一种针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统，包括以下步骤：S1：首先根据工程现场的实际情况对被控对象进行全方位的监测；本发明专利技术提供的针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统，通过对单工序的设备控制智能改造升级实现“2+2+6”开发模式，2天完成算法预研，2周完成算法模型开发，6个月完成单机智能控制系统的软硬件部署与测试验收，极大减少烟草对智能控制的升级成本，相对现有的技术，节省了时间和成本，低门槛控制算法平台的应用可以推广，助力行业的智能控制算法的升级，极大的提高生产效率，并且本系统采用的是一种新的开发模式，替换掉以往的长项目周期，采用先让用户看效果的方式，快速确认需求，加快项目进程与使用。使用。使用。

【技术实现步骤摘要】
一种针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统


[0001]本专利技术涉及烟草制丝
，尤其涉及一种针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统。

技术介绍

[0002]烟草是茄科烟草属植物，一年生或有限多年生草本，全体被腺毛，根粗壮，茎高0.7
‑
2米，基部稍木质化，夏秋季开花结果，作烟草工业的原料；全株也可作农药杀虫剂，亦可药用，作麻醉、发汗、镇静和催吐剂。
[0003]烟草作为国民经济的重要支柱型产业，不断在追求降焦减害，提升品质，同时在工业生产过程中逐步向自动化、信息化、智能化方向发展，各地卷烟厂不断采用新的自动控制技术，从继电逻辑控制，到PLC控制，再到集中监控，发展到现在的工业现场总线控制技术和智能化一体化生产管理控制系统，快速达到国际行业先进水平。
[0004]然而想要进一步实现卷烟工厂的智能改造升级，实现协同制造、敏捷生产、个性化定制、供应链整合等方面的提升，就需要对烟草制丝、卷包生产设备进一步精细化、智能化控制，烟草是一种人工种植的农产品，烟叶的品质差异非常大，连续性高速的固化产线生产过程中，需要依赖工人多年的设备控制经验，才能稳定的控制每个设备工序的质量指标。
[0005]因此，有必要提供一种针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统，解决了烟叶的品质需要依赖工人多年的设备控制经验，才能稳定的控制每个设备工序的质量指标的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供的针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统，包括以下步骤：
[0008]S1：首先根据工程现场的实际情况对被控对象进行全方位的监测，并且将检测的数据进行数据采集，然后建立可以满足实时采集与存储数据的数据库；
[0009]S2：对采集的历史生产数据进行数据分析与仿真建模；然后根据设备生产工艺质量指标，设计智能控制器，导入智能控制算法模型中；
[0010]S3：然后展示半实物仿真控制输出可视化界面，与真实设备运行输出做对比，验证智能控制器的有效性与优越性；最终测试稳定后，将控制器信号接入到设备PLC控制端口
[0011]优选的，所述S1步骤中对被控对象进行全方位的监测数据采集包括以下步骤：
[0012]A1：根据设备生产过程中所有的监测传感器位点，查询所有监测参数名称与PLC端口地址；部署数采边缘网络盒子，按地址采集数据信号；
[0013]A2：根据统一的编解码方法，对信号数据进行解码；在服务器终端部署实时型、关系型等数据库，实时存储数采数据；开放相关权限和端口，便于半实物仿真控制系统上位机进行数据读取与处理。
[0014]优选的，所述S2步骤中对设计智能控制器，导入智能控制算法模型的实施包括以下步骤：
[0015]B1：根据采集的历史数据，进行数据预处理和数据分析，确定控制信号；以及实际生产情况，设定控制信号边界；根据所选择的先进智能控制算法模型，设计并训练控制算法模型；
[0016]B2：将所得的控制算法模型转化为边缘工控机的可执行代码；读写录入工控机为可执行程序。
[0017]优选的，所述S3步骤中展示半实物仿真控制输出可视化界面的实施包括以下步骤：
[0018]C1：依据现场设备输出参数情况，选择输出参数项，设置输出参数频率；拉取实时展示界面，展示仿真模型实时输出参数和采集设备实时输出参数；
[0019]C2：拉取统计展示界面，展示需要统计分析的参数，选择折线图、柱状图、饼状图、彩虹图等不同图表形势；拉取半实物仿真控制效果评估报表，一键生成多维度分析总结系统测试报告。
[0020]优选的，所述控制器还包括自动调节模块，所述自动调节模块上双向连接有人工审核模块，并且自动调节模块的输出端电性连接有实时监控模块，所述实时监控模块的输出端电性连接有系统评估模块，并且实时监控模块的输出端电性连接有错误预警模块。
[0021]优选的，所述自动调节模块是根据真实设备运行与仿真运行的参数进行对比，若存在一定的差距，所述自动调节模块可以进行自动的对算法进行调节。
[0022]优选的，所述人工审核模块是对所述自动调节模块调节后的算法进行发送，发送至人工审核模块中，然后由人工对调节后的算法进行查看，并且做出判断，若可以则控制运行，若不可以则由人工对算法进行修改。
