接，所述的闸门控制器与中心计算控制器的专家控制集连接，所述的专家控制集与实时监控各个闸板开度的位移传感器和电流传感器连接，所述的专家控制集还与模糊数据库、模糊知识库、偏差计算器、推理器与规则控制集连接；所述的偏差计算器与额定标载换取器、定量仓称重传感器、缓冲仓物料高度传感器连接。
[0006]进一步的，所述的中心计算控制器设有人机交互界面，所述的人机交互界面设有闸板位移的动画图像，以及各个闸板的伺服电机的电流显示。
[0007]一种使用上述系统出专家模糊控制算法的闸门配料方法，所述的方法的步骤如
下：步骤1，获取额定装载量：额定标载获取其从上位机中获得本次装载的物料数据，包括作为额定装载量的额定标载值；步骤2，开启配料：八片闸板全部开启，物料从缓冲仓中进入定量仓，缓冲仓中内的物料高度传感器对物料缓冲仓内的物料减少量进行检测，同时定量仓的称重称重传感器对进入定量仓的物料量进行检测；配料过程按如下方式进行：当开始配料时闸板全部打开，当配料达到额定重量的20%时闸板开度调节到80%，减缓下料速度，当配料达到额定重量40%时，闸板开到60%，进一步减小下料速度，当配料达到额定重量的60%时，闸板开度减小到40%，当配料达到额定重量的80%时，闸板进一步减小开度到20%，最终闸板全部关闭，配料过程结束，闸板开闭的过程通过HMI显示；步骤3，计算当前物料量：偏差计算器将获取的称重数据和物料高度数据进行比较计算得出当前进行定量仓的物料实装值；步骤4，计算偏差：偏差计算器将当的物料实装值与额定装载量进行实时比较，计算出进入定量仓的物料实装值与额定标载值之间的差值，将所述的差值作为偏差传输给专家控制集；步骤5，推理判别：专家控制集对额定标载值、实装值，偏差值进行分析对比，通过在模糊数据库和模糊知识库中进行大数据采集，将标载相同、车厢型号类似的车厢相关数据进行综合比较分析，通过推理机与规则控制集的特征识别与信息处理流程，计算出各个闸板的位置修正值；步骤6，调整闸板位置：专家控制集根据位置修正值通过闸门控制器调整闸板的开度和启动各个闸板运动的时间间隔，各个闸板上的位移传感器将各个闸板的位置反馈给专家控制集，以消除偏差；专家控制集将获取的闸门参数，连同实时出现的额定标载值、实装值、偏差值一起存入模糊数据库，将判断过程存入模糊知识库；步骤7，结束：反复进行步骤3
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6，直至定量仓中的物料达到当前车厢装载量，结束配料过程。
[0008]本专利技术的有益效果：本专利技术以获取的额定标载、实装值计算出的偏差值，将偏差值与模糊数据库中推理机得到的经验特征值比较，将偏差值与模糊知识库的内容进行判断分析，对偏差进行校正，并通过伺服电机和液压缸对闸板开度进行调节。位移传感器对闸板的位置进行实时监测，并反馈给中心计算控制中心，不断的修正闸板的开度，若额定标载大于实装值过多，即配料偏少，并对整个调整过程进行记录，不但对当前装车进行调整，而且对之后的装车有指导作用。
附图说明
[0009]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0010]图1是本专利技术实施例一所述系统的原理框图；图2是本专利技术实施例二所述HMI的闸门位移动画显示示意图；图3是本专利技术实施例三所述方法的流程图。
具体实施方式
[0011]实施例一：本实施例是一种专家模糊控制算法的闸门配料系统，如图1所示。本实施例包括安装在装车站缓冲仓的四个卸料闸门，每个卸料闸门设有两个对开的闸板，所述的闸板由伺服电机带动油缸动作，各个闸板的伺服电机上设有电流传感器，所述的各个闸板的伺服电机与闸门控制器连接，所述的闸门控制器与中心计算控制器的专家控制集连接，所述的专家控制集与实时监控各个闸板开度的位移传感器和电流传感器连接，所述的专家控制集还与模糊数据库、模糊知识库、偏差计算器、推理器与规则控制集连接；所述的偏差计算器与额定标载换取器、定量仓称重传感器、缓冲仓物料高度传感器连接。
[0012]所述的中心计算控制器是具有存储和计算能力的软、硬件电子系统，可以是工业PC，嵌入式系统等电子装置。所述的专家控制集、模糊数据库、模糊知识库、偏差计算器、推理器与规则控制集等为设置在电子装置的功能模块。这些功能模块主要通过软件实现，或必要时使用专门的硬件实现。
[0013]本实施例通过伺服电机来控制油缸，再由油缸推动闸板移动，电流传感器安装在伺服电机上，也就是说每个闸板上都有油缸、伺服电机和电流传感器。位移传感器可以安装在闸板上，以表示闸板的开度。位移传感器则可以使用磁标尺位移传感器、光电标尺位移传感器等。
[0014]闸板可以随时停止到指定位置，位移传感器检测到闸板的实时位置，再将闸板的实时位置反馈中心计算控制器中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种专家模糊控制算法的闸门配料系统，包括安装在装车站缓冲仓的四个卸料闸门，每个卸料闸门设有两个对开的闸板，其特征在于，所述的闸板由伺服电机带动油缸动作，各个闸板的伺服电机上设有电流传感器，所述的各个闸板的伺服电机与闸门控制器连接，所述的闸门控制器与中心计算控制器的专家控制集连接，所述的专家控制集与实时监控各个闸板开度的位移传感器和电流传感器连接，所述的专家控制集还与模糊数据库、模糊知识库、偏差计算器、推理器与规则控制集连接；所述的偏差计算器与额定标载换取器、定量仓称重传感器、缓冲仓物料高度传感器连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的中心计算控制器设有人机交互界面，所述的人机交互界面设有闸板位移的动画图像，以及各个闸板的伺服电机的电流显示。3.一种使用权利要求2所述系统的专家模糊控制算法的闸门配料方法，其特征在于，所述的方法的步骤如下：步骤1，获取额定装载量：额定标载获取其从上位机中获得本次装载的物料数据，包括作为额定装载量的额定标载值；步骤2，开启配料：八片闸板全部开启，物料从缓冲仓中进入定量仓，缓冲仓中内的物料高度传感器对物料缓冲仓内的物料减少量进行检测，同时定量仓的称重称重传感器对进入定量仓的物料量进行检测；配料过程按如下方式进行：当开始配料时闸板全部打开，当配料达到额定重量的20%时闸板开度调节到80%，减缓下料速度，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伯君，刘辉，栗伟，孙丁丁，孙祖明，崔义森，李建华，郝健男，温泽鹏，高宇，赵星杰，申婕，牛艳，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：