一种基于计算机控制的食品搅拌机智能控制系统的制作方法

本发明涉及搅拌机管控，具体是一种基于计算机控制的食品搅拌机智能控制系统。

背景技术：

1、食品搅拌机主要由搅拌电机、搅拌结构和搅拌设备壳体组成，在运行过程中将待搅拌食品置入搅拌设备壳体内，并启动搅拌电机，搅拌电机使搅拌结构在搅拌设备壳体内进行旋转，通过搅拌结构的旋转以实现食品搅拌，搅拌完成时使搅拌电机停止工作，并取出搅拌后的食品，且对搅拌设备壳体内部和搅拌结构进行清理冲洗；

2、现有食品搅拌机在运行过程中普遍按照预先设定的程序进行食品搅拌，搅拌过程中无法进行食品搅拌机的运行疲劳度检测分析，以及在运行疲劳度合格时无法实现食品搅拌机的搅拌偏差分析和辅助异常捕捉分析，对应管理人员难以准确了解食品搅拌机的运行异常状况，不利于管理人员及时且针对性的作出合理应对措施，难以有效保证食品搅拌机的运行稳定性和使用寿命；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于计算机控制的食品搅拌机智能控制系统，解决了现有技术无法进行食品搅拌机的运行疲劳度检测分析，以及在运行疲劳度合格时无法实现食品搅拌机的搅拌偏差分析和辅助异常捕捉分析，不利于管理人员及时且针对性的作出合理应对措施的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于计算机控制的食品搅拌机智能控制系统，包括计算机控制平台、运行疲劳度监测模块、搅拌偏差检测分析模块、辅助异常捕捉判断模块、运行启止监管模块以及搅拌机运行预警模块；其中，运行疲劳度监测模块用于在对应食品搅拌机的搅拌过程中将食品搅拌机进行运行疲劳度评估分析，通过分析以生成运行疲劳度合格信号或运行疲劳度不合格信号，将运行疲劳度合格信号或运行疲劳度不合格信号发送至计算机控制平台，计算机控制平台将运行疲劳度不合格信号发送至搅拌机运行预警模块，搅拌机运行预警模块接收到运行疲劳度不合格信号时发出对应预警，以及时停止对应食品搅拌机的搅拌操作；

4、在生成疲劳度合格信号时，搅拌偏差检测分析模块将食品搅拌机进行搅拌偏差分析，通过分析以生成搅拌偏差合格信号或搅拌偏差不合格信号，将搅拌偏差合格信号或搅拌偏差不合格信号发送至计算机控制平台，计算机控制平台将搅拌偏差不合格信号发送至搅拌机运行预警模块，搅拌机运行预警模块接收到搅拌偏差不合格信号时发出对应预警，以及时进行检查维修；

5、在生成搅拌偏差合格信号时，辅助异常捕捉判断模块将食品搅拌机进行辅助异常捕捉分析，通过分析以生成搅拌正常信号或搅拌异常信号，将搅拌正常信号或搅拌异常信号发送至计算机控制平台，计算机控制平台将搅拌异常信号发送至搅拌机运行预警模块，搅拌机运行预警模块接收到搅拌异常信号时发出对应预警；运行启止监管模块用于设定启止监管周期，并将对应食品搅拌机在启止监管周期内的运行启止状况进行分析。

6、进一步的，运行疲劳度评估分析的具体分析过程包括：

7、获取到当前时刻和食品搅拌机的当次运行启动时刻，将当前时刻与食品搅拌机的当次运行启动时刻进行时间差计算得到当次启动时长，以及获取到食品搅拌机当次运行的平均运行功率，将平均运行功率与当次启动时长进行数值计算得到疲劳初析值，将疲劳初析值与预设疲劳初析阈值进行数值比较，若疲劳初析值超过预设疲劳初析阈值，则生成运行疲劳度不合格信号；

8、若疲劳初析值未超过预设疲劳初析阈值，则以食品搅拌机的当次运行启动时刻为时间末尾点向前追溯，获取到食品搅拌机相邻上一次运行的运行结束时刻和相邻上一次运行的疲劳初析值，将当次运行启动时刻与相邻上一次运行的运行结束时刻进行时间差计算得到运行停歇时长，将运行停歇时长与相邻上一次运行的疲劳初析值进行比值计算得到停歇系数，将停歇系数与预设停歇系数阈值进行数值比较，若停歇系数超过预设停歇系数阈值，则判断食品搅拌机停歇合理并生成运行疲劳度合格信号；

9、若停歇系数未超过预设停歇系数阈值，则判断食品搅拌机停歇不合理并将相邻上一次运行标记为关联运行，并继续向前追溯直至对应运行的停歇系数超过预设停歇系数阈值；在对应运行的停歇系数超过预设停歇系数阈值时，将所有关联运行的疲劳初析值与当次运行的疲劳初析值进行求和计算得到疲劳总析值，将对应的所有运行停歇时长进行求和计算以得到停歇总时值，将疲劳总析值与停歇总时值进行数值计算以得到疲劳评估值，将疲劳评估值与预设疲劳评估阈值进行数值比较，若疲劳评估值超过预设疲劳评估阈值，则生成运行疲劳度不合格信号，若疲劳评估值未超过预设疲劳评估阈值，则生成运行疲劳度合格信号。

10、进一步的，搅拌偏差分析的具体分析过程包括：

11、在食品搅拌机的搅拌过程中，采集到食品搅拌机中搅拌结构的实际转速，将实际转速与所设定的搅拌转速进行差值计算并取绝对值得到转速偏差值，以及采集到食品搅拌机中搅拌电机的电压数据和电流数据，将电压数据与预设电压标准值进行差值计算并取绝对值得到电压偏差值，将电流数据与预设电流标准值进行差值计算并取绝对值得到电流偏差值；

