阀门开度控制方法、装置、控制器及造纸机与流程

本技术涉及机械控制，尤其涉及一种阀门开度控制方法、装置、电子设备、存储介质、计算机程序产品、控制器及造纸机。

背景技术：

1、压榨装置是造纸机中的主要构件，其中，靴式压榨工艺由于能够改善传统压榨工艺中存在的线压力压区小、脱水效率低等缺陷问题，在高速纸机中得到了广泛应用。

2、参考图1，造纸机的靴压机构102可由第一压辊104和第二压辊106构成。其中，第一压辊104和第二压辊106分别位于待处理纸张110的相对两侧，并在控制系统(例如，液压系统)的控制下对待处理纸张110施加压力，以执行待处理纸张110的脱水、压平等工艺处理。其中，在造纸工艺领域中，可将由第一压辊104和第二压辊106协同配合对待处理纸张110施加的压力，称为“靴压”。

3、在相关技术中，是根据pid控制器(比例-积分-微分控制器)的输出值来控制电动阀门的阀门开度，并基于电动阀门的阀门开度，驱动靴压机构(例如，图1的第一压辊104和第二压辊106)执行作动，以针对待处理纸张110施加相应的压力(靴压)。此控制方案主要存在靴压的线性压力控制较差，且无法满足不同厚度纸张以及不同工艺阶段制造需求的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种阀门开度控制方案，可提高造纸机的压控稳定性以及对于不同厚度纸张或不同工艺制造需求的压控自适应性。

2、根据本技术实施例的第一方面，提供了一种阀门开度控制方法，应用于造纸机，所述方法包括：获取所述造纸机的目标压力值、所述造纸机的pid控制器对应于每个检测时刻的允许阀门开度，其中，所述目标压力值表征所述造纸机对于待处理纸张的目标施加压力；根据拟合曲线中各期望压力值与各推荐阀门开度之间的对应关系，将各期望压力值中对应于所述目标压力值的一个期望压力值的推荐阀门开度，确定为拟合阀门开度；根据所述拟合阀门开度、所述pid控制器(318)对应于每个检测时刻的允许阀门开度，得到所述造纸机对应于每个检测时刻的推荐阀门开度。

3、在一些实施例中，可通过所述pid控制器，根据所述造纸机对应于每个检测时刻的实际压力值，得到所述造纸机对应于每个检测时刻的允许阀门开度。

4、在一些实施例中，可确定所述造纸机的每个期望压力值；采集所述造纸机对应于每个期望压力值的多个实际阀门开度，得到每个期望压力值的推荐阀门开度；根据各期望压力值与各推荐阀门开度之间的对应关系执行曲线拟合，得到所述拟合曲线。

5、在一些实施例中，对于各期望压力值中的任意一个当前压力值；可在预设采样时段内，连续采集所述造纸机对待处理纸张施加的多个实际压力值以及所述造纸机)对应于每个实际压力值的实际阀门开度；若每个实际压力值与所述目标压力值之间的差值均不大于预设偏差阈值，根据每个实际阀门开度的均值，确定所述当前压力值的推荐阀门开度。

6、在一些实施例中，所述预设采样时段为1分钟；所述预设偏差阈值为1％。

7、在一些实施例中，可通过以下方式更新所述拟合曲线：将所述拟合曲线中的任意一个期望压力值确定为待更新压力值，并确定所述待更新压力值的推荐阀门开度；采集所述造纸机(300)对应于所述待更新压力值的多个实际阀门开度，得到所述待更新压力值的待更新阀门开度；计算所述待更新压力值的推荐阀门开度和待更新阀门开度之间的差值，若所述差值不大于允许更新阈值，将所述待更新阀门开度确定为所述待更新压力值的新的推荐阀门开度，并基于所述待更新压力值和所述新的推荐阀门开度，更新所述拟合曲线。

