一种物料计量控制系统、方法技术方案

本申请提供了一种物料计量控制系统及方法。本申请可以根据物料出料流量设定值实时控制物料出料流量，从而实现连续式的物料投料。同时还可以根据实时的物料出料总质量与理论的物料出料总质量的偏差来实时调整物料出料流量设定值，从而实现实时控制物料出料的总质量，提高了物料配比的精确度，有助于提高产品的生产工艺及产品质量。的生产工艺及产品质量。的生产工艺及产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种物料计量控制系统、方法


[0001]本申请涉及物料计量
，尤其涉及一种物料计量控制系统、方法。

技术介绍

[0002]一般来说，不同的产品其物料配方不同，在产品的工业生产或者实验过程中，有时候需要根据产品的物料配方将生产产品所需要的多种物料进行不同的配比，以便可以根据各种物料的配比分别称量各种物料来进行物料混合。
[0003]随着科学技术的发展，自动化技术也得到了发展。为了加快产品的生产效率及工艺，自动化技术也逐渐应用到物料计量的领域。由此产生了物料称重器，但是在采用物料称重器进行物料称量时，物料称重器的传感器的测量值会在一定范围内浮动，由于物料称重器的传感器获取的是物料出料完成时所采集的瞬间值，该瞬间值相对实际出料值可能会有所偏差，由于目前常用的物料称量方法是单批次的物料分别进行称量，无法将不同批次的物料进行连续式地称量，由此，导致不同批次的物料称量的真实配比和理论配比存在较大的误差。
[0004]产品的质量与产品的各种原料的混合比例有很大的关系。因此，在全自动的生产过程中，产品的物料计量的准确度显得尤为重要。
[0005]因此，如何设计一套可降低误差的物料计量的控制方案是人们一直关注的问题。

