一种布料控制方法及装置

技术领域

本申请属于产品控制技术领域，尤其涉及一种布料控制方法及装置。

背景技术

布料均匀性是产品生产控制中的一个重要指标，布料是否均匀直接影响产品生产质量，但是目前布料控制主要是依靠人工经验与观察进行手动控制。手动控制存在增加人员劳动强度和控制偏差过大等问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种布料控制方法及装置，以自动布料，从而降低人员劳动强度和减小控制偏差。技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种布料控制方法，所述方法包括：获取供料设备的待供料量，所述待供料量是所述供料设备当前提供的料量；以预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择与所述待供料量相匹配的供料设备速度组合，所述预设供料设备速度组合集记录有对多条历史供料设备速度组合挖掘得出的不同料量下的供料设备速度组合，且按所述预设速度组合选择原则选择出的供料设备速度组合对应的布料均匀性优于没有被选择的供料设备速度组合对应的布料均匀性；按照选择出的供料设备速度组合，对所述供料设备的速度进行控制。

可选的，所述以预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择与所述待供料量相匹配的供料设备速度组合包括：若按照所述预设速度组合选择原则，从所述预设供料设备速度组合集中选择出一条与所述待供料量相匹配的候选供料设备速度组合，所述候选供料设备速度组合作为所述选择出的供料设备速度组合；若按照所述预设速度组合选择原则，从所述预设供料设备速度组合集中选择出多条与所述待供料量相匹配的候选供料设备速度组合，控制所述供料设备分别按照每条候选供料设备速度组合运行预设时长；在所述供料设备按照所述候选供料设备速度组合运行过程中，采集每个检测点的料厚，以在所述供料设备运行所述预设时长后得到所述候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚；根据所述候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚，确定所述候选供料设备速度组合对应的布料均匀性；根据每条所述候选供料设备速度组合对应的布料均匀性，从所述多条与所述待供料量相匹配的候选供料设备速度组合中选择出供料设备速度组合。

可选的，所述根据所述候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚，确定所述候选供料设备速度组合对应的布料均匀性包括：根据所述候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚，计算所述候选供料设备速度组合对应的料厚的均方差，所述均方差用于指示候选供料设备速度组合对应的布料均匀性。

可选的，所述在所述供料设备按照候选供料设备速度组合运行过程中，采集每个检测点的料厚包括：在所述供料设备按照所述候选供料设备速度组合每运行第一时长后，采集每个检测点的料厚，所述预设时长包括多个所述第一时长；所述根据所述候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚，计算所述候选供料设备速度组合对应的料厚的均方差包括：根据每运行第一时长采集的每个检测点的料厚，计算每个所述第一时长对应的料厚的均方差；根据每个所述第一时长对应的料厚的均方差，计算料厚的平均均方差，所述料厚的平均均方差作为所述候选供料设备速度组合对应的料厚的均方差。

可选的，所述预设速度组合选择原则包括：均方差最小原则和使用时间长度最长原则；所述预设供料设备速度组合集中的每条供料设备速度组合包括：供料设备的速度组合、所述速度组合对应的均方差、所述速度组合对应的使用时间长度和所述速度组合对应的料量。

可选的，每条所述历史供料设备速度组合包括：所述供料设备的历史速度组合、所述供料设备的历史速度组合对应的料量、所述供料设备以所述历史速度组合运行时每个检测点的料厚；所述预设供料设备速度组合集中供料设备速度组合的获得过程包括：获取具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合；所述预设供料设备速度组合集中一条供料设备速度组合的供料设备的速度组合为所述相同的历史速度组合，所述速度组合对应的料量根据所述具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合中的料量得到，所述速度组合对应的均方差根据所述具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合中的每个检测点的料厚得到，所述速度组合对应的使用时间长度根据所述具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合的总条数得到。

第二方面，本申请提供一种布料控制装置，所述装置包括：获取单元，用于获取供料设备的待供料量，所述待供料量是所述供料设备当前提供的料量；选择单元，用于以预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择与所述待供料量相匹配的供料设备速度组合，所述预设供料设备速度组合集记录有对多条历史供料设备速度组合挖掘得出的不同料量下的供料设备速度组合，且按所述预设速度组合选择原则选择出的供料设备速度组合对应的布料均匀性优于没有被选择的供料设备速度组合对应的布料均匀性；控制单元，用于按照选择出的供料设备速度组合，对所述供料设备的速度进行控制。

