异常状态监控方法及应用该方法的铝合金挤压工艺控制器技术

本发明专利技术涉及控制或调节技术领域，具体涉及异常状态监控方法及应用该方法的铝合金挤压工艺控制器。方法包括：根据铝合金挤压过程中各采集时刻的温度，计算预热评价指标；根据各采集时刻的温度、功率和预热评价指标，得到影响评价指标；根据影响评价指标，获得目标采集时刻；根据各采集时刻的振动数据，预测未来时刻的振动数据；对振动数据进行高通滤波，将得到的振动数据记为目标振动数据，根据目标振动数据的标准差和目标采集时刻对应的影响评价指标，计算未来时刻出料工作评价指标；若所述出料工作评价指标小于预设阈值，则进行报警。本发明专利技术实现了对挤压工艺控制器异常状态的自动化监控。动化监控。动化监控。

【技术实现步骤摘要】
异常状态监控方法及应用该方法的铝合金挤压工艺控制器


[0001]本专利技术涉及控制或调节
，具体涉及异常状态监控方法及应用该方法的铝合金挤压工艺控制器。

技术介绍

[0002]挤压机作为铝合金材料生产过程中的核心设备，发展日趋大型化、复杂化及自动化，在生产过程中挤压机可能会发生异常或故障，一旦发生异常或故障，将会造成更大的停产损失、更多的维护费用。铝合金的挤压过程中出料不畅是常见的故障，为减少挤压机发生故障的概率，提高挤压机设备的稳定性和可靠性，维修师傅需要定期进行停机检修，检修结果往往依据检修师傅的经验，并不一定能够达到较好的效果，检测精度较低，而且检修过程繁琐，费时费力，耽误生产，影响生产效率，降低工厂的效益。

