【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及络筒机领域，更具体地说，它涉及一种络筒机用筒纱错支调控系统。
技术介绍
1、络筒机是纺织行业的专用设备。络筒作为纺纱的最后一道工序和织造的首道工序，起着承上启下的“桥梁”作用，因而在纺织领域中占有重要的地位，通过络筒将容量较少的管纱(或绞纱)连接起来，做成容量较大的筒子。
2、在络筒机实际的工作过程中，纱线的速度控制，也可以看作纱线的张力控制是极其重要的一部分，在对纱线传输速度的控制过程中，需要考虑问题包括：如何对纱线速度进行自适应调节，和如何避免纱筒直径变化对纱线张力的影响，纱线速度主要由超喂电机的转速进行控制，由于纱筒直径是一个时变量，需要根据纱筒的每个阶段的直径调节锭子电机的转速，筒纱传输速度过慢，或导致筒纱被绷紧，当绷紧程度超出筒纱的承受范围时，会出现筒纱断裂的结果，断裂的筒纱散落在设备上，可能会被绞入到其他的筒线中，不仅影响其他筒线的工作进程，而且造成的错支、乱支的情况，绞入的筒纱过多可能还会使得络筒机损坏，包括设备电路烧坏和零部件损坏的情况，筒纱传输速度过快，或导致筒纱处于松弛状态，松弛状态下筒纱堆积在纱线传输的路段上，极易与其他筒纱交缠在一起，甚至导致一团筒纱都被传输，造成极其恶劣的错支、乱支和多支的情况，严重影响络筒机的生产质量，因此本专利技术针对上述问题进行创新设计。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的络筒机工作过程中容易产生线张力变化造成筒纱错支的问题，本专利技术的目的在于提供一种络筒机用筒纱错支调控系统，实现络筒机工作过程中筒纱速度
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种络筒机用筒纱错支调控系统，所述筒纱防错支调控系统包括数据层、处理层、调控层和输出层；
4、数据层包括数据库和调用组，数据层和处理层基于net开源架构进行设计，数据库包括络筒机管理信息和用户管理信息，并进行分布式存储和调用管理；
5、处理层包括监测模块和判断模块，监测模块通过联立公式获取速度判断指数fsj的参与度，为判断模块中筒纱速度状态的判定提供数据支持，判断模块根据判断结果生成不同的应用指令；
6、调控层包括pid-速度调控模型和神经网络模型，通过神经网络模型对pid-速度调控模型的比例系数kb、积分系数kj、微分系数kw进行自适应调整，使非正常筒纱传输速度调节为正常状态；
7、输出层包括显示设备和客户端，对处理信息和应用指令进行端页显示。
8、优选的，所述络筒机管理信息包括络筒机的生产任务和每个筒纱设定的期望传输速度参数，以及其他相关信息；
9、用户管理信息中包括用户身份认证和权限管理，用户身份认证应用于用户登录，调用组根据用户登录时输入的身份信息与数据库存储的身份信息进行校对，判断是否具有登录权限；权限管理通过权限模型来进行设计角色，根据用户的认证身份赋予相应的角色，并根据角色获取相应的权限。
10、优选的，所述监测模块用于获取各个筒纱的线张力情况，通过压力监测设备获取纱线在传输过程中的压力指数，监测模块还通过粗糙度测量仪器获取导线棍的粗糙度，具体工作过程包括如下步骤：
11、步骤s31：根据压力监测设备获取纱线在导线棍上传输时的压力指数fy，根据粗糙度测量仪器获得导线棍的粗糙度指数ra，根据联立公式：
12、式(1)
13、获取各个筒线的速度判断指数fsj；
14、式(1)用于获取络筒机工作过程中各个筒线的速度判断指数fsj；
15、其中，f表示筒线的标号，和分别表示干涉系数，t表示一个测量周期设定的测量时间，t表示测量时间t中任意一个单位时间的标号，n表示单位时间t内导线棍上压力测量点的数量，x表示n个测量点中任意一个测量点的标号；
16、fsj表示标号f筒线的速度判断指数，表示标号f筒线在单位时间t内测量点x上的压力指数；
17、步骤s32：监测模块将各个筒线的速度判断指数fsj传输给判断模块。
18、优选的，所述判断模块用于对各个筒纱实时传输速度的安全判断，根据判断结果输出不同的应用指令，对筒纱的不良速度进行调控，具体工作过程包括如下步骤：
19、步骤s41：判断模块对监测模块中各个筒线的速度判断指数fsj进行接收，根据判断公式：
20、(2)
21、式(2)用于获取指导系数被赋予的判断符号；
22、其中，λ和γ分别表示判断符号，[a,b]表示速度判断指数在正常情况下的取值范围，且a和b均表示实数值；fd表示标号f筒线的指导系数d；
23、步骤s42：若fd＝λ，表示标号f筒线的指导系数d的速度判断指数fsj在正常取值范围内，即筒纱在测量时间t所代表的测量周期内的工作传输速度在正常的安全范围内，判断模块输出安全信号给输出层；
24、步骤s43：若fd＝γ，表示标号f筒线的指导系数d的速度判断指数fsj不在正常取值范围内，即筒纱在测量时间t所代表的测量周期内的工作传输速度在非正常的安全范围内，判定工作传输速度不良，判断模块输出调节信号给调控层，并输出警示信号给输出层用于提醒用户进行运维管理。
25、优选的，所述处理层设计在中央处理器上，监测模块和判断模块连接，且监测模块包括监测设备和联立公式，监测设备包括压力感应器和粗糙度测量仪，联立公式通过将压力感应器获取的压力指数fy和粗糙度测量仪获得的粗糙度指数ra联立计算，获取筒纱传输速度中各影响因素对速度判断指数fsj的参与度，为判断模块中筒纱速度状态的判定提供数据支持，判断模块根据判断结果生成不同的应用指令，应用指令包括传输速度正常和传输速度不良两种情况下的输出信号，在判定速度不良的情况下，且判断模块与计数器连接，当输出一次传输速度不良时，计数器数值加一，当计数器连续累加数值超过数值r时，输出警示信号，其他情况下，调控层优先进行速度调节。
26、通过联立公式将筒纱传输速度的影响因素进行综合分析，并获取速度判断指数的参与度，为判断模块中筒纱速度状态的判定提供数据支持，判断模块根据判断结果生成不同的应用指令，实现筒纱在不同速度状态下的分析和判定，为调控层的调节管理提供详实可靠的数据支持。
