1.本发明涉及一种基于数采信息的卷包机组节能控制系统及方法，属于卷包机动力供应技术领域。
背景技术：
2.目前烟草企业的卷包生产线一般由多台卷烟机组组成，在卷烟机组日常生产过程中会有部分机组处于故障停机或检修保养停机，这部分停机机组的辅助驱动电机经常未及时关断电源始终处于运行中，造成能源的消耗，增加生产的成本。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于数采信息的卷包机组节能控制系统及方法，依托信息化采集系统，在卷烟机故障停机、检修保养停机时自动切断相应机组的驱动电机供电，停止电机运转，达到节能减排，降低生产经营成本。
4.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
5.第一方面，本发明提供了一种基于数采信息的卷包机组节能控制系统，包括：
6.数据采集终端：采集包装机电控制器、卷烟机控制电脑的停机信息，以及，接收人工配置信息，基于人工配置信息和停机信息进行编号检索和归类判断后，得到需要停止的驱动电机编号及停机类型信息后输出至控制器；
7.控制器：接收驱动电机编号及停机类型信息，以及，接收智能电能检测仪表输出的电流数字信号，所述电流数字信号为电动操作机构和辅助驱动电机之间的电流互感转换信号，且控制器响应于电流互感转换信号高于指定阈值时，基于驱动电机编号及停机类型信息发送控制信号给对应的电动操作机构；
8.电动操作机构，基于控制信号停止对应的辅助驱动电机。
9.进一步的，所述数据采集终端包括：
10.profinet网卡：通过同轴电缆连接包装机电控制器；
11.以太网卡：通过网线连接工业以太网交换机，所述工业以太网交换机通过网线连接控制器和卷烟机控制电脑；
12.数据采集模块：连接profinet网卡、以太网卡和数据存储模块，所述数据采集模块采集包装机电控制器和卷烟机控制电脑中的停机信息后存入数据存储模块；
13.数据处理模块：连接数据存储模块和以太网卡，所述数据处理模块接收人工配置信息，以及，基于人工配置信息从数据存储模块中获取停机信息进行编号检索和归类判断后，将得到需要停止的驱动电机编号及停机类型信息后输出至控制器；
14.数据存储模块：存储数据采集模块和数据处理模块中采集处理的数据。
15.进一步的，所述电动操作机构包括总制开关和多个分路电路开关，且总制开关通过母排连接各分路电路开关，所述总制开关连接卷包机组总输入电源，每个所述分路电路开关均连接控制器电源。
16.进一步的，所述电动操作机构和辅助驱动电机之间串接有可检测电流信息的电源互感器，且电流互感器通过信号线接入对应的智能电能检测仪表。
17.进一步的，所述智能电能检测仪表通过信号线连接电流互感器和工业以太网交换机，且智能电能检测仪表将电流互感器的电流信息转换成电流数字信号后，通过工业以太网交换机输出至控制器。
18.进一步的，所述控制器为plc控制器，且plc控制器通过发出i/o控制信号触发相应的辅助电动机断电停机。
19.进一步的，所述停机信息包括卷烟机跑条、手动停机和hcf缺空盘。
20.第二方面，本发明提供了一种基于数采信息的卷包机组节能控制方法，包括：
21.采集包装机电控制器、卷烟机控制电脑的停机信息；
22.接收需要停止的驱动电机编号及停机类型信息，以及，接收电动操作机构和辅助驱动电机之间的电流互感转换信号；
23.响应于电流互感转换信号高于指定阈值时，基于驱动电机编号及停机类型信息输出控制信号控制电动操作机构停止对应的辅助驱动电机；
24.所述需要停止的驱动电机编号及停机类型信息由人工配置信息和停机信息进行编号检索和归类判断后得到。
25.第三方面，本发明提供了一种基于数采信息的卷包机组节能控制装置，包括处理器及存储介质；
26.所述存储介质用于存储指令；
27.所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据上述所述方法的步骤。
28.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。
29.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
30.本发明通过采集卷烟机、包装机告警停机数据，筛分出包括卷烟机跑条、手动停机、hcf缺空盘等停机信息，将停机信息传送给plc控制器，plc控制器发出i/o控制信号,触发相应的辅助电动机断电，停止相应部位的驱动电机运转，实现节能减排，降低生产经营成本的效果。