可选的，所述选择单元，用于若按照所述预设速度组合选择原则，从所述预设供料设备速度组合集中选择出一条与所述待供料量相匹配的候选供料设备速度组合，所述候选供料设备速度组合作为所述选择出的供料设备速度组合，以及用于若按照所述预设速度组合选择原则，从所述预设供料设备速度组合集中选择出多条与所述待供料量相匹配的候选供料设备速度组合，触发所述控制单元控制所述供料设备分别按照每条候选供料设备速度组合运行预设时长；

所述装置还包括：采集单元，用于在所述供料设备按照所述候选供料设备速度组合运行过程中，采集每个检测点的料厚，以在所述供料设备运行所述预设时长后得到所述候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚；确定单元，用于根据所述候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚，确定所述候选供料设备速度组合对应的布料均匀性；所述选择单元，还用于根据每条所述候选供料设备速度组合对应的布料均匀性，从所述多条与所述待供料量相匹配的候选供料设备速度组合中选择出供料设备速度组合。

第三方面，本申请提供一种布料控制设备，所述设备包括：处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当所述一个或多个处理器执行所述计算机指令时，使得所述电子设备执行上述布料控制方法。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述布料控制方法。

与现有技术相比，本申请提供的上述技术方案具有如下优点：

上述技术方案在获取供料设备的待供料量后，以预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择与待供料量相匹配的供料设备速度组合，然后按照选择出的供料设备速度组合，对供料设备的速度进行控制，实现自动布料，降低了人员劳动强度。且按预设速度组合选择原则选择出的供料设备速度组合对应的布料均匀性优于没有被选择的供料设备速度组合对应的布料均匀性，使得供料设备按选择出的供料设备速度组合运行时可以使得布料尽可能均匀，提高了产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例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申请的一些实施例，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。

图1是本申请实施例提供的布料控制方法的一种流程图；

图2是本申请实施例提供的选择供料设备速度组合的一种流程图；

图3是本申请实施例提供的选择供料设备速度组合的另一种流程图；

图4是本申请实施例提供的计算使用时间长度的流程图；

图5是本申请实施例提供的布料控制装置的一种结构示意图；

图6是本申请实施例提供的布料控制装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

布料均匀性是产品生产控制中的一个重要指标，布料是否均匀直接影响产品生产质量。以带式焙烧机球团生产为例，生球在台车料面上分布的均匀性对生球受热的均匀性与稳定性至关重要，生球布料控制的好坏直接影响到球团矿的抗压强度等质量指标。但是生球布料控制存在如下难点：

1)由于混合料的成球性、混合料的水分、造球盘的转速、造球盘的倾角等因素会造成生球的出球量不稳定或者生球的粒径大小不稳定，从而导致生球皮带、往复布料器、宽皮带上的生球堆积形状千姿百态，也就是说单位面积上的生球量不相等，出现布料不均匀的问题；

2)由于生球的水分较大、粘性较大、缓冲设备较差，只能靠辊式布料器来布料，辊式布料器只能消除单位面积上生球量偏差较小的波动，较大的波动无法消除且造成生球布料的不均匀；

3)由于生球流量的变化，生球皮带、往复布料器、宽皮带和辊式布料器之间的速度无法精确自动匹配，导致宽皮带上的生球量呈现凸起或凹下的“拉钩”形状，这种不均匀的分布，经过辊式布料器后直接落到台车上，导致布料不均匀。

不同产品生产过程中布料控制的难点不同，在布料控制存在难点的情况下，布料控制无法实现自动控制，只能依靠人工经验与观察进行手动控制。

手动控制具有如下缺点

缺点一，增加人员劳动强度；缺点二，由于人的精力分散、经验不足会导致控制不及时、控制偏差过大等问题，从而出现布料不均匀的问题，布料不均匀会进一步影响产品质量。

本申请的一些实施例提供一种布料控制方法及装置，在获取供料设备的待供料量后，以预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择与待供料量相匹配的供料设备速度组合，然后按照选择出的供料设备速度组合，对供料设备的速度进行控制，实现自动布料，降低了人员劳动强度。且按预设速度组合选择原则选择出的供料设备速度组合对应的布料均匀性优于没有被选择的供料设备速度组合对应的布料均匀性，使得供料设备按选择出的供料设备速度组合运行时可以使得布料尽可能均匀，提高了产品质量。

