计量控制方法、装置、计量系统及搅拌站与流程

1.本发明涉及物料输送计量技术领域，尤其涉及一种计量控制方法、装置、计量系统及搅拌站。


背景技术：

2.通过气力输送装置输送物料的搅拌站中，物料进入计量斗后借助计量斗内的称重传感器称量物料重量，以便控制计量斗内物料的称量值达到预设的目标称量值。整个计量过程中，通常希望获得与目标称量值接近的最终称量值，但通常进料阀关闭后，计量斗内物料的最终称量值与目标称量值之间存在较大偏差。
3.目前常见的减小偏差的方式是设置落差值，根据落差值及时关闭进料阀，避免进料阀关闭过程掉落至计量斗内的物料影响计量精度，虽然在一定程度上使最终称量值更加接近目标称量值，但计量精度仍旧不高。


技术实现要素：

4.本发明提供一种计量控制方法、装置、计量系统及搅拌站，用以解决现有技术中计量斗内物料计量精度不高的缺陷。
5.本发明提供一种计量控制方法，包括：
6.获取计量斗内物料的称量值；
7.在所述称量值大于等于第一称量阈值时，控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量；
8.其中，物料通过所述气力输送装置输送至所述计量斗。
9.根据本发明提供的一种计量控制方法，在所述控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量之后还包括：
10.获取所述计量斗内物料的称量值，并基于所述计量斗内物料的称量值确定落差值，所述落差值表示在进料阀关闭过程中掉落至所述计量斗内的物料重量；
11.基于目标称量值及所述落差值控制所述进料阀关闭；
12.其中，所述进料阀用于控制所述计量斗的进料通道的通断。
13.根据本发明提供的一种计量控制方法，所述获取所述计量斗内物料的称量值，并基于所述计量斗内物料的称量值确定落差值包括；
14.间隔获取所述计量斗内物料的称量值，并基于所述间隔获取的称量值和间隔时间确定物料的平均输送量；
15.基于所述平均输送量确定所述落差值。
16.根据本发明提供的一种计量控制方法，所述基于所述平均输送量确定所述落差值包括：
17.基于所述平均输送量、所述进料阀的关闭时长及修正系数确定所述落差值。
18.根据本发明提供的一种计量控制方法，所述基于目标称量值及所述落差值控制进
料阀关闭之后还包括：
19.获取所述计量斗内物料的称量值，得到物料的最终称量值；
20.基于所述最终称量值和所述目标称量值调整所述修正系数。
21.根据本发明提供的一种计量控制方法，所述基于所述目标称量值及落差值控制进料阀关闭之后还包括：
22.获取所述计量斗内物料的称量值，得到物料的最终称量值；
23.基于所述最终称量值和目标称量值调整风量阈值。
24.本发明还提供一种计量控制装置，包括：
25.获取单元，所述获取单元用于获取计量斗内物料的称量值；
26.控制单元，所述控制单元用于在所述称量值大于等于第一称量阈值时，控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量；
27.其中，物料通过所述气力输送装置输送至所述计量斗。本发明还提供一种计量系统，包括包括气力输送装置、计量斗、风量调节件及控制装置；
28.所述气力输送装置的输出端与所述计量斗的进料通道连接，所述气力输送装置用于将物料输送至所述计量斗；
29.所述风量调节件安装在所述气力输送装置上，用于调节所述气力输送装置的输送风量；
30.所述计量斗和所述风量调节件分别与所述控制装置通信连接，所述控制装置为如上所述的计量控制装置。
31.根据本发明提供的一种计量系统，还包括稳压阀，所述稳压阀安装在所述气力输送装置上，用于稳定所述气力输送装置的输送气压。
32.根据本发明提供的一种计量系统，所述气力输送装置设有进风通道；
33.所述风量调节件和所述稳压阀均设置于所述进风通道，所述风量调节件位于所述进风通道的下游，所述稳压阀位于所述进风通道的上游。
34.根据本发明提供的一种计量系统，所述气力输送装置包括多节相连的风槽，每一节所述风槽均设有进风通道，每一节风槽的进风通道均设置有所述风量调节件和所述稳压阀。
35.根据本发明提供的一种计量系统，所述风量调节件为流量控制阀或风量可调的风机。
36.本发明还提供一种搅拌站，包括如上所述的计量系统。