8、在一些实施例中，所述允许更新阈值为10％。

9、在一些实施例中，所述允许阀门开度包括阀门调整幅度，所述推荐阀门开度包括推荐阀门开度范围值。

10、在一些实施例中，根据所述造纸机的拟合阀门开度、所述pid控制器对应于每个检测时刻的阀门调整幅度，确定所述造纸机对应于每个检测时刻的阀门开度上限值和阀门开度下限值；基于所述造纸机对应于每个检测时刻的阀门开度上限值和阀门开度下限值，得到所述造纸机对应于每个检测时刻的推荐阀门开度范围值。

11、在一些实施例中，所述阀门调整幅度不大于﹢15％且不小于﹣15％。

12、根据本技术实施例的第二方面，提供了一种阀门开度控制装置，应用于造纸机，包括：获取模块，用于获取所述造纸机的目标压力值、所述造纸机的pid控制器对应于每个检测时刻的允许阀门开度，其中，所述目标压力值表征所述造纸机对于待处理纸张的目标施加压力；分析模块，用于根据拟合曲线中各期望压力值与各推荐阀门开度之间的对应关系，将各期望压力值中对应于所述目标压力值的一个期望压力值的推荐阀门开度，确定为拟合阀门开度；计算模块，用于根据所述拟合阀门开度、所述pid控制器对应于每个检测时刻的允许阀门开度，得到所述造纸机对应于每个检测时刻的推荐阀门开度。

13、根据本技术实施例的第三方面，提供了一种控制器，所述控制器与造纸机通信连接，所述控制器中存储有控制指令，所述控制指令在被执行时，使所述控制器执行如第一方面所述的方法。

14、根据本技术实施例的第四方面，提供了一种造纸机，包括：靴压机构，用于对待处理纸张施加靴压；如第一方面所述的控制器；驱动装置，所述驱动装置分别通信连接所述控制器与所述靴压机构，用于根据所述控制器的控制指令驱动所述靴压机构执行相应作动。

15、根据本技术实施例的第五方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如第一方面所述方法对应的操作。

16、根据本技术实施例的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行如第一方面所述的方法。

17、根据本技术实施例的第七方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算机指令指示计算设备执行如第一方面所述方法对应的操作。

18、本技术各实施例提供的阀门开度控制方案，以造纸机的期望压力值为基础，并以pid控制器输出的允许阀门开度作为辅助控制，以确定造纸机的目标阀门开度，可以提高造纸机压力控制的稳定性，并可自适应于不同厚度纸张及不同工艺阶段的制造需求。

19、本技术各实施例提供的阀门开度控制方案，由pid控制器根据造纸机的实时压力反馈值，动态调整造纸机的允许阀门开度，能够更好地适应于各种复杂工艺制造条件，提高造纸机压力控制的稳定性。

20、本技术各实施例提供的阀门开度控制方案，采用表征各期望压力值与各推荐阀门开度之间的对应关系的拟合曲线，执行阀门开度的估算控制，可有效避免因压力感测故障所导致的压控失准问题，确保机械设备不会由于pid输出值的过大或过小所导致的设备损坏。

21、本技术各实施例提供的阀门开度控制方案，可在确定连续采集的多个实际压力值处于期望压力值的预设偏差范围内时，根据各实际压力值对应的各实际阀门开度的均值，确定期望压力值的推荐阀门开度，借以提高曲线拟合结果的准确性。

22、本技术各实施例提供的阀门开度控制方案，能够根据造纸机不同工艺阶段的压控需求，动态优化拟合曲线，以灵活满足不同工艺阶段的制造需求。此外，通过限制拟合曲线的未更新值与更新值之间的偏差幅度，可有效防止由于设备故障影响所导致的拟合曲线的优化误判。

23、本技术各实施例提供的阀门开度控制方案，基于pid控制器实时输出的允许阀门开度，动态确定造纸机的阀门调整幅度，据以确定造纸机对应于不同工艺阶段的推荐阀门开度范围值，不仅可提高造纸机的压力控制稳定性，并可灵活满足不同工艺阶段的压力控制需求，以提高生产品质。