首先对本申请实施例涉及的术语进行说明：

布料：指经过供料设备将原料分布到设备上的过程，以带式焙烧机球团的生产过程为例，布料可以是从造球盘下来的生球经过供料设备(生球皮带、往复布料器、宽皮带、辊式布料器)分布到台车上的过程。

均匀性：指原料在分布到设备上后横断面料面高度的一致性，本申请实施例通过均方差的大小对均匀性进行评价，均方差越小布料越均匀、均方差越大布料越不均匀。

均方差：又称标准差(Standard Deviation)，是离均差平方的算术平均数的平方根，用σ表示。均方差能反映一个数据集的离散程度，在概率统计中最常使用均方差作为统计分布程度上的测量。

请参见图1，其示出了本申请实施例提供的布料控制方法的一种可选流程，可以包括以下步骤：

S101、获取供料设备的待供料量，待供料量是供料设备当前提供的料量。料量可以是原料重量，如通过供料设备分布生球过程中，料量可以是经过供料设备将要分布到台车上的生球重量。

S102、以预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择与待供料量相匹配的供料设备速度组合，预设供料设备速度组合集记录有对多条历史供料设备速度组合挖掘得出的不同料量下的供料设备速度组合，且按预设速度组合选择原则选择出的供料设备速度组合对应的布料均匀性优于没有被选择的供料设备速度组合对应的布料均匀性。

在本实施例中，预设供料设备速度组合集中的每条供料设备速度组合可以包括：供料设备的速度组合和供料设备对应的料量。供料设备的速度组合可以是供料设备在进行供料时采用的速度，一般情况下，在提供一种原料时需要使用多个供料设备，那么供料设备的速度组合可以指定这多个供料设备各自的速度。

供料设备对应的料量则用于选择供料设备速度组合时使用，在一些示例中，若供料设备速度组合中供料设备对应的料量与待供料量相同，则该供料设备速度组合可以作为候选供料设备速度组合；在一些示例中，若供料设备速度组合中供料设备对应的料量与待供料量之间的差值在预设差值范围内，则供料设备速度组合作为候选供料设备速度组合；然后再按照预设速度组合选择原则，从候选供料设备速度组合中选择供料设备速度组合，由此使选择出的供料设备速度组合中供料设备对应的料量与待供料量相同或相接近。而供料设备速度组合是对多条历史供料设备速度组合挖掘得出，那么供料设备速度组合中供料设备的速度组合可以是基于供料设备的历史速度组合得到，从而可以按照历史经验来控制供料设备的运行。

S103、按照选择出的供料设备速度组合，对供料设备的速度进行控制。其中，供料设备速度组合的供料设备的速度组合中记录了每个供料设备的速度，在选择出一种供料设备速度组合，可以控制各供料设备按照该供料设备速度组合中记录的速度运行。

因为按预设速度组合选择原则选择出的供料设备速度组合对应的布料均匀性优于没有被选择的供料设备速度组合对应的布料均匀性，所以各供料设备按照选择出的供料设备速度组合中记录的速度运行时可以使布料尽可能地均匀，从而在自动布料的同时提高布料均匀性，降低了人员劳动强度且提高了产品质量。

在一些示例中，预设供料设备速度组合集中与待供料量相匹配的供料设备速度组合可能有多个，但是在对供料设备进行控制时仅采用一条供料设备速度组合，因此需要从预设供料设备速度组合集中选择一条供料设备速度组合，其过程可以参见图2所示，可以包括以下步骤：

S201、若按照预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择出一条与待供料量相匹配的候选供料设备速度组合，候选供料设备速度组合作为选择出的供料设备速度组合。

S202、若按照预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择出多条与待供料量相匹配的候选供料设备速度组合，控制供料设备分别按照每条候选供料设备速度组合运行预设时长。