[0023]优选的，所述实时监控模块是对修改后的算法运行的情况进行监控，并且件监控的数据发生至系统评估模块。
[0024]优选的，所述系统评估模块是根据所述实时监控模块对运行时数据与真实的数据进行分析，进而可以对该算法运行时的可靠性进行分析，并且生成报告供工作人员查看。
[0025]优选的，所述错误预警模块是根据所述实时监控模块对运行时数据对比，若数据存在较大的差距时，则由预警模块发出警报，使得工作人员及时的进行处理。
[0026]与相关技术相比较，本专利技术提供的针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统具有如下有益效果：
[0027]本专利技术提供一种针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统，通过对单工序的设备控制智能改造升级实现“2+2+6”开发模式，2天完成算法预研，2周完成算法模型开发，6个月完成单机智能控制系统的软硬件部署与测试验收，极大减少烟草对智能控制的升级成本，相对现有的技术，节省了时间和成本，低门槛控制算法平台的应用可以推广，助力行业的智能控制算法的升级，极大的提高生产效率，并且本系统采用的是一种新的开发模式，替换掉以往的长项目周期，采用先让用户看效果的方式，快速确认需求，加快项目进程与使用。
附图说明
[0028]图1为本专利技术提供的针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统的第一实施例的流
程图；
[0029]图2为本专利技术提供的针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统的第二实施例的系统框图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0031]第一实施例
[0032]请结合参阅图1，其中，图1为本专利技术提供的针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统的第一实施例的流程图。一种针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统包括以下步骤：
[0033]S1：首先根据工程现场的实际情况对被控对象进行全方位的监测，并且将检测的数据进行数据采集，然后建立可以满足实时采集与存储数据的数据库；
[0034]S2：对采集的历史生产数据进行数据分析与仿真建模；然后根据设备生产工艺质量指标，设计智能控制器，导入智能控制算法模型中；
[0035]S3：然后展示半实物仿真控制输出可视化界面，与真实设备运行输出做对比，验证智能控制器的有效性与优越性；最终测试稳定后，将控制器信号接入到设备PLC控制端口
[0036]该系统可作为烟草设备智能化改造升级的质量保障，同时最大程度上减少测试实验的安全隐患和成本浪费。
[0037]所述S1步骤中对被控对象进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统，其特征在于，包括以下步骤：S1：首先根据工程现场的实际情况对被控对象进行全方位的监测，并且将检测的数据进行数据采集，然后建立可以满足实时采集与存储数据的数据库；S2：对采集的历史生产数据进行数据分析与仿真建模；然后根据设备生产工艺质量指标，设计智能控制器，导入智能控制算法模型中；S3：然后展示半实物仿真控制输出可视化界面，与真实设备运行输出做对比，验证智能控制器的有效性与优越性；最终测试稳定后，将控制器信号接入到设备PLC控制端口。2.根据权利要求1所述的针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统，其特征在于，所述S1步骤中对被控对象进行全方位的监测数据采集包括以下步骤：A1：根据设备生产过程中所有的监测传感器位点，查询所有监测参数名称与PLC端口地址；部署数采边缘网络盒子，按地址采集数据信号；A2：根据统一的编解码方法，对信号数据进行解码；在服务器终端部署实时型、关系型等数据库，实时存储数采数据；开放相关权限和端口，便于半实物仿真控制系统上位机进行数据读取与处理。3.根据权利要求1所述的针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统，其特征在于，所述S2步骤中对设计智能控制器，导入智能控制算法模型的实施包括以下步骤：B1：根据采集的历史数据，进行数据预处理和数据分析，确定控制信号；以及实际生产情况，设定控制信号边界；根据所选择的先进智能控制算法模型，设计并训练控制算法模型；B2：将所得的控制算法模型转化为边缘工控机的可执行代码；读写录入工控机为可执行程序。4.根据权利要求1所述的针对烟草制丝设备的半实物仿真控制系统，其特征在于，所述S3步骤中展示半实物仿真控制输出可视化界面的实施包括以下步骤：C1：依据现场设备输出参数情况，选择输出参数项，设置输出参数频率；拉取实时展示界面，展示仿真模型实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓红伟，黄金，方世杰，
申请(专利权)人：首域科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：