附图说明
31.图1是本发明实施例一提供的一种基于数采信息的卷包机组节能控制系统示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
33.实施例一：
34.一种基于数采信息的卷包机组节能控制系统，首先采集卷烟机、包装机告警停机数据，筛分出包括卷烟机跑条、手动停机、hcf缺空盘等停机信息，将停机信息传送给plc控制器，plc控制器发出i/o控制信号,触发相应的辅助电动机断电，停止相应部位的驱动电机
运转。请参阅图1，系统组成部件如下：
35.(1)数据采集终端
36.数据采集终端包含了数据处理模块、数据采集模块、数据存储模块、profinet网卡、以太网卡五个主要功能模块；
37.用同轴电缆连接profinet网卡和包装机电控制器；
38.用网线(双绞线)通过交换机连接以太网卡和卷烟机控制电脑；
39.通过数据采集模块完成对卷烟机和包装机的停机数据进行采集；
40.数据处理模块提供人工数据录入界面，人工配置要控制驱动电机的停机类别，以及对应的驱动电机编号，数据处理模块同时能对采集的停机信息进行归类并将信息发给plc，所发的信息包括停机类型及需要停止的驱动电机编号；
41.数据处理模块、数据采集模块均能将采集处理的数据存入数据存储模块。
42.(2)工业以太网交换机
43.工业以网交换机用于连接数据采集终端、plc控制器、卷烟机控制电脑、若干智能电能检测仪表。
44.(3)plc控制器
45.plc控制器通过工业以太网交换机连接数据采集终端，数据采集终端中的数据处理模块将数据采集模块所采集的卷包机组的停机信息归类判断后，在数据存储模块中检索出对应的驱动电机编号，将需要停止的驱动电机编号及停机类型信息通过工业以太网交换机发送给plc控制器。
46.plc控制器通过控制信号线连接若干电动操作机构(qf0─
qfn)，其中qf0为卷包机组总输入电源的电动操作机构，qf1─
qfn为plc24v电源的电动操作机构。plc控制器通过以太网将接收到的需要停止的驱动电机编号及停机类型信息，在对应的智能电能检测仪表采集的电流高于一定阈值的情况下，将i/o信号发送给对应的电动操作机构，以停止对应辅助驱动电机的工作。
47.(4)24v电源
48.24v电源通过电源线连接qf1─
qfn某个电动操作机构，并连接plc控制器，为plc控制器提供24v电源。
49.(5)电动操作机构
50.方案中有若干个plc24v电源的电动操作机构(qf1─
qfn)，分别通过电源线连接卷包机组的若干个辅助驱动电机，根据plc控制的i/o信号控制辅助驱动电机电源的通断。电动操作机构和辅助驱动电机之间串接电源互感器，用以检测电流信息。
51.(6)电流互感器
52.电流互感器串接在电动操作机构和辅助驱动电机之间，用以检测电流信息。电流互感器通过信号线接入对应的智能电能检测仪表。
53.(7)母排
54.用作总制开关(电动操作机构qf0)与各分路电路中的开关(电动操作机构qf1─
qfn)的连接铜排。
55.(8)智能电能检测仪表
56.每个电流互感器通过信号线均连接一个智能电能检测仪表，智能电能检测仪表接
收电流互感器的电流信息后转换成数字信息，通过工业以太网交换机与plc控制器连接，为plc控制器提供各辅助驱动电机的电流信息。
57.卷烟机组日常生产过程中当主机停机，辅机驱动电机还在继续运行，这部分辅机电机单台能耗功率都较小，但多台组合在一起后功率会达到10个千瓦左右。
58.卷烟机主要辅机驱动电机统计表如下：
59.[0060][0061]
通过上述统计表格得出单台卷烟机组驱动电机功率为11.5kw,即单台机组停机1小时驱动电机耗电11.5度电能，卷烟机正常生产过程中具体停机时间可通过生产管理系统查询出来。
[0062]
通过查询系统得知一条生产线一个班次停机时间为1822分钟，即30个小时左右，而辅助驱动电机能耗为11.5度，在一个生产班次停机状态下能耗为345度，三条生产线能耗超过1000度，每月能耗超过30000度，使用本发明设备后将停机时间超过5分钟得驱动电机停止供电，待主机重新运行后恢复供电，减少驱动电机90％多余能耗。
[0063]
本实施例安装一台西门子ipc227e工控电脑作为数据采集终端，其中安装数据处理模块和数据采集模块，安装一块profinet网卡，选用mysql数据库作为数据存储模块。
[0064]
用同轴电缆连接ipc227e工控电脑连接包装机micro ii控制器。
[0065]