27、优选的，所述调控层基于神经网络的pid控制对筒纱的传输速度进行连续不断地反馈调节，最终使系统实际输出值不断逼近理想设定值，在对pid进行参数调控的过程中，构建pid-速度调控模型，具体过程如下：
28、(3)
29、(4)e(t)＝sv(t)-v(t)
30、(5)v(t)＝v(t-1)+δv(t)
31、(6)v(t)＝v(t-1)-δv(t)
32、(7)δv(t)＝kb[e(t)-e(t-1)]+kje(t)+kw[e(t)+e(t-2)-2e(t-1)]
33、式(3)用于展示v(t)与e(t)的控制规律表达式；...
【技术保护点】
1.一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述筒纱防错支调控系统包括数据层、处理层、调控层和输出层；
2.根据权利要求1所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述络筒机管理信息包括络筒机的生产任务和每个筒纱设定的期望传输速度参数，以及其他相关信息；
3.根据权利要求1所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述监测模块用于获取各个筒纱的线张力情况，通过压力监测设备获取纱线在传输过程中的压力指数，监测模块还通过粗糙度测量仪器获取导线棍的粗糙度，具体工作过程包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述判断模块用于对各个筒纱实时传输速度的安全判断，根据判断结果输出不同的应用指令，对筒纱的不良速度进行调控，具体工作过程包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述处理层设计在中央处理器上，监测模块和判断模块连接，且监测模块包括监测设备和联立公式，监测设备包括压力感应器和粗糙度测量仪，联立公式通过将压力感应器获取的压力指数fY和粗糙度测量仪
6.根据权利要求5所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述调控层基于神经网络的PID控制对筒纱的传输速度进行连续不断地反馈调节，最终使系统实际输出值不断逼近理想设定值，在对PID进行参数调控的过程中，构建PID-速度调控模型，具体过程如下：
7.根据权利要求6所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述调控层基于神经网络对PID控制中的比例系数KB、积分系数KJ、微分系数KW进行修正和调整，神经网络由输入层、隐含层和输出层组成，通过权值的更新和自适应调节对传输速度进行调控逼近安全范围内，通过构建神经网络模型实现参数的调整功能，其具体过程如下：
8.根据权利要求7所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述调控层基于神经网络对PID控制的控制流程包括以下步骤：
9.根据权利要求6所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述筒纱错支监控系统的技术方案主要包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述筒纱错支监控系统应用于云处理平台，数据层应用于云端，且进行HadoopHDFS分布式存储，中央处理器设置于云处理平台且采用集成信息处理体系，处理层和传输层基于中央处理器进行云端处理，中央处理器通过无线网络或者有线传输与各个络筒机、监测设备以及客户端进行连接，输出层通过输出设备的Web页面程序进行信息显示，对中央处理器的处理结果进行输出，并供管理人员进行信息接收，输出层采用多客户端的信息体系结构，用户通过客户端接入系统，且根据赋予的角色对信息进行权限访问。
...【技术特征摘要】
1.一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述筒纱防错支调控系统包括数据层、处理层、调控层和输出层；
2.根据权利要求1所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述络筒机管理信息包括络筒机的生产任务和每个筒纱设定的期望传输速度参数，以及其他相关信息；
3.根据权利要求1所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述监测模块用于获取各个筒纱的线张力情况，通过压力监测设备获取纱线在传输过程中的压力指数，监测模块还通过粗糙度测量仪器获取导线棍的粗糙度，具体工作过程包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述判断模块用于对各个筒纱实时传输速度的安全判断，根据判断结果输出不同的应用指令，对筒纱的不良速度进行调控，具体工作过程包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种络筒机用筒纱错支调控系统，其特征在于，所述处理层设计在中央处理器上，监测模块和判断模块连接，且监测模块包括监测设备和联立公式，监测设备包括压力感应器和粗糙度测量仪，联立公式通过将压力感应器获取的压力指数fy和粗糙度测量仪获得的粗糙度指数ra联立计算，获取筒纱传输速度中各影响因素对速度判断指数fsj的参与度，为判断模块中筒纱速度状态的判定提供数据支持，判断模块根据判断结果生成不同的应用指令，应用指令包括传输速度正常和传输速度不良两种情况下的输出信号，在判定速度不良的情况下，且判断模块与计数器连接，当输出一次传输速度不良时，计数器数值加一，当计数器连续累加数值超过数值r时，输出警示信号，其他情况下，调控层优先进行速度调节。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯爱珍，李倩，
申请(专利权)人：郓城县泰和纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：
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