本发明涉及卷烟生产的，具体地，涉及一种用于贮柜出料的控制方法和控制系统。
背景技术：
1、贮柜是烟草行业制丝生产过程中用于贮存烟叶或烟丝的设备，一般由柜体、底带、出料耙辊等部分组成，为后续加工工序提供充足的烟叶或烟丝，对于整个产线的生产有着极为重要的作用。
2、现有技术中，贮柜出料的过程主要采用人工控制的方式，即工作人员根据经验设置底带电机的初始频率，贮柜的底带根据设定初始频率进行出料，出料过程中，由于贮柜内存储的物料厚度高低不同，尤其是在料头和料尾的区域，所以需要工作人员根据底带上烟叶输送量情况而对底带电机频率进行调整，对工作人员的经验依赖性较大。对于经验不足的工作人员会采用先多出料至缓存设备中然后停机，再启动设备先利用缓存设备中的物料对下一工序进行供料的方式，造成贮柜及缓存设备的多次启停，从而影响设备的使用寿命。
技术实现思路
1、为解决上述问题的至少一个方面，本发明提供了一种用于贮柜出料的控制方法，通过准确计算不同待出料链结出料时的底带电机频率，并以此自动化控制底带电机运行，使得贮柜出料量稳定，且与产线上的送料需求相匹配，减少了贮柜以及缓存设备的启停次数，从而有助于延长设备的使用寿命。
2、本技术是通过以下技术方案实现的：一种用于贮柜出料的控制方法，包括以下步骤：
3、步骤1：获取底带上的待出料链结及其上的烟叶体积；
4、步骤2：获取步骤1中该待出料链结出料时，贮柜出料的体积流量要求；
5、步骤3：获取该待出料链结的沿着底带传送方向的长度和底带轴的半径；
6、步骤4：根据步骤1中该待出料链结的出料流量与步骤2中该待出料链结出料时贮柜出料的体积流量要求相等，得到该出料链结出料时底带电机频率；
7、步骤5：根据步骤4中得到的该出料链结出料时底带电机频率，确定该出料链结出料时底带电机的实际控制频率，并以该实际控制频率在该出料链结出料时控制底带电机进行贮柜出料。
8、优选地，所述步骤4中出料链结出料时底带电机频率的计算公式为：，其中，表示出料链结出料时出料链结上的烟叶体积；表示出料链结出料时贮柜出料的体积流量要求；代表链结的沿着底带传送方向的长度；代表底带轴的半径。
9、优选地，所述步骤1包括以下步骤：
10、步骤1-1：获取底带上物料的三维点云模型；
11、步骤1-2：根据底带上链结的结构信息，对步骤1-1中获取的三维点云模型进行离散化处理，从而获取每条链结上的物料体积；
12、步骤1-3：根据底带的运行数据，获取底带的待出料链结，从而获取该待出料链结上的烟叶体积。
13、优选地，所述步骤2包括以下步骤：
14、步骤2-1：获取生产线上的历史生产数据；
15、步骤2-2：基于机器学习采用步骤2-1获取的历史生产数据构建并训练出贮柜的出料模型；
16、步骤2-3：根据当前生产数据和步骤2-2中的出料模型预测出贮柜在不同阶段的出料体积流量要求。
17、优选地，所述步骤5包括以下步骤：
18、步骤5-1：获取贮柜控制系统中，设定的底带电机频率最大值和最小值；
19、步骤5-2：比较步骤4中得到该待出料链结的出料流量与、，当大于且小于时，以作为底带电机的实际控制频率；当小于时，以作为底带电机的实际控制频率；当大于时，以作为底带电机的实际控制频率。
20、优选地，所述贮柜控制系统中按照料头阶段、料中稳态阶段和料尾阶段分别设置对应阶段的底带电机频率最大值和最小值；步骤1中还获取待出料链结所处阶段，在步骤5-2中该待出料链结的出料流量根据所处阶段与贮柜控制系统中对应阶段的设定值相比较。
21、优选地，还包括步骤6：当贮柜出料时出现堵料情况时，在步骤5中确认的底带电机的实际控制频率的基础上减去预设频率获得新的实际控制频率，以新的实际控制频率控制底带电机进行贮柜出料；当堵料情况结束时，将底带电机的实际控制频率恢复为步骤5中确认的底带电机的实际控制频率。
22、本技术还提供了一种用于贮柜出料的控制系统，采用上述任一所述的一种用于贮柜出料的控制方法，包括三维成像传感器、计数接近开关、第一计算模块、出料流量预测模块、第二计算模块、比较模块和控制模块；三维成像传感器安装在贮柜内的底带上方处，用于检测底带上物料的三维点云数据；第一计算模块与三维成像传感器通信连接，用于接收三维成像传感器检测到的三维点云数据拼接成三维点云模型，并根据底带上链结的结构数据对三维点云模型进行离散化，计算出每条链结上的物料体积；计数接近开关安装在底带上，用于对底带的运行进程进行计数；出料流量预测模块与贮柜的管理系统通信连接，用于获取贮柜的历史生产数据和当前生产数据；出料流量预测模块包括出料模型训练单元和出料模型存储单元；出料模型训练单元用于接收贮柜的历史生产数据，基于机器学习构建并训练出贮柜的出料模型；出料模型存储单元用于存储出料模型训练单元中构建的出料模型和接收贮柜的当前生产数据，并基于出料模型和当前生产数据预测出不同阶段的贮柜出料的体积流量要求；第二计算模块内存储有待出料链结出料时的底带电机频率的计算公式，第二计算模块与第一计算模块、计数接近开关和出料流量预测模块均通信连接，用于根据第一计算模块的计算数据、计数接近开关的检测数据、出料流量预测模块的预测数据和底带的结构数据计算待出料链结出料时的底带电机频率；比较模块与第二计算模块和贮柜的控制系统通信连接，用于比较第二计算模块的计算数据与贮柜控制系统中的设定数据，并输出底带电机的实际控制频率；控制模块与比较模块和底带电机均通信连接，用于根据比较模块的输出数据控制底带电机运行。