在本实施例中，若从预设供料设备速度组合集中仅选择出一条候选供料设备速度组合，则直接将该候选供料设备速度组合作为选择出的供料设备速度组合；若选择出多条候选供料设备速度组合，则需要控制供料设备按照每条候选供料设备速度组合试运行一段时间(如预设时长)，预设时长可以是30分钟，每条候选供料设备速度组合都需要试运行30分钟，30分钟仅是示例，本实施例不限定预设时长的取值。

在试运行结束后根据每条候选供料设备速度组合对应的布料均匀性来选择供料设备速度组合，以使供料设备速度组合对应的布料均匀性较优，例如可以选择布料均匀性最优的候选供料设备速度组合作为选择出的供料设备速度组合，以使得布料均匀性更好。其中，按照候选供料设备速度组合试运行后选择的过程如步骤S203至步骤S205所示。

在一些示例中，若选择出多条候选供料设备速度组合，可以随机选择一条候选供料设备速度组合来控制供料设备的运行。若从预设供料设备速度组合集中没有选择出供料设备速度组合，则控制供料设备的速度不变。

S203、在供料设备按照候选供料设备速度组合运行过程中，采集每个检测点的料厚，以在供料设备运行预设时长后得到候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚。

在本实施例中，检测点可以是供料设备按照候选供料设备速度组合运行过程中原料经过的位置，检测点可以是预先设置的一个或多个位置。在供料设备运行预设时长过程中每个检测点可以采集至少一次料厚。例如在供料设备按照候选供料设备速度组合每运行第一时长后，采集每个检测点的料厚，预设时长包括多个第一时长。

以4个检测点为例，第一时长可以是10秒钟，预设时长是30分钟，则供料设备每运行10秒钟，采集一次4个检测点的料厚。在供料设备运行30分钟后，每个检测点被采集18次。

S204、根据候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚，确定候选供料设备速度组合对应的布料均匀性。

在本实施例中，布料均匀性可通过均方差来表示。如根据候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚，计算候选供料设备速度组合对应的料厚的均方差。若每个检测点的料厚采集一次，则计算候选供料设备速度组合对应的料厚的均方差的过程如下：

其中/>

若每个检测点的料厚采集多次，如在供料设备每运行第一时长采集一次检测点的料厚的情况下，则计算候选供料设备速度组合对应的料厚的均方差的过程是：根据每运行第一时长采集的每个检测点的料厚，计算每个第一时长对应的料厚的均方差；根据每个第一时长对应的料厚的均方差，计算料厚的平均均方差，料厚的平均均方差作为候选供料设备速度组合对应的料厚的均方差。

假设每运行第一时长采集的第j个检测点的料厚为X

S205、根据每条候选供料设备速度组合对应的布料均匀性，从多条与待供料量相匹配的候选供料设备速度组合中选择出供料设备速度组合。

在以料厚的均方差表征布料均匀性的情况下，均方差越小布料越均匀、均方差越大布料越不均匀，按照该原则可以选择均方差最大的候选供料设备速度组合为供料设备速度组合。

从上述技术方案可知，若选择出多条候选供料设备速度组合，则控制供料设备按照每条候选供料设备速度组合试运行一段时间(如预设时长)。在试运行结束后根据每条候选供料设备速度组合对应的布料均匀性来选择供料设备速度组合，以使供料设备速度组合对应的布料均匀性较优，例如可以选择布料均匀性最优的候选供料设备速度组合作为选择出的供料设备速度组合，以使得布料均匀性更好。

在一些示例中，预设速度组合选择原则可以包括：均方差最小原则和使用时间长度最长原则。预设供料设备速度组合集中的每条供料设备速度组合包括：供料设备的速度组合、速度组合对应的均方差、速度组合对应的使用时间长度和速度组合对应的料量。

在按照均方差最小原则选择和使用时间长度最长原则选择时，可以先从预设供料设备速度组合集中选择速度组合对应的料量与待供料量匹配的候选供料设备速度组合，然后按照均方差最小原则，选择速度组合对应的均方差最小的候选供料设备速度组合，按照使用时间长度最长原则，选择速度组合对应的使用市场长度最长的候选供料设备速度组合。