37.本发明提供的计量控制方法、装置、计量系统及搅拌站，在称量值大于等于第一称量值时，控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量，降低物料输送速度，避免物料快速输送导致计量斗内物料的重量偏离目标称量值太多，提升计量精度。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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他的附图。
39.图1是本发明提供的计量控制方法的流程图示意图之一；
40.图2是本发明提供的计量控制方法的流程图示意图之二；
41.图3是本发明提供的计量控制方法的流程图示意图之三；
42.图4是本发明提供的计量控制方法的流程图示意图之四；
43.图5是本发明提供的计量控制方法的流程图示意图之五；
44.图6是本发明提供的计量控制装置的结构示意图；
45.图7是本发明提供的计量系统的结构示意图；
46.图8是本发明提供的电子设备的结构示意图；
47.附图标记：
48.10：粉罐；11：下料口；20：气力输送装置；21：进风通道；30：计量斗；40：称重传感器；50：进料阀；51：第一进料阀；52：第二进料阀；60：稳压阀；70：流量控制阀。
具体实施方式
49.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.下面结合图1至图3描述本发明的计量控制方法。
51.图1是本发明提供的计量控制方法的流程图之一。如图1所示，该计量控制方法包括：
52.步骤110，获取计量斗内物料的称量值；
53.步骤120，在称量值大于等于第一称量阈值时，控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量；
54.其中，物料通过气力输送装置输送至计量斗。
55.计量斗包括斗体及安装在斗体内的称重传感器，称重传感器采集斗体内的物料重量，也即计量斗内物料的称量值。
56.第一称量阈值由人工设置或者根据人工设置的百分比自动计算。比如，在计量之初，用户设定目标称量值，并设置第一称量阈值，通常第一称量阈值为目标称量值的75％～90％，如目标称量值的80％或85％，当然，第一称量阈值也可以是前述范围以外的其余数值。或者，在计量之初，用户设定目标称量值及百分比，将目标称量值和百分比的乘积作为第一称量阈值。
57.在称量值大于等于第一称量值时，风量调节件可以将输送风量调小至风量阈值或者是实时调整。其中，计量斗内物料的输送分为未达到第一称量阈值的第一阶段和达到第一称量阈值后的第二阶段。在一具体实施例中，人工预设风量阈值，在称量值大于等于第一称量值时，控制风量调节件调小输送风量至风量阈值，然后在风量阈值下持续向计量斗内供料，直到计量斗内物料重量达到目标称量值时关闭进料阀。该实施例中，第一阶段，气力输送装置的输送风量大，下料快，计量斗内物料重量快速增加，提高输送效率。第二阶段，气力输送装置的输送风量调小至风量阈值，下料速度降低，控制临近目标称量值时物料的下料速度，避免下料过快导致计量斗内物料重量偏差较大。在又一具体实施例中，人工预设风
量阈值，在称量值大于等于第一称量值时，控制风量调节件实时调整输送风量，在计量斗内物料的当前称量值大于等于目标称量值时控制进料阀关闭。处于第一阶段时，气力输送装置的输送风量大，下料快；处于第二阶段时，气力输送装置的输送风量不断减小，逐渐降低下料速度，确保最终物料重量不会偏离目标称量值太多。
58.本发明实施例提供的计量控制方法，在称量值大于等于第一称量值时，控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量，降低物料输送速度，避免物料快速输送导致计量斗内物料的重量偏离目标称量值太多，提升计量精度。
59.控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量包括：
60.控制风量调节件将气力输送装置的输送风量调整至风量阈值；
61.图2是本发明提供的计量控制方法的流程图之二。如图2所示，在控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量之后还包括：
62.步骤210，获取计量斗内物料的称量值，并基于计量斗内物料的称量值确定落差值，落差值表示在进料阀关闭过程中掉落在计量斗内的物料重量；
63.步骤220，基于目标称量值及落差值控制进料阀关闭。
64.其中，进料阀用于控制计量斗的进料通道的通断。
