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龙图腾网获悉天津市威匡电气设备有限公司申请的专利基于多PLC协同控制的麦窑无人值守系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120993821B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511521959.4，技术领域涉及：G05B19/05；该发明授权基于多PLC协同控制的麦窑无人值守系统及方法是由黄文荣设计研发完成，并于2025-10-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多PLC协同控制的麦窑无人值守系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于多PLC协同控制的麦窑无人值守系统及方法，涉及自动控制技术领域，旨在解决传统麦窑人工操作效率低、误差大、安全隐患高，且单PLC控制难以满足复杂工艺需求的技术问题，包括：中央控制层，包括中央控制系统PLC和上位机系统，用于全局监控、指令下发及数据汇总；工艺执行层，用于控制麦窑生产全流程设备运行，实现上料、配料、加工、下料及打包各环节自动化操作，实时监测关键参数并反馈；辅助控制层，用于通过各子系统PLC协同通信。本发明中系统通过构建三级PLC协同架构，大幅缩短环节间指令响应时间，精准匹配各环节参数，彻底消除因信息孤岛导致的指令滞后、配比失衡等问题，提升生产效率，实现无人值守。

本发明授权基于多PLC协同控制的麦窑无人值守系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多PLC协同控制的麦窑无人值守系统，其特征在于，包括： 中央控制层，包括中央控制系统PLC和上位机系统，用于全局监控、指令下发及数据汇总； 工艺执行层，用于控制麦窑生产全流程设备运行，实现上料、配料、加工、下料及打包各环节自动化操作，实时监测关键参数并反馈； 辅助控制层，用于通过各子系统PLC协同通信，实现下麦仓设备控制、除尘工艺执行、物料提升称重及成品仓储管理功能； 所述中央控制系统PLC与上位机系统双向通信，支持远程客户端数据交互，所述中央控制系统PLC内置用于处理多PLC指令冲突的指令仲裁功能模块； 所述工艺执行层包括： 上料系统PLC，控制上料设备运转，与自动配料系统PLC通信并反馈料仓重量； 自动配料系统PLC，根据远程指令设定配比，控制排播机构并记录轨道重量，反馈至麦窑总控PLC； 机器人PLC，控制机器人将麦子送入麦窑炉管，监测炉膛温度、压力及成品重量，反馈至麦窑总控PLC； 麦窑总控PLC，汇总各环节参数，与中央控制系统PLC通信，执行全局指令； 下料系统PLC，控制烘焙后麦子的翻斗及输送至打包机，记录打包重量并实现重量补偿； 打包关联PLC，监测打包重量，与下料系统PLC联动，实现重量异常自动停机； 所述辅助控制层包括下麦仓PLC、除尘PLC、提升机PLC及成品库PLC； 所述下麦仓PLC与工艺执行层的上料系统PLC、辅助控制层的除尘PLC、提升机PLC、成品库PLC通信，控制下麦仓设备动作； 所述除尘PLC与下麦仓PLC、成品库PLC通信，执行除尘工艺； 所述提升机PLC与下麦仓PLC、成品库PLC通信，实现物料提升及称重数据反馈； 所述成品库PLC包括成品库流程PLC、成品库通信PLC及成品库上位机站，与下麦仓PLC、提升机PLC通信，控制成品仓储； 所述下麦仓PLC包括下麦仓流程PLC、下麦仓通信PLC及上位机下麦仓站； 所述下麦仓流程PLC用于控制下麦仓设备的运行流程，协调各设备有序工作； 所述下麦仓通信PLC用于实现下麦仓PLC与其他PLC系统间的数据交互与信号传输； 所述上位机下麦仓站用于提供人机交互界面，实现下麦仓设备运行状态监控、参数设置与故障报警； 所述除尘PLC包括除尘器通讯PLC、除尘控制PLC及除尘上位机通信站； 所述除尘器通讯PLC用于与其他PLC系统进行数据通讯，获取运行参数与指令； 所述除尘控制PLC用于控制除尘器的运行，调节除尘设备工作状态； 所述除尘上位机通信站用于实现除尘系统与上位机的数据交互，便于操作人员监控与管理除尘设备； 所述提升机PLC包括称重通信PLC、称重计算PLC及上位机提升机站； 所述称重通信PLC用于与其他PLC及称重设备进行数据通信，传输称重相关信息； 所述称重计算PLC用于处理称重传感器数据，计算物料重量，并进行数据校验与修正； 所述上位机提升机站用于实时监控提升机运行状态与称重数据，实现远程操作与故障诊断； 