若按照均方差最小原则和使用时间长度最长原则仅选择出一条候选供料设备速度组合，则候选供料设备速度组合作为供料设备速度组合；若按照均方差最小原则和使用时间长度最长原则没有选择出候选供料设备速度组合，则控制供料设备的速度不变。

如图3所示，其示出了从候选供料设备速度组合中选择供料设备速度组合的过程，可以包括以下步骤：

S301、从预设供料设备速度组合集中选择满足料量范围的候选供料设备速度组合，满足料量范围可以是供料设备速度组合中速度组合对应的料量与待供料量匹配。

S302、判断选择出的候选供料设备速度组合的总数量是否等于1，如果总数量等于1，该候选供料设备速度组合作为供料设备速度组合；如果总数量不等于1，执行步骤S303。

S303、判断选择出的候选供料设备速度组合的总数量是否小于1，如果总数量小于1，维持供料设备的速度不变；如果总数量大于1，执行步骤S304。

S304、试运行按照均方差最小原则仅选择出的一条候选供料设备速度组合，并得到候选供料设备速度组合的平均均方差，记为平均均方差1。

S305、试运行按照使用时间程度最长原则仅选择出的一条候选供料设备速度组合，并得到候选供料设备速度组合的平均均方差，记为平均均方差2。

S306、判断平均均方差1是否小于平均均方差2，如果平均均方差1小于平均均方差2，执行步骤S307，如果平均均方差1不小于平均均方差2，执行步骤S308。

S307、按照使用时间程度最长原则选择出的候选供料设备速度组合作为供料设备速度组合。

S308、按照均方差最小原则选择出的候选供料设备速度组合作为供料设备速度组合。

在一些示例中，若按照均方差最小原则和使用时间长度最长原则各选择出至少一条候选供料设备速度组合，则按照上述步骤S202至步骤S205从这两条候选供料设备速度组合中选择一条候选供料设备速度组合作为供料设备速度组合。在一些示例中，若按照均方差最小原则和使用时间长度最长原则各选择出多条候选供料设备速度组合，则可以从按照均方差最小原则选择的多条候选供料设备速度组合中选择一条候选供料设备速度组合(如使用时间长度最长的)，从按照使用时间长度最长原则选择出的多条候选供料设备速度组合选择一条候选供料设备速度组合(如均方差最小的)，然后再按照上述步骤S202至步骤S205从这两条候选供料设备速度组合中选择一条候选供料设备速度组合作为供料设备速度组合。

在从按照均方差最小原则选择的多条候选供料设备速度组合中选择一条候选供料设备速度组合时，可以随机选择，也可以选择使用时间长度大于预设时长阈值的候选供料设备速度组合，若选择出多条，则对这多条候选供料设备速度组合参与供料设备速度组合的选择。预设时长阈值可以是2小时，本实施例不进行限定。在从按照使用时间长度最长原则选择的多条候选供料设备速度组合中选择一条候选供料设备速度组合时，可以随机选择，也可以选择均方差大于预设均方差阈值的候选供料设备速度组合，若选择出多条，则对这多条候选供料设备速度组合参与供料设备速度组合的选择。预设均方差阈值的取值本实施例不进行限定。

在这里需要说明的一点是：以均方差最小原则选择是一种理想状态，但是实用性较差、时间过短且鲁棒性差，必须选择一种适应性很强的速度组合，加入按照使用时间长度最长原则是为了提高所选速度组合的实用性。

在本实施例中，预设供料设备速度组合集记录有对多条历史供料设备速度组合挖掘得出的不同料量下的供料设备速度组合。其中，每条历史供料设备速度组合包括：供料设备的历史速度组合、供料设备的历史速度组合对应的料量、供料设备以历史速度组合运行时每个检测点的料厚。相对应的，预设供料设备速度组合集中供料设备速度组合的获得过程如下：

获取具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合；预设供料设备速度组合集中一条供料设备速度组合的供料设备的速度组合为相同的历史速度组合，速度组合对应的料量根据具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合中的料量得到，速度组合对应的均方差根据具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合中的每个检测点的料厚得到，速度组合对应的使用时间长度根据具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合的总条数得到。