65.进料阀关闭过程需要耗费的时长相对固定，通常在10s以内。进料阀关闭过程中，物料仍会向计量斗内输送，从而容易导致计量斗内物料过多。为此，在调小输送风量之后，基于计量斗内物料的称量值确定落差值。比如，根据计量斗内物料的称量值，确定单位时间内物料的流速，然后乘以进料阀关闭所需时间，得到落差值。在计量斗内物料的称量值与目标值之间的差值小于或等于落差值时，控制进料阀关闭，停止向计量斗内输送物料。
66.本发明实施例提供的计量控制方法，根据落差值和目标称量值，提前关闭进料阀，确保进料阀关闭过程中进入计量斗内的物料导致最终称量值超过目标称量值太多。
67.在本发明一具体实施例中，如图3所示，获取计量斗内物料的称量值，并基于计量斗内物料的称量值确定落差值包括：
68.步骤310，间隔获取计量斗内物料的称量值，并基于间隔获取的称量值和间隔时间确定物料的平均输送量，
69.步骤320，基于平均输送量确定落差值。
70.需要说明的是，该实施例中，输送风量调小至风量阈值，风量阈值由用户提前设定。气力输送装置输送物料的过程中，风量和压力是波动的，且在同样的风量和压力下，物料流量大小差别很大并非均匀输送。气力输送装置的输送风量调整后按照风量阈值稳定提供风量，平均输送量用于反映输送风量为风量阈值的过程中物料的平均下料速度，指的是风量调节件将风量调小至风量阈值后单位时间内落入计量斗内的物料重量。
71.在一实施例中，每间隔预设时间获取一次计量斗内物料的称量值，根据相邻两次称量值的差值确定该预设时间内粉料的下料量，基于相邻两次称量值的差值和间隔的预设时间确定粉料的平均输送量。具体地，相邻两次称量值的差值除以预设时间即可确定该段预设时间内粉料的平均输送量。比如，每间隔预设时间获取一次称量值，总计获取三次以上，计算每一预设时间内物料的下料速度，然后通过计算平均值确定平均输送量，从而提高平均输送量的计算精度。在另一可选的实施例中，相邻两次称量值之间的间隔时间不相等，根据相邻两次称量值的差值确定该间隔时间内粉料的下料速度，进而确定多个时间间隔内
物料的平均输送量。其具体算法与上一实施例类似，不再赘述。
72.在本发明一可选的实施例中，基于平均输送量确定落差值包括：
73.基于平均输送量、进料阀的关闭时长及修正系数确定落差值。
74.需要说明的是，进料阀的关闭时长是从进料阀接收到关闭指令开始关闭至进料阀关闭结束停止向计量斗内进料所需要的时长。
75.具体地，基于公式g＝v*t*α确定落差值。
76.式中，g为落差值，v为平均流量，t为进料阀的关闭时长，α为修正系数。
77.在一实施例中，修正系数由用户预先设定，为恒定值。在又一可选的实施例中，修正系数可以自动更新。具体地，如图4所示，在基于目标称量值和落差值控制进料阀关闭之后还包括：
78.步骤410，获取计量斗内物料的称量值，得到物料的最终称量值；
79.步骤420，基于最终称量值和目标称量值调整修正系数。
80.具体地，进料阀关闭后，获取计量斗内物料的称量值，得到物料的最终称量值，若最终称量值小于目标称量值，则调大修正系数；若最终称量值大于目标称量值，则调小修正系数；若等于目标称量值，则修正系数保持不变。通常，最终称量值在一定的误差范围内也可认定为达到目标称量值，因此，在最终称量值低于目标称量值允许误差范围内的最小值时，调大修正系数。在最终称量值高于目标称量值允许误差范围内的最大值时，调小修正系数。若最终称量值在目标称量值允许的误差范围内，则不调整修正系数。
81.比如，提前预设的修正系数为0.5，目标称量值为300kg，第一称量阈值为240kg，在计量斗内物料的称量值大于等于240kg时，风量调节件调小气力输送装置的输送风量。根据平均输送量算出落差值为10kg，在计量斗30内粉料的重量达到290kg时关闭进料阀，停止向计量斗内送料。待控制阀关闭后，若计量斗30内粉料的最终称量值为315kg，则调小修正系数，可以调整为0.4或者0.45，调小落差值。若计量斗30内物料的最终称量值比目标称量值小，则调大修正系数。每次操作结束后，每次根据最终称量值和目标称量值的相对大小关系调整修正系数。可以理解的，若是最终称量值与目标称量值的差值在允许范围内，则保持修正系数不变。
82.修正系数每次调整可以根据最终称量值和目标称量值之间的差值大小划分档位，比如差值在10kg以内，预设系数调大或调小0.1，若在6kg以内，每次调大或调小0.05，具体根据经验可以划分多个档位。当然，修正系数也可以每次调大或调小固定值。
83.在本发明一具体实施例中，基于目标称量值及落差值控制进料阀关闭具体包括:
84.计量斗内物料的称量值和目标称量值之间的差值小于或等于落差值时，控制进料阀关闭。
85.基于计算出的落差值，提前关闭进料阀，借助进料阀关闭过程中掉落的物料补充计量斗内物料的称量值与目标称量值之间的差额。