技术实现思路

[0006]本申请旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本申请提供了一种物料计量控制系统、方法，用于解决现有技术中物料计量误差大的技术缺陷。
[0007]一种物料计量控制系统，包括：物料计量容器、质量计量器、计量控制器、出料速度控制器、出料速度控制装置；
[0008]其中，
[0009]所述物料计量容器用于存储物料；
[0010]所述质量计量器用于获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量；
[0011]所述计量控制器用于基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器；基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量；将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值；
[0012]所述出料速度控制器用于基于所述实时的物料计量速度来控制所述出料速度控制装置的运行速度，由此控制所述物料计量容器的出料速度。
[0013]优选地，所述计量控制器包括物料流量PID控制器、物料质量PID控制器；
[0014]其中，
[0015]所述物料流量PID控制器用于基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器；
[0016]所述物料质量PID控制器用于基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值。
[0017]优选地，所述计量控制器还包括限幅器，
[0018]所述限幅器设置于所述物料流量PID控制器和所述出料速度控制器之间，所述限幅器用于将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较，并基于比较结果输出目标物料计量速度至所述出料速度控制器，所述目标物料计量速度不超过所述输出限制值；
[0019]基于此，
[0020]所述物料流量PID控制器计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器，包括：
[0021]所述物料流量PID控制器计算实时的物料计量速度发给所述限幅器；
[0022]所述限幅器将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较后，基于比较结果输出目标物料计量速度至所述出料速度控制器，其中，所述目标物料计量速度不超过所述输出限制值。
[0023]优选地，所述质量计量器获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量的过程，包括：
[0024]若物料为液态物料，则所述质量计量器将获取实时的物料出料质量流量做平均化处理，并将平均化处理后的物料出料质量流量作为液态物料的实时的物料出料质量流量；
[0025]若物料为固态物料，则所述质量计量器将获取实时的物料出料质量作为固态物料的实时的物料出料质量。
[0026]优选地，所述物料质量PID控制器基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，包括：
[0027]所述物料质量PID控制器将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料实际出料流量进行累加，得到实时的物料实际出料总质量；
[0028]所述物料质量PID控制器将当前时刻之前的各个时刻获取的实时的物料出料流量设定值进行累加，得到实时的物料出料总质量的设定值；
[0029]所述物料质量PID控制器将所述实时的物料实际出料总质量与所述实时的物料出料总质量的设定值进行比较，得到所述实时的物料实际出料总质量与所述实时的物料出料总质量的设定值之间的第二偏差值；
[0030]所述物料质量PID控制器基于所述第二偏差值，计算实时的物料补偿出料总质量；
[0031]所述物料质量PID控制器基于所述实时的物料补偿出料总质量，计算实时的物料补偿出料流量。
[0032]优选地，所述出料速度控制装置包括伺服电机和计量螺杆；
[0033]所述伺服电机设置于所述出料速度控制器及所述计量螺杆之间，用于控制所述计量螺杆的运行速度；
[0034]所述计量螺杆用于控制所述物料计量容器的出料速度。
[0035]一种物料计量控制方法，应用于前述介绍的任一项所述物料计量控制系统的计量控制器，该方法包括：
[0036]读取质量计量器获取的实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量；
[0037]基于所述实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量；
[0038]将所述实时的物料实际出料流量与所述实时的物料出料流量设定值进行比较，得到实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量之间的第一偏差值；
[0039]基于所述第一偏差值，计算实时的物料计量速度，并发送给出料速度控制器；
[0040]基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量；
[0041]将所述实时的物料补偿出料流量与所述实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值。
[0042]优选地，若物料为固态物料或固态与液态混合物料，则所述物料出料质量为固态物料或固态与液态混合物料的出料质量；
[0043]若物料为液态物料，则所述液态物料的实时的物料出料质量流量为由质量计量器对物料的实时的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物料计量控制系统，其特征在于，包括：物料计量容器、质量计量器、计量控制器、出料速度控制器、出料速度控制装置；其中，所述物料计量容器用于存储物料；所述质量计量器用于获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量；所述计量控制器用于基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器；基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量；将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值；所述出料速度控制器用于基于所述实时的物料计量速度来控制所述出料速度控制装置的运行速度，由此控制所述物料计量容器的出料速度。2.根据权利要求1所述的物料计量控制系统，其特征在于，所述计量控制器包括物料流量PID控制器、物料质量PID控制器；其中，所述物料流量PID控制器用于基于实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量计算实时的物料实际出料流量，并根据实时的物料实际出料流量与实时的物料出料流量设定值的第一偏差值，计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器；所述物料质量PID控制器用于基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料流量，将实时的物料补偿出料流量与实时的物流出料流量设定值的和作为下一时刻的物料出料流量的预设值。3.根据权利要求2所述的物料计量系统，其特征在于，所述计量控制器还包括限幅器，所述限幅器设置于所述物料流量PID控制器和所述出料速度控制器之间，所述限幅器用于将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较，并基于比较结果输出目标物料计量速度至所述出料速度控制器，所述目标物料计量速度不超过所述输出限制值；基于此，所述物料流量PID控制器计算实时的物料计量速度并发送给所述出料速度控制器，包括：所述物料流量PID控制器计算实时的物料计量速度发给所述限幅器；所述限幅器将所述物料流量PID控制器输出的实时的物料计量速度与设定的输出限制值做比较后，基于比较结果输出目标物料计量速度至所述出料速度控制器，其中，所述目标物料计量速度不超过所述输出限制值。4.根据权利要求1所述的物料计量控制系统，其特征在于，所述质量计量器获取实时的物料出料质量或实时的物料出料质量流量的过程，包括：若物料为液态物料，则所述质量计量器将获取实时的物料出料质量流量做平均化处理，并将平均化处理后的物料出料质量流量作为液态物料的实时的物料出料质量流量；若物料为固态物料，则所述质量计量器将获取实时的物料出料质量作为固态物料的实
时的物料出料质量。5.根据权利要求2所述的物料计量控制系统，其特征在于，所述物料质量PID控制器基于实时累加的物料实际出料流量与实时累加的物料出料流量设定值的第二偏差值，计算实时的物料补偿出料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张启发，周健泉，萧锡祥，罗棣英，
申请(专利权)人：佛山市金银河智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：