也就是说，按照历史供料设备速度组合的历史速度组合将多条历史供料设备速度组合划分成多组速度组合，每组速度组合记录了具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合，按照一组速度组合中的历史供料设备速度组合得到预设供料设备速度组合集中的一条供料设备速度组合，具体过程是：

该组历史供料设备速度组合的历史速度组合为供料设备速度组合的速度组合，该组历史供料设备速度组合中料量的平均值可以作为供料设备速度组合中速度组合对应的料量，根据该组历史供料设备速度组合中每个检测点的料量计算出的均方差可以作为供料设备速度组合中速度组合对应的均方差；该组历史供料设备速度组合的总条数可以作为供料设备速度组合中速度组合对应的使用时间长度，实现基于多条具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合得到一条供料设备速度组合，完成对历史供料设备速度组合的挖掘。

从上述技术方案可知，本申请实施例提供的布料控制方法可以包括：数据采集、初级计算、数据保存、深度计算、数据挖掘和数据推荐这六个环节，数据采集是采集供料设备的历史速度组合、供料设备运行过程中每个检测点的料厚，初级计算是计算一条历史速度组合对应的料厚的均方差以及相同的历史速度组合的使用时间长度，数据保存是至少保存初级计算的计算结果、历史速度组合和料量，深度计算是计算具有相同的历史速度组合对应的料厚的平均均方差和平均料量，以得到预设供料设备速度组合集中的每条供料设备速度组合，数据挖掘是按照预设速度组合选择原则(如均方差最小原则和使用时间长度最长原则)选择供料设备速度组合，数据推荐是推荐选择出的供料设备速度组合，以该供料设备速度组合控制供料设备的速度。

下面以带式焙烧机球团的生产过程为例，供料设备包括生球皮带、往复布料器、宽皮带及辊式布料器(也称为辊筛)。数据采集环节：采集供料设备的历史速度组合和供料设备运行过程中每个检测点的料厚。上述数据通常在PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)或DCS(Distributed Control System，集散控制系统)的控制器中，通过OPC(Object Linking and Embedding for Process Control)通讯协议进行数据采集；在数据采集环节中可以以时间为主键，采集周期为一分钟。

初级计算环节：料厚的均方差和速度不变持续时间长度的计算，速度不变持续时间长度计算是找到相同的历史速度组合的使用时间长度。

1)计算料厚的均方差

通过数据采集环节得到N(通常为4)个检测点的料厚，分别用X

X

通过计算公式计算出的料厚平均值和均方差如表1所示，序号1对应的均方差最小，说明这一时刻的布料均匀性最好，序号2次之，序号3最差。

表1料厚平均值及均方差的数据表

2)速度不变持续时间长度的计算

根据采集的各个供料设备的当前速度，判断历史速度库中是否存在一条记录：各个供料设备的历史速度与当前采集的供料设备的当前速度相同，即供料设备的历史速度组合与当前采集的速度组合相同，如果存在这样的记录，则找到该速度组合对应的时长为最大时长，在最大时长的基础上加1，作为这条记录的最新时长(即持续时间长度)，否则，重新建立速度标识，该标识下的最大时长为1，流程图如图4所示，可以包括以下步骤：

S401、根据采集的供料设备的当前速度搜索历史速度库。

S402、判断历史速度库中是否存在一条与当前采集的速度组合相同的历史速度组合，如果存在，执行步骤S403，如果不存在，执行步骤S404。

S403、将该历史速度组合的最大时长+1。其中，历史速度组合的初始值可以为1，在每采集到一条与其相同的速度组合后，该历史速度组合的最大时长都可以+1，因此，历史速度组合的最大时长(即持续时间长度)可以是该历史速度组合出现的总次数。

S404、为当前采集的速度组合建立速度标识，并确定该速度组合的最大时长为1。

在本实施例中，若历史速度库中不存在一条与当前采集的速度组合相同的历史速度组合，将该速度组合作为历史速度库中的一条历史速度组合，并通过速度标识来标记该历史速度组合，不同的历史速度组合的速度标识不同，速度标识可以是数字等，本实施例不进行限定。