86.在一可选的实施例中，计量斗的进料通道有多个，每一进料通道安装有一个进料阀。在计量斗内物料的称量值大于等于第一称量阈值时，控制部分进料阀关闭，以减小计量斗内的进料速度。在计量斗内无聊的额当前称量值与目标称量值之间的差值小于等于落差值时，控制其他所有进料阀关闭，计量斗停止进料。
87.由此，将计量斗上设置多条进料通道上的进料阀分阶段关闭，在计量斗内物料的
称量值小于第一称量阈值时，所有进料阀均开启，以便快速进料；在进料斗内物料的称量值达到第一称量阈值时，关闭部分进料阀，减小进料管道的进料口径。可以理解的，进料阀也可以为口径可调的阀体，在计量斗内物料的称量值小于第一称量阈值时，进料阀全开，大口径进料；在计量斗内物料的称量值大于等于第一称量阈值时，进料阀半开，减小进料口径。具体根据进料阀的设置及进料管道的设置确定具体的控制策略，只要在未达到第一称量阈值时进料阀的开度大于达到第一称量阈值时进料阀的开度或者未达到第一称量阈值时进料阀的开启数量大于达到第一称量阈值时进料阀的开启数量即可。
88.在一可选的实施例中，如图5所示，基于目标称量值及落差值控制进料阀关闭之后还包括：
89.步骤510，获取计量斗内物料的称量值，得到物料的最终称量值；
90.步骤520，基于最终称量值和目标称量值调整风量阈值。
91.具体地，若最终称量值大于目标称量值，则调小风量阈值；
92.若最终称量值小于目标称量值，则调大风量阈值。
93.比如，目标称量值为300kg，最终称量值为315kg，第一称量阈值为240kg，在计量斗内物料的称量值达到240kg时，控制风量调节件将气力输送装置的输送风量调小至风量阈值，在该风量阈值的输送风量下，持续向计量斗内输送物料，直至达到目标称量值或者是根据落差值关闭进料阀。由于最终称量值大于目标称量值，则第二阶段输送过程中物料下料速度快，导致进料阀关闭过程中下料过多，因此，调小风量阈值，降低风量，以便在下次使用时使最终称量值更接近目标称量值。类似的，在最终称量值小于目标称量值时，则调大风量阈值。
94.风量阈值每次调整可以调大或调小一定值，也可以按照百分比增加。比如，每次调大或调小1个百分点，对此本发明实施例不做具体限定。
95.下面对本发明提供的计量控制装置进行描述，下文描述的计量控制装置与上文描述的计量控制方法可相互对应参照。
96.如图6所示，计量控制装置包括：
97.获取单元610，获取单元610用于获取计量斗内物料的称量值；
98.控制单元620，控制单元620用于在称量值大于等于第一称量阈值时，控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量。
99.其中，物料通过气力输送装置输送至计量斗。
100.在上述实施例基础上，控制单元620具体用于在计量斗30内物料的称量值达到第一称量阈值时，控制风量调节件将气力输送装置的输送风量调整至风量阈值。控制单元620用于获取计量斗内物料的称量值，并基于计量斗内物料的称量值确定落差值，基于目标称量值及落差值控制进料阀关闭。其中，落差值表示在进料阀关闭过程中掉落至计量斗内的物料重量，进料阀用于控制计量斗的进料通道的通断。
101.本发明实施例还提供一种计量系统，如图7所示，其包括气力输送装置20、计量斗30、风量调节件及控制装置。气力输送装置20的输出端与计量斗的进料通道连接，气力输送装置20用于将物料输送至计量斗内。
102.风量调节件安装在气力输送装置上，用于调节气力输送装置的输送风量。计量斗和风量调节件分别与控制装置通信连接，控制装置为如上所述的计量控制装置。
103.如图7所示，粉罐10的下料口11与计量斗30通过气力输送装置20相连。计量斗30设有多个进料阀50。进料阀50包括第一进料阀51和第二进料阀52，第一进料阀51和第二进料阀52均为蝶阀。计量斗30包括斗体和用于获取斗体内物料重量的称重传感器40，借助称重传感器40采集计量斗内物料的称量值，具体的，计量斗30还可以包括支架，称重传感器设置在斗体和支架之间。在计量斗内物料的称量值未达到第一称量阈值时，第一进料阀51和第二进料阀52均处于开启状态，快速下料。在计量斗内物料的称量值大于等于第一称量值时，控制第一进料阀51开启，控制第二进料阀52关闭，仅保留一个进料阀，以减小下料量。风量调节件用于调节风量大小，以改变物料的输送速度。
104.第一进料阀51和第二进料阀52的大小相同或者第一进料阀51的最大开度小于第二进料阀52的最大开度。在计量斗30内物料的称量值达到第一称量阈值时控制第一进料阀51和第二进料阀52中的一个关闭。优选的，若第一进料阀51小于第二进料阀52，则优先关闭第二进料阀52，以较大程度调整计量斗30的下料口大小。