技术实现思路

[0003]为了解决现有基于人工的方式对铝合金挤压机的出料异常进行检测存在的检测效率较低的问题，本专利技术的目的在于提供异常状态监控方法及应用该方法的铝合金挤压工艺控制器，所采用的技术方案具体如下：第一方面，本专利技术提供了一种异常状态监控方法，该方法包括以下步骤：获取铝合金挤压过程中各采集时刻挤压机进料口的温度、各采集时刻挤压机的振动数据和各采集时刻挤压机的功率；根据所述各采集时刻挤压机进料口的温度，计算各采集时刻的预热评价指标；根据所述各采集时刻挤压机进料口的温度、各采集时刻挤压机的功率和各采集时刻的预热评价指标，得到各采集时刻温度对于出料通畅度的影响评价指标；将所述各采集时刻温度对于出料通畅度的影响评价指标作为样本数据，根据所述样本数据，构建孤立树；根据所述孤立树的平均路径长度和各样本数据在孤立树中的路径长度的期望，计算各样本数据的异常得分；将异常得分小于等于预设阈值的样本数据对应的采集时刻记为目标采集时刻；根据所述各采集时刻挤压机的振动数据，预测未来时刻挤压机的振动数据；对各采集时刻挤压机的振动数据和未来时刻挤压机的振动数据进行高通滤波，将滤波后得到的振动数据记为目标振动数据，根据目标振动数据的标准差、目标振动数据的个数、所述目标采集时刻对应的温度对于出料通畅度的影响评价指标，计算未来时刻出料工作评价指标；若所述出料工作评价指标小于预设阈值，则进行报警。
[0004]第二方面，本专利技术提供了一种铝合金挤压工艺控制器，包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述所述的异常状态监控方法。
[0005]优选的，采用如下公式计算各采集时刻的预热评价指标：其中，为第个采集时刻的预热评价指标，为第个采集时刻挤压机进料口
的温度，为第个采集时刻挤压机进料口的温度，为第个采集时刻挤压机进料口的温度，为铝合金的挤压过程中挤压机进料口的标准温度，为自然常数。
[0006]优选的，所述根据所述各采集时刻挤压机进料口的温度、各采集时刻挤压机的功率和各采集时刻的预热评价指标，得到各采集时刻温度对于出料通畅度的影响评价指标，包括：对于第个采集时刻：获取该采集时刻对应的采集时间段，所述该采集时刻对应的采集时间段为该采集时刻及该采集时刻之前的各采集时刻构成的集合；计算该采集时刻对应的采集时间段中任意两个相邻采集时刻中后一个采集时刻挤压机进料口的温度与前一个采集时刻挤压机进料口的温度的比值；根据所述温度的比值，构建温度比值序列；计算该采集时刻对应的采集时间段中任意两个相邻采集时刻中前一个采集时刻挤压机的功率与后一个采集时刻挤压机的功率的比值；根据所述功率的比值，构建功率比值序列；根据所述温度比值序列、功率比值序列和该采集时刻的预热评价指标，计算该采集时刻温度对于出料通畅度的影响评价指标。
[0007]优选的，采用如下公式计算该采集时刻温度对于出料通畅度的影响评价指标：其中，为第个采集时刻温度对于出料通畅度的影响评价指标，为第个采集时刻的预热评价指标，为皮尔逊相关系数，为温度比值序列，为功率比值序列，为温度比值序列和功率比值序列的皮尔逊相关系数。
[0008]优选的，采用如下公式计算各样本数据的异常得分：其中，为第个样本数据的异常得分，为第个样本数据在一批孤立树中的路径长度的期望，为孤立树的平均路径长度，为样本数据的个数。
[0009]优选的，采用如下公式计算未来时刻出料工作评价指标：其中，为未来时刻出料工作评价指标，为目标采集时刻对应的温度对于出料通畅度的影响评价指标，为目标振动数据的个数，为目标振动数据的标准差，为目标振动数据，为自然常数。
[0010]优选的，所述根据所述样本数据，构建孤立树，包括：根据所述样本数据，构建样本序列；所述样本序列中各元素为各样本数据；
根据所述样本序列，构建孤立树。
[0011]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术首先获取了铝合金挤压过程中各采集时刻挤压机进料口的温度、各采集时刻挤压机的振动数据和各采集时刻挤压机的功率；根据各采集时刻挤压机进料口的温度，计算了各采集时刻的预热评价指标；考虑到仅从温度出发得到铝合金的预热评价指标，铝合金的预热评价指标并不能很好地表征出料是否流畅，因为在铝合金的生产过程中，铝合金的预热评价指标可能较高，但可能是因为铝合金内部混入了杂质，使得监测到的各时刻铝合金的温度存在稳定变化；基于此，本专利技术根据各采集时刻挤压机进料口的温度、各采集时刻挤压机的功率和各采集时刻的预热评价指标，得到各采集时刻温度对于出料通畅度的影响评价指标；然后计算了各数据的异常得分，基于各数据的异常得分，剔除掉异常数据，保留正常数据，将保留的正常数据对应的时刻记为目标采集时刻；接着本专利技术根据各采集时刻挤压机的振动数据，预测未来时刻挤压机的振动数据；再对挤压机的振动数据进行高通滤波，得到目标振动数据，根据目标振动数据的标准差、目标振动数据的个数和所述目标采集时刻对应的温度对于出料通畅度的影响评价指标，计算未来时刻出料工作评价指标；根据未来时刻出料工作评价指标，判断是否需要进行报警。本专利技术提供的方法能够预测未来时刻挤压机的工作状态，当预测到未来时刻挤压机的工作状态较差时，及时提醒维修人员进行检修，无需维修师傅定期对挤压机进行停机检查，实现了自动化监控，提高了检测效率，同时也节省了成本，提高了工厂的效益。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0013]图1为本专利技术提供的一种异常状态监控方法的流程图。
具体实施方式
[0014]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的异常状态监控方法及应用该方法的铝合金挤压工艺控制器进行详细说明如下。
[0015]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0016]异常状态监控方法实施例：现有的基于人工的方式对铝合金挤压机的出料异常进行检测存在检测效率较低的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异常状态监控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取铝合金的挤压过程中各采集时刻挤压机进料口的温度、各采集时刻挤压机的振动数据和各采集时刻挤压机的功率；根据所述各采集时刻挤压机进料口的温度，计算各采集时刻的预热评价指标；根据所述各采集时刻挤压机进料口的温度、各采集时刻挤压机的功率和各采集时刻的预热评价指标，得到各采集时刻温度对于出料通畅度的影响评价指标；将所述各采集时刻温度对于出料通畅度的影响评价指标作为样本数据，根据所述样本数据，构建孤立树；根据所述孤立树的平均路径长度和各样本数据在孤立树中的路径长度的期望，计算各样本数据的异常得分；将异常得分小于等于预设阈值的样本数据对应的采集时刻记为目标采集时刻；根据所述各采集时刻挤压机的振动数据，预测未来时刻挤压机的振动数据；对各采集时刻挤压机的振动数据和未来时刻挤压机的振动数据进行高通滤波，将滤波后得到的振动数据记为目标振动数据，根据目标振动数据的标准差、目标振动数据的个数、所述目标采集时刻对应的温度对于出料通畅度的影响评价指标，计算未来时刻出料工作评价指标；若所述出料工作评价指标小于预设阈值，则进行报警；采用如下公式计算各采集时刻的预热评价指标：其中，为第个采集时刻的预热评价指标，为第个采集时刻挤压机进料口的温度，为第个采集时刻挤压机进料口的温度，为第个采集时刻挤压机进料口的温度，为铝合金的挤压过程中挤压机进料口的标准温度，为自然常数；所述根据所述各采集时刻挤压机进料口的温度、各采集时刻挤压机的功率和各采集时刻的预热评价指标，得到各采集时刻温度对于出料通畅度的影响评价指标，包括：对于第个采集时刻：获取该采集时刻对应的采集时间段，所述该采集时刻对应的采集时间段为该采集时刻及该采集时刻之前...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡金秋，
申请(专利权)人：南通俊朗智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：