步骤三、数据保存；

数据保存在数据库中，可以借助oracle、sqlserver等关系型数据库，以采集时间为主键即关键字，原始数据记录形式如表2所示，计算后的数据保存形式如3所示。

表2原始数据

表3初级计算后保存的数据

在表2和表3中记录时刻可以是采集时间，布料器为往复布料器，辊筛为辊式布料器，生球重量可以为生球的料量。

深度计算环节：

深度计算是在完成初级计算与数据保存的基础上，对保存的数据进行深度加工，以得到某一种历史速度组合对应的生球平均重量(平均料量，用来与待供料量匹配)、平均均方差(均方差的平均值)和该历史速度组合的使用时间长度(简称为时长)，深度计算后的数据表如表4所示，表3是以每一分钟一条记录保存的数据，一天就有1440条记录，虽然供料设备的历史速度组合未变，但是台车的料厚可能发生变化，从而导致均方差变化，深度计算则是在料厚波动的情况下，将料厚的波动转移到平均均方差上。

表4深度计算的计算结果表

数据挖掘环节：

数据挖掘环节使用的数据挖掘规则：

料量匹配原则：即当前料量与所推荐的供料设备速度组合对应的料量必须在一定的范围内，假设以50吨/小时为例，也就是说在表4中查找当前料量±50所对应的所有供料设备速度组合，假设当前采集的料量为350吨，那么对应表4存在3种速度组合，即速度标识为1、2、3的三种均满足条件。

均方差最小原则：从表4中不难看出，如果以均方差最小为优先原则的话，即推荐第二种速度组合为最优的控制参数。

使用时间长度最长原则：从表4中不难看出，如果以使用时间长度最长为优先原则的话，那么应该推荐第一种速度组合。

均方差与时长综合最优原则：先试运行均方差最小原则选择出的供料设备速度组合中的速度组合，如试运行30分钟，然后试运行使用时间长度最长原则选择出的供料设备速度组合中的速度组合，同样试运行30分钟，收集这两种速度组合下的平均均方差进行比较，看哪一种平均均方差更小，则最终选择哪一种速度组合。

数据推荐环节：将选择的速度组合通过通讯程序下发给一级PLC程序，由PLC程序控制供料设备按照选择的速度组合运行，实现自动布料控制，降低了人员劳动强度。且因为选择的速度组合的平均均方差更小，其布料均匀性由于其他速度组合，从而提高布料均匀性，提高了产品质量。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

与上述方法实施例相对应，本申请实施例还提供一种布料控制装置，该布料控制装置的一种可选结构如图5所示，可以包括：获取单元10、选择单元20和控制单元30。

获取单元10，用于获取供料设备的待供料量，待供料量是供料设备当前提供的料量。料量可以是原料重量，如通过供料设备分布生球过程中，料量可以是经过供料设备将要分布到台车上的生球重量。

选择单元20，用于以预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择与待供料量相匹配的供料设备速度组合，预设供料设备速度组合集记录有对多条历史供料设备速度组合挖掘得出的不同料量下的供料设备速度组合，且按预设速度组合选择原则选择出的供料设备速度组合对应的布料均匀性优于没有被选择的供料设备速度组合对应的布料均匀性。

在本实施例中，预设供料设备速度组合集中的每条供料设备速度组合可以包括：供料设备的速度组合和供料设备对应的料量。供料设备的速度组合可以是供料设备在进行供料时采用的速度，一般情况下，在提供一种原料时需要使用多个供料设备，那么供料设备的速度组合可以指定这多个供料设备各自的速度。供料设备对应的料量则用于选择供料设备速度组合时使用，选择过程请参见上述方法实施例中的相关说明。

控制单元30，用于按照选择出的供料设备速度组合，对供料设备的速度进行控制。其中，供料设备速度组合的供料设备的速度组合中记录了每个供料设备的速度，在选择出一种供料设备速度组合，可以控制各供料设备按照该供料设备速度组合中记录的速度运行。

因为按预设速度组合选择原则选择出的供料设备速度组合对应的布料均匀性优于没有被选择的供料设备速度组合对应的布料均匀性，所以各供料设备按照选择出的供料设备速度组合中记录的速度运行时可以使布料尽可能地均匀，从而在自动布料的同时提高布料均匀性，降低了人员劳动强度且提高了产品质量。