安装一台西门子s7-200 smart plc。
[0066]
安装一台西门子x310工业以太网交换机连接s7-200smartplc、ipc227e工控电脑、卷烟机控制电脑、若干伊顿nzm2-xro电动操作机构和若干安科瑞pz80l-e4/kc电能检测器。
[0067]
将若干lxk-120电流互感器串接在电动操作机构和电机之间，科瑞pz80l-e4/kc电能检测器读取各电机的电流信号。
[0068]
电动操作机构和电机之间的连接关系例举如下：
[0069]
1.qf1连接清洁辊电机(电机编号01)
[0070]
2.qf2连接供丝电机(电机编号02)
[0071]
3.qf3连接油泵电机(电机编号03)
[0072]
4.qf4连接涡旋风机电机(电机编号04)
[0073]
5.qf5连接盘纸架旋转电机(电机编号05)
[0074]
6.qf6连接切刀电机(电机编号06)
[0075]7……
[0076]
当ipc227e工控电脑采集到停机类型为“卷烟机跑条”的停机信号时，将停机类型“卷烟机跑条”和驱动电机编号01、02、03、05、06发送给西门子s7-200 smart plc。s7-200 smart plc判断相应电机的电能检测器检测到的电流数据大于0时，发送控制信号给电动操作机构qf1、qf2、qf3、qf5、qf6切断5个电机的电源，达到节能效果。“卷烟机跑条”的停机信号结束时，ipc227e工控电脑将停机类型“000”发送给plc，plc开启所有电机的电动操作机构，电机恢复运转。
[0077]
实施例二：
[0078]
一种基于数采信息的卷包机组节能控制方法，可通过实施例一中一种基于数采信息的卷包机组节能控制系统实现，包括：
[0079]
接收需要停止的驱动电机编号及停机类型信息，以及，接收电动操作机构和辅助驱动电机之间的电流互感转换信号；
[0080]
响应于电流互感转换信号高于指定阈值时，基于驱动电机编号及停机类型信息输出控制信号控制电动操作机构停止对应的辅助驱动电机；
[0081]
所述需要停止的驱动电机编号及停机类型信息由人工配置信息和停机信息进行编号检索和归类判断后得到。
[0082]
实施例三：
[0083]
本发明实施例还提供了一种基于数采信息的卷包机组节能控制装置，可实现实施例一中一种基于数采信息的卷包机组节能控制方法，包括处理器及存储介质；
[0084]
所述存储介质用于存储指令；
[0085]
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行下述方法的步骤：
[0086]
接收需要停止的驱动电机编号及停机类型信息，以及，接收电动操作机构和辅助驱动电机之间的电流互感转换信号；
[0087]
响应于电流互感转换信号高于指定阈值时，基于驱动电机编号及停机类型信息输出控制信号控制电动操作机构停止对应的辅助驱动电机；
[0088]
所述需要停止的驱动电机编号及停机类型信息由人工配置信息和停机信息进行编号检索和归类判断后得到。
[0089]
实施例四：
[0090]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，可实现实施例一中一种基于数采信息的卷包机组节能控制方法，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现下述方法的步骤：
[0091]
接收需要停止的驱动电机编号及停机类型信息，以及，接收电动操作机构和辅助
驱动电机之间的电流互感转换信号；
[0092]
响应于电流互感转换信号高于指定阈值时，基于驱动电机编号及停机类型信息输出控制信号控制电动操作机构停止对应的辅助驱动电机；
[0093]
所述需要停止的驱动电机编号及停机类型信息由人工配置信息和停机信息进行编号检索和归类判断后得到。
[0094]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0095]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0096]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0097]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0098]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。