[发明专利]一种基于软件虚拟技术的物料料位检测方法

说明书

本发明涉及一种基于软件虚拟技术的物料料位检测方法，步骤为：建立信息采集平台，对物料的输入、输出情况进行统计，记录被测对象的工况信息；建立上料模型，对物料按种类分别建模，根据前期采集的料流数据进行积分处理后输入上料模型；建立下料模型，统计下料累计值；建立物料虚拟检测模型，在此模块中，虚拟料位显示的虚拟料位值由上料模块与下料模块实时输出的差值构成；制定虚拟料位计自动标定模块，对误差进行分析，调整参数，实现闭环控制。本发明可大幅节约硬件投资费用，待料情况大大改善，杜绝了上料过多造成堆料的情，物料供应更加顺畅；劳动者的粉尘作业时间大幅减少，职业健康情况得到改善，完全满足生产需要。

技术领域

本发明涉及一种物料料位检测方法，具体地说是一种基于软件虚拟技术的物料料位检测方法。

背景技术

目前在冶金化工等企业中，物料供应工序普遍采用物理料位计进行料位检测，物理料位计根据用途和结构形式包括为以下几种：阻旋式料位计、电容式料位计、永磁式料位计、超声波物位计、导波雷达物位计、激光物位计、射频导纳料位计、重锤式料位计、射线式料位计以及称重式料位计等，上述各类物理料位计各有优缺点，如阻旋式料位计检测较靠，但不耐用；反之，电容式料位计虽然耐用，但可靠性较差；永磁式料位计可靠、灵敏、耐用，但安装时要求严格垂直，需要经常校正；超声波物位计和激光物位计均为非接触式，由于受粉尘、凹凸面以及噪音的影响，测量的准确性差；导波雷达物位计针和射频导纳料位计对某个点的测量，对被测介质的介电常数有较高要求，其准确性易受挂料、拉力或时漂、温漂的影响；射线式料位计为非接触式，对环境有污染，价格高；重锤式料位计分缆式及带式两种，断锤、埋锤以及乱绳等现象时有发生；称重式料位计可以测量质量/体积，但抗震性能差，影响测量的准确性。

由于检测点环境恶劣，粉尘、电磁、公共接地系统干扰等情况进一步缩短物理料位计使用寿命。物理料位计已无法满足生产需要。物理料位计装机量大，维护工作量大，企业难以实现自动化上料，主要靠人工进行上料操作。上料工人每天在粉尘高空等危险环境下，目测料位进行上料。上料效率和准确性均无法保证。劳动者的职业健康难以保证，人工上料带来的物料偏差无法克服。同时由于系统参数较多，误差类型也不同，人工进行参数调整工作量大，操作繁琐。

目前的物料信息在人机画面上进行显示的截图如图3所示，料位显示量程(单位：吨)，需人工换算剩余料位的百分比，不直观，且下料系统画面部分料位计已损坏。

发明内容

针对现有技术中物料供应采用的物理料位计存在使用寿命短、装机量大、难以实现自动化上料等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能够替代原有物理料位计、在人机画面上进行显示的基于软件虚拟技术的物料料位检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种基于软件虚拟技术的物料料位检测方法，包括以下步骤：

建立信息采集平台，对物料的输入、输出情况进行统计，记录被测对象的工况信息；

建立上料模型，对物料按种类分别建模，根据前期采集的料流数据进行积分处理后输入上料模型；

建立下料模型，统计下料累计值；

建立物料虚拟检测模型，在此模块中，虚拟料位显示的虚拟料位值由上料模块与下料模块实时输出的差值构成；

制定虚拟料位计自动标定模块，对误差进行分析，调整参数，实现闭环控制。

上料模型的实际输入损耗采用加权平均的方式输入，并预留手动权值修改接口以适应温度或工况的变化。

上料模型输入总量由上料电振通电时间与料种上料料流的乘积或皮带秤计量装置决定。

下料模型通过下料前称重料仓的数值与下料后称重料仓的数值相减来统计下料累计值；下料完毕后将虚拟料位值减去下料累计值，更新当前料仓的剩余值。