12、将转速偏差值、电压偏差值和电流偏差值与预设转速偏差阈值、预设电压偏差阈值和预设电流偏差阈值分别进行数值比较，若转速偏差值、电压偏差值和电流偏差值中存在至少一项超过对应预设阈值，则生成搅拌偏差不合格信号，若转速偏差值、电压偏差值和电流偏差值均未超过对应预设阈值，则将转速偏差值、电压偏差值和电流偏差值进行归一化计算得到搅拌偏差系数，将搅拌偏差系数与预设搅拌偏差系数阈值进行数值比较，若搅拌偏差系数超过预设搅拌偏差系数阈值，则生成搅拌偏差不合格信号，否则生成搅拌偏差合格信号。

13、进一步的，辅助异常捕捉分析的具体分析过程包括：

14、采集到检测时点食品搅拌机中搅拌电机的实时温度，将相邻两组检测时点的实时温度进行差值计算得到温升幅度值，将实时温度和温升幅度值与预设实时温度阈值和预设温升幅度阈值进行数值比较，若实时温度超过预设实时温度阈值或温升幅度值超过预设温升幅度阈值，则生成搅拌异常信号；若实时温度未超过预设实时温度阈值且温升幅度值未超过预设温升幅度阈值，则采集到检测时点食品搅拌机的振动偏幅值和噪音偏幅值，将振动偏幅值和噪音偏幅值与预设振动偏幅阈值和预设噪音偏幅阈值进行数值比较，若振动偏幅值未超过预设振动偏幅阈值且噪音偏幅值未超过预设噪音偏幅阈值，则生成搅拌正常信号，其余情况则生成搅拌异常信号。

15、进一步的，运行启止监管模块的具体运行过程包括：

16、通过启止回溯分析获取到食品搅拌机在启止监管周期内每次运行的启动判断结果和停止判断结果，若对应运行启动正常且停止正常，则赋予对应运行符号yf-1，若对应运行启动异常且停止异常，则赋予对应运行符合yf-3，其余情况则赋予对应运行符号yf-2；采集到食品搅拌机在启止监管周期内符号yf-1的数量、符号yf-2的数量以及符号yf-3的数量，将符号yf-1的数量、符号yf-2的数量以及符号yf-3的数量进行数值计算得到启止评估系数，将启止评估系数与预设启止评估系数阈值进行数值比较，若启止评估系数未超过预设启止评估系数阈值，则生成启止监管合格信号，否则生成启止监管不合格信号。

17、进一步的，启止回溯分析的具体分析过程如下：

18、采集到启止监管周期内食品搅拌机对应运行的启动信息和停止信息，启动信息包括启动指令发出时刻、搅拌结构开始旋转时刻、启动稳定时刻和启动稳定速度，将搅拌结构开始旋转时刻与启动指令发出时刻进行时间差计算得到搅拌反应时长，将启动稳定时刻与搅拌结构开始旋转时刻进行时间差计算得到启动加速时长，将启动稳定速度与启动加速时长进行比值计算得到启动加速系数；将搅拌反应时长和启动加速系数与预设搅拌反应时长阈值和预设启动加速系数阈值进行数值比较，若搅拌反应时长未超过预设搅拌反应时长阈值且启动加速系数超过预设启动加速系数阈值，则判断对应运行的启动正常，其余情况则判断对应运行的启动异常；

19、停止信息包括停止指令发出时刻、搅拌结构开始降速时刻、搅拌结构停止旋转时刻和停止运行速度，将搅拌结构开始降速时刻与停止指令发出时刻进行时间差计算得到停止反应时长，将搅拌结构停止旋转时刻与搅拌结构开始降速时刻进行时间差计算得到停止减速时长，将停止运行速度与停止减速时长进行比值计算得到停止减速系数，将停止反应时长和停止减速系数与预设停止反应时长阈值和预设停止减速系数分别进行数值比较，若停止反应时长未超过预设停止反应时长阈值且停止减速系数超过预设停止减速系数阈值，则判断对应运行的停止正常，其余情况则判断对应运行的停止异常。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、1、本发明中，通过运行疲劳度监测模块在对应食品搅拌机的搅拌过程中将食品搅拌机进行运行疲劳度评估分析，以便及时停止对应食品搅拌机的搅拌操作，对食品搅拌机起到保护作用；在生成疲劳度合格信号时通过搅拌偏差检测分析模块将食品搅拌机进行搅拌偏差分析，以生成搅拌偏差合格信号或搅拌偏差不合格信号，在生成搅拌偏差合格信号时通过辅助异常捕捉判断模块将食品搅拌机进行辅助异常捕捉分析，实现食品搅拌机搅拌过程中的异常捕捉和异常辅助判定，分析更加全面，管理人员得以详细了解食品搅拌机的运行质量状况，方便及时进行食品搅拌机的检查维修，保证食品搅拌机的后续稳定运行并提升其使用寿命；

22、2、本发明中，通过运行启止监管模块用于设定启止监管周期，并将对应食品搅拌机在启止监管周期内的运行启止状况进行分析，通过分析生成启止监管合格信号或启止监管不合格信号，计算机控制平台将启止监管不合格信号发送至搅拌机运行预警模块以使其发出对应预警，提醒对应管理人员及时原因排查判定，并及时进行食品搅拌机的检查维修，以保证后续的启止反应效率和后续的正常启动、停止。