23、优选地，还包括监测器和堵料处理模块；监测器安装在贮柜的落料口处，用于监控落料口处的落料情况，并在落料口出现物料堆积时发送信号至堵料处理模块；堵料处理模块内存储有堵料时底带电机的实际控制频率的计算公式，堵料处理模块与监测器、比较模块和控制模块均通信连接，用于接收监测器发送的信号和比较模块中的输出数据，计算出堵料时底带电机的实际控制频率，并以此实际控制频率通过控制模块控制底带电机运行；监测器与比较模块通信连接，用于当堵料结束时，恢复以比较模块中输出的数据通过控制模块控制底带电机运行。
24、优选地，所述监测器为工业相机。
25、本发明的一种用于贮柜出料的控制方法和控制系统，具有以下有益效果：
26、通过三维成像传感器获取底带上物料的三维点云数据，通过第一计算模块基于三维点云数据计算出底带上每条链结上烟叶体积，通过计数接近开关对底带运行过程进行计数，从而获取底带上的待出料链结及其上的烟叶体积；通过获取贮柜的历史生产数据和当前生产数据利用出料流量预测模块训练出贮柜的出料模型及预测当前生产不同阶段的贮柜出料的体积流量要求，从而获知不同待出料链结出料时对应的不同贮柜出料的体积流量要求；在第二计算模块中，根据待出料链结的出料流量与该待出料链结出料时贮柜出料的体积流量要求相等，即可得到该出料链结出料时底带电机频率；在比较模块中，比较第二计算模块中计算出的底带电机频率与贮柜系统中设定的底带电机频率范围，以确认最终的实际控制频率，并以此实际控制频率控制底带电机；通过在出料口处安装监测器监控出料口的出料情况，当出现堵料时，在确认最终的实际控制频率基础上降低一定速度直至堵料结束，有效防止了贮柜出料过程中出现堵料现象影响生产。本技术实现了去人工化，通过准确计算不同待出料链结出料时的底带电机频率，并以此自动化控制底带电机运行，使得贮柜出料量稳定，且与产线上的送料需求相匹配，减少了贮柜以及缓存设备的启停次数，从而有助于延长设备的使用寿命。
1.一种用于贮柜出料的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于贮柜出料的控制方法，其特征在于：所述步骤4中出料链结出料时底带电机频率的计算公式为：，其中，表示出料链结出料时出料链结上的烟叶体积；表示出料链结出料时贮柜出料的体积流量要求；代表链结的沿着底带传送方向的长度；代表底带轴的半径。
3.根据权利要求1所述的一种用于贮柜出料的控制方法，其特征在于：所述步骤1包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种用于贮柜出料的控制方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种用于贮柜出料的控制方法，其特征在于：所述步骤5包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种用于贮柜出料的控制方法，其特征在于：所述贮柜控制系统中按照料头阶段、料中稳态阶段和料尾阶段分别设置对应阶段的底带电机频率最大值和最小值；步骤1中还获取待出料链结所处阶段，在步骤5-2中该待出料链结的出料流量根据所处阶段与贮柜控制系统中对应阶段的设定值相比较。
7.根据权利要求1所述的一种用于贮柜出料的控制方法，其特征在于：还包括步骤6：当贮柜出料时出现堵料情况时，在步骤5中确认的底带电机的实际控制频率的基础上减去预设频率获得新的实际控制频率，以新的实际控制频率控制底带电机进行贮柜出料；当堵料情况结束时，将底带电机的实际控制频率恢复为步骤5中确认的底带电机的实际控制频率。
8.一种用于贮柜出料的控制系统，采用权利要求1至7任一所述的一种用于贮柜出料的控制方法，其特征在于：包括三维成像传感器、计数接近开关、第一计算模块、出料流量预测模块、第二计算模块、比较模块和控制模块；
9.根据权利要求8所述的一种用于贮柜出料的控制系统，其特征在于：还包括监测器和堵料处理模块；监测器安装在贮柜的落料口处，用于监控落料口处的落料情况，并在落料口出现物料堆积时发送信号至堵料处理模块；堵料处理模块内存储有堵料时底带电机的实际控制频率的计算公式，堵料处理模块与监测器、比较模块和控制模块均通信连接，用于接收监测器发送的信号和比较模块中的输出数据，计算出堵料时底带电机的实际控制频率，并以此实际控制频率通过控制模块控制底带电机运行；监测器与比较模块通信连接，用于当堵料结束时，恢复以比较模块中输出的数据通过控制模块控制底带电机运行。
10.根据权利要求9所述的一种用于贮柜出料的控制系统，其特征在于：所述监测器为工业相机。