图6示出了本申请实施例提供的布料控制装置的另一种可选结构，在图5基础上还可以包括：采集单元40和确定单元50。其中，图6所示布料控制装置中选择单元20选择供料设备速度组合的方式如下：

选择单元20若按照预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择出一条与待供料量相匹配的候选供料设备速度组合，候选供料设备速度组合作为选择出的供料设备速度组合；选择单元20若按照预设速度组合选择原则，从预设供料设备速度组合集中选择出多条与待供料量相匹配的候选供料设备速度组合，触发控制单元30控制供料设备分别按照每条候选供料设备速度组合运行预设时长。

采集单元40，用于在供料设备按照候选供料设备速度组合运行过程中，采集每个检测点的料厚，以在供料设备运行预设时长后得到候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚。

在本实施例中，检测点可以是供料设备按照候选供料设备速度组合运行过程中原料经过的位置，检测点可以是预先设置的一个或多个位置。在供料设备运行预设时长过程中每个检测点可以采集至少一次料厚。例如在供料设备按照候选供料设备速度组合每运行第一时长后，采集每个检测点的料厚，预设时长包括多个第一时长。

确定单元50，用于根据候选供料设备速度组合对应的每个检测点的料厚，确定候选供料设备速度组合对应的布料均匀性。在本实施例中，布料均匀性可通过均方差来表示，计算过程请参见方法实施例。

选择单元30，还用于根据每条候选供料设备速度组合对应的布料均匀性，从多条与待供料量相匹配的候选供料设备速度组合中选择出供料设备速度组合。在以料厚的均方差表征布料均匀性的情况下，均方差越小布料越均匀、均方差越大布料越不均匀，按照该原则可以选择均方差最大的候选供料设备速度组合为供料设备速度组合。

从上述技术方案可知，若选择出多条候选供料设备速度组合，则控制供料设备按照每条候选供料设备速度组合试运行一段时间(如预设时长)。在试运行结束后根据每条候选供料设备速度组合对应的布料均匀性来选择供料设备速度组合，以使供料设备速度组合对应的布料均匀性较优，例如可以选择布料均匀性最优的候选供料设备速度组合作为选择出的供料设备速度组合，以使得布料均匀性更好。

在一些示例中，预设速度组合选择原则可以包括：均方差最小原则和使用时间长度最长原则。预设供料设备速度组合集中的每条供料设备速度组合包括：供料设备的速度组合、速度组合对应的均方差、速度组合对应的使用时间长度和速度组合对应的料量。

选择单元30在按照均方差最小原则选择和使用时间长度最长原则选择时，可以先从预设供料设备速度组合集中选择速度组合对应的料量与待供料量匹配的候选供料设备速度组合，然后按照均方差最小原则，选择速度组合对应的均方差最小的候选供料设备速度组合，按照使用时间长度最长原则，选择速度组合对应的使用市场长度最长的候选供料设备速度组合。若按照均方差最小原则和使用时间长度最长原则仅选择出一条候选供料设备速度组合，则候选供料设备速度组合作为供料设备速度组合；若按照均方差最小原则和使用时间长度最长原则没有选择出候选供料设备速度组合，则控制供料设备的速度不变。

其中，每条历史供料设备速度组合包括：供料设备的历史速度组合、供料设备的历史速度组合对应的料量、供料设备以历史速度组合运行时每个检测点的料厚；预设供料设备速度组合集中供料设备速度组合的获得过程如下：

获取具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合；预设供料设备速度组合集中一条供料设备速度组合的供料设备的速度组合为相同的历史速度组合，速度组合对应的料量根据具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合中的料量得到，速度组合对应的均方差根据具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合中的每个检测点的料厚得到，速度组合对应的使用时间长度根据具有相同的历史速度组合的历史供料设备速度组合的总条数得到，具体过程请参见方法实施例。

此外，本申请实施例还提供一种布料控制设备，设备包括：处理器和存储器；存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得电子设备执行上述布料控制方法。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机程序，计算机程序被执行时实现上述布料控制方法。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例可以采用递进的方式描述、本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。