所述系统的使用方法包括以下步骤： S1、系统初始化：配置各PLC通讯板卡参数、设定通信协议、创建功能块及数据区，搭建上下位机双向通信基础； S2、全流程协同控制：进行麦窑生产全流程自动化管控，包括上料与配料、烘焙与机器人操作、下料打包与仓储阶段，确保各环节精准执行与参数达标； S201：上料与配料阶段：控制麦子上料总量与各轨道配料投放，保障物料配比符合生产要求；上料系统PLC向自动配料系统PLC发送“上料完成”信号的触发阈值； S201a：上料系统PLC通过取料子系统和计量子系统将麦子输送至自动配料系统料仓，计算总取料量，并按顺序反馈至自动配料系统PLC；式中，代表各轨道取料量，通过计量子系统实时采集，计算的总取料量数据用于监控上料总量，确保满足生产需求，公式基于“物料总量等于各分物料量之和”的基本数学原理，适用于多轨道取料场景下的总量统计，参考工业计量领域通用的求和模型，设10条轨道的取料量分别为，单位kg，总取料量为各轨道取料量的累加值； S201b：自动配料系统PLC根据远程客户端设定的配比，控制排播机构将麦子排至轨道，记录轨道重量；分别对应不同轨道上麦子的实时重量，用于精确控制各轨道物料投放量； 通过公式调整权重，式中，为目标重量，即配料阶段的批次总重目标，通过比较各轨道实际重量与目标重量的差值，找出最小差值对应的轨道，并结合湿度关联系数、密度关联系数及各轨道取料量，动态调整各轨道的配料权重，确保最终的配料总量与目标值匹配，并将调整后的结果反馈至麦窑总控PLC； 公式基于“最小偏差优先调整”原则，参考自适应控制中的偏差补偿算法，用于动态平衡各轨道配料量与目标值的差异，使各轨道实际重量尽可能接近目标重量的分配值，定义偏差，并选择最小偏差对应的轨道作为优先调整对象，调整权重参考近3次生产的轨道均值、配料阶段的实时投放量、湿度关联系数及密度关联系数，最终通过最小偏差匹配实现总重收敛，即； S202：烘焙与机器人操作阶段：控制麦子烘焙过程，确保物料投放量、温度及压力符合工艺安全标准； S202a：机器人PLC将轨道麦子送入麦窑炉管，实时投放量与目标重量的偏差，为投料阶段的实时投放量，为目标重量，即投料阶段的单次投料目标，若则调整控制参数，以保证送入的物料量符合工艺要求； 公式基于“实时投放量与目标重量的绝对偏差”定义，参考误差分析中的基础偏差模型，用于评估投放量精度，目标重量与实时投放量的差值即为偏差，单位为kg，当时，判定为投放量超差，触发参数调整； S202b：监测炉膛温度：判断及温度序列的升序、降序规则； 分别代表炉膛内不同位置或不同监测时刻的温度值，用于判断温度初始变化趋势； 的升序、降序规则，用于监控烘焙过程中温度是否按照预设的工艺曲线变化，异常时远程暂停生产： 升温期：，每级温差≤2℃，持续偏离10s触发报警； 保温期：，且且，为炉膛出口温度，上限值根据麦子品种预设，默认50℃，若，则判定为温度异常，机器人PLC立即降低炉管上料速度20%，同时触发专项报警； 紊乱指满足以下任一条件： 升温期连续2个采样周期不满足的升序关系； 保温期连续2个采样周期不满足的降序关系； 任意相邻温度点的温差绝对值，且持续3s； S202c：监测炉膛压力：通过线性拟合生成压力增长曲线，，为炉膛内不同监测点或不同时间的压力值，单位为kPa，用于构建压力变化模型； 压力超限：若或，为预设的压力增长阈值，为最大安全压力值，且升温期炉膛温度条件满足时，立即启动放压逻辑； 若压力超限但降温阶段炉膛温度条件满足时，先触发温度异常报警，延迟5s再执行放压； 放压后压力恢复至小于时，机器人PLC联动调节炉管进料速度以维持压力稳定，确保炉膛压力处于安全范围； S203：下料、打包与仓储阶段：进行成品麦子精准下料、打包及仓储管理，保障生产流程闭环运行； S3、监控与异常处理：实时整合生产数据并展示，实现多PLC联动控制，自动应对异常情况； S301：中央控制系统PLC整合各PLC反馈数据，通过远程客户端显示生产参数； S302：各PLC操作面板通过上位机触摸屏合并显示，支持多PLC联动控制； S303：提升机PLC称重数据校验与修正； 校验标准：连续3次称重偏差大于2%视为异常，触发传感器自检； 修正算法：，式中，表示对5个轨道取料量、、、、行求和操作，为通过实验标定的温度影响系数，为系统当前实际测量到的温度值，单位为℃，值会随着环境或系统运行状态实时变化，为标准温度，作为温度参照基准，用于对比当前温度与标准温度的差异，以评估温度变化对目标参数的影响； 公式结合“滑动平均滤波”与“温度补偿”原理，参考称重系统中环境误差修正模型，推导过程如下： 步骤1：通过滑动平均消除随机误差，取前5次轨道取料量均值； 步骤2：补偿温度影响，标准温度，实际温度每偏离1℃，称重值偏差为； 最终修正值：。

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