105.本发明实施例提供的粉料输送计量系统，采用气力输送装置输送物料，借助风量调节件调节输送风量，在计量斗30内物料的称量值大于等于第一称量阈值时控制风量调节件调小输送风量，相比于传统单一的输送风量，减小第二阶段物料的输送流量，提高计量精度。
106.在上述实施例基础上，计量系统还包括稳压阀60，稳压阀60安装在气力输送装置上，用于稳定气力输送装置的输送气压。
107.具体地，气力输送装置设有进风通道，风量调节件和稳压阀60均设置于进风通道。风量调节件设置在进风通道的下游，稳压阀60设置在进风通道的上游。也即，进风通道内的气流先经过稳压阀60后经过风量调节件。
108.当然，风量调节件也可以位于进风通道的上游，稳压阀60位于进风通道的下游。
109.具体地，风量调节件为流量控制阀70或风量可调的风机。当风量调节件为鼓风机时，鼓风机安装在进风通道21的进风端。鼓风机作为风源向气力输送装置20内送风，通过变频调节输送风量。当风量调节件为流量控制阀70时，流量控制阀70安装在进风通道21上，通过调整开度大小调节输送风量。
110.本发明实施例提供的计量系统，通过风量调节件调节进入风槽20内的风量大小，进而调节物料的下料速度，稳压阀60使输送气压保持稳定，减少因气压变化带来的计量偏差，提高计量精度。
111.气力输送装置包括多节相连的风槽，每一节风槽均设有进风通道，每一节风槽的进风通道均设置有风量调节件和稳压阀60。
112.由此，进风通道的数量与风槽的节数相同，有多条。每一进风通道均安装风量调节件和稳压阀60。对应的，控制装置控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量指的是控制所有风量调节件使得各风量调节件最终的输送风量之和小于调节前的输送风量。比如，控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量至风量阈值，指的是控制所有风量调节件均下调输送风量并且各风量调节件最终的输送风量之和为风量阈值。
113.调节过程中，每一风量调节件的输送风量调节量可以相同也可以不同，只要所有风量调节件调节后输送风量为风量阈值即可。
114.气力输送装置也可以仅包括一节风槽，该风槽设置进风通道，且该风槽的进风通
道设置风量调节件和稳压阀。
115.除此之外，本发明实施例还提供一种搅拌站，其包括如上所述的计量系统。
116.图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(communications interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行计量控制方法，该方法包括：获取计量斗内物料的称量值；在称量值大于等于第一称量阈值时，控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量；其中，物料通过气力输送装置输送至计量斗。
117.此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
118.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的计量控制方法，该方法包括：获取计量斗内物料的称量值；在称量值大于等于第一称量阈值时，控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量；其中，物料通过气力输送装置输送至计量斗。
119.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的计量控制方法，该方法包括：获取计量斗内物料的称量值；在称量值大于等于第一称量阈值时，控制风量调节件调小气力输送装置的输送风量；其中，物料通过气力输送装置输送至计量斗。
120.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
121.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
122.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；
而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。