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人工智能+粮食加工

AI & GRAIN PROCESSING

水稻加工智能工厂之智能砻谷

发布时间:2019-5-13

  • 砻谷与碾米是水稻加工的两个核心环节,智能砻谷是水稻加工智能工厂的核心功能之一。

    自动化是开环控制,而智能化则是闭环控制:或依据传感器的传感信息进行相应控制(比如位置传感、电流传感、压力传感、倾角传感……),或依据对生产工艺的检测信息进行控制(比如脱壳率、开糙率、碾米达标率……)。

    荣业软件水稻加工智能工厂既依据传感信息对生产节点进行“自主控制”,也依据水稻加工在线工艺检测系统的检测信息进行“非自主控制”。

    其中,自主控制由边缘计算完成,非自主控制由人工神经网络实现。

    一、荣业软件“智能砻谷”拓扑

     

    这是一个完整的闭环控制,而且是多环控制,不是一条线的单环,其控制原理为:

    1)根据淌板位置传感信息,伺服控制淌板位置(非单一机械的淌板位置跟踪),使之始终对准两辊之间;(2)流量传感以及变频伺服控制,以保证流量稳定;(3)辊径传感与辊间距传感确定两辊大小,当胶辊转速可控时保证两辊线速度之差;(4)根据在线工艺检测脱壳率(碎糙、裂纹)效果精准控制辊压,智能模式下辊压控制精度为0.1KPa(传统控制精度通常为10KPa)。

    二、实现手段

    1)传统砻谷机智能化改造,进行传统生产设备的改造对日常生产影响甚微(利用正常停休时间,对生产影响可以小时计)。荣业软件的智能化改造对原生产设备唯一的要求是可正常工作,除此之外没有任何其他要求——包括年限、厂家、新旧等等。

    改造的内容包括安装淌板位置传感、辊径传感、辊间距传感、流量变频传感与控制、辊压传感与控制。

     

    2)砻谷在线工艺检测,从每台砻谷机下在线智能取料并通过溜管送入人工智能检测机器人进行检测,检测结果经工厂内工业互联网传输至中心控制平台,中心平台根据每台砻谷机的工艺效果(脱壳率/碎糙率/裂纹粒率等)生成决策信息并精准控制砻谷机。

     

    3)中心控制云平台。这是智能工厂的“大脑”,具有在线与离线学习能力。根据传感与在线工艺检测信息形成决策,由决策信息生成控制信息,其控制信息由前端“智能控制器”驱动伺服系统完成。工作站通过网线与中心平台连接,工作站可处于工厂内任何位置。

     

     

    三、智能砻谷的操作与功能

    荣业软件的“智能砻谷”操作极其简单,只需在操作界面填入“目标脱壳率”即可。在用户填入目标脱壳率之后,智能系统将自主控制,使每台砻谷机工艺效果均均稳定在目标脱壳率上,同时,保证以最低辊压达到该脱壳率,使碎糙米与裂纹粒最少。

    每个稻谷品种都有属于自己的最佳脱壳率,智能砻谷可迅速找到这个值,并将每台砻谷机稳定到最佳脱壳率,这是一个精确的“值”——例如86.5%,是一个确定的值,不是一个粗犷的脱壳率范围。

    智能砻谷能完美妥善解决任何一个稻谷品种的得糙与增碎之间的矛盾,使企业的经济效益最大化:直接提高糙米得率0.5%-1.5%,少数品种可提高2%;还可直接降低碎米(碎糙米)1.5%-4%;具体提高幅度因品种而差异。

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