一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，包括主控模块，用于控制咖啡烘焙机内部所有执行机构；监测模块，用于监测主控模块的运行状态；备控模块，用于在主控模块的运行状态为失控时接管咖啡烘焙机内部部分执行机构的控制权限，打开熟豆出料电机，同时执行保护设备操作，本发明专利技术通过设计备控模块和监测模块，当主控模块跑飞或者其他传感器检测失灵时，及时控制未完成烘焙的豆子出锅，防止因主板输出信号紊乱造成整锅豆子损坏，有益于极大减少咖啡豆的浪费。大减少咖啡豆的浪费。大减少咖啡豆的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统


[0001]本专利技术涉及智能硬件设备
，尤其涉及一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统。

技术介绍

[0002]目前现有的咖啡烘焙机分为手动烘焙机器和自动烘焙机器，这两种控制系统是基于单片机和PLC控制执行机构对咖啡烘焙的操作，保证咖啡烘焙的一个正常操作流程以及烘焙结果的一个跟随性能；但无论使用电动加热还是手动加热，在控制滚筒电机都是通过对应的控制系统去执行，一旦控制系统跑飞或者其他传感器检测失灵，造成主板输出信号紊乱就会造成整锅豆子被损坏掉，尤其对需要持续烘焙，特别是大批量烘焙咖啡豆的机器，持续运转的情况下，容易引起主控的宕机现象，而咖啡豆在锅炉内，容易受高温的损坏，此时需要及时让咖啡豆出炉以节省不必要的浪费，因此，亟需一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，用于解决一旦控制系统跑飞或者其他传感器检测失灵，造成主板输出信号紊乱就会造成整锅豆子被损坏掉的问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，用于解决一旦控制系统跑飞或者其他传感器检测失灵，造成主板输出信号紊乱就会造成整锅豆子被损坏掉的问题。
[0004]一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，包括：
[0005]主控模块，用于控制咖啡烘焙机内部所有执行机构；
[0006]监测模块，用于监测主控模块的运行状态；
[0007]备控模块，用于在主控模块的运行状态为失控时接管咖啡烘焙机内部部分执行机构的控制权限，打开熟豆出料电机，同时执行保护设备操作。
[0008]作为本专利技术的一种实施例，一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统还包括：
[0009]双通道二极管，用于为备控模块与咖啡烘焙机内部的执行机构建立连接。
[0010]作为本专利技术的一种实施例，一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统还包括：
[0011]主控模块的运行状态正常时，备控模块在双通道二极管的负极产生一个高电平信号，双通道二极管无法导通。
[0012]主控模块的运行状态为失控时，备控模块在双通道二极管负极产生一个低电平信号，双通道二极管正常导通。
[0013]作为本专利技术的一种实施例，主控模块控制咖啡烘焙机内部其他执行机构时采用模块化操作。
[0014]作为本专利技术的一种实施例，主控模块与外部PC端的通讯方式采用双向握手协议。
[0015]作为本专利技术的一种实施例，主控模块还包括看门狗系统保护单元。
[0016]作为本专利技术的一种实施例，监测模块执行包括如下操作：
[0017]监测主控模块与外部PC端的通讯状态，若通讯状态异常，判定当前主控模块的运行状态为失控；
[0018]或，
[0019]监测看门狗系统保护单元的复位状态，若主控模块发生异常，且看门狗系统保护单元无法保证主控模块复位时，判定当前主控模块的运行状态为失控；
[0020]当主控模块的运行状态为失控时发送失控信号至备控模块。
[0021]作为本专利技术的一种实施例，备控模块执行包括如下操作：
[0022]步骤1、程序初始化；
[0023]步骤2、判断是否接收到监测模块发送的失控信号，若是，执行步骤3，若否，返回步骤1；
[0024]步骤3、代替主控模块执行对应操作。
[0025]作为本专利技术的一种实施例，一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，还包括：
[0026]异常指数监测模块，用于在主控模块每完成一次出豆过程后监测本次出豆时执行机构的异常指数；
[0027]异常判断模块，用于根据异常指数判断执行机构是否处于异常状态，并在执行机构处于异常状态时发出示警信号至外部PC端；
[0028]其中，每完成一次出豆过程后，异常指数监测模块执行包括如下操作：
[0029]获取本次出豆过程中每一执行机构的运行状态参数集；其中，运行状态参数集包括运行时的时间参数和运行时的实际功率参数，且时间参数与实际功率参数一一对应；
[0030]根据运行状态参数集，选取若干初始聚类中心；
[0031]基于若干初始聚类中心，对运行状态参数集进行划分，得到若干运行参数族；
[0032]基于预设迭代函数，对若干运行参数族进行迭代聚类，得到若干迭代参数族；
[0033]基于迭代参数族中每个实际功率参数对象对应的时间参数序列，对迭代参数族中的实际功率参数对象进行排列，得到执行机构运行状态特征曲线；
[0034]获取执行机构运行状态特征曲线上每一实际功率参数对象对应的点作为预测状态下滑点；
[0035]根据每一预测状态下滑点、预设前时长和预设后时长，确定前预测状态下滑点和后预测状态下滑点；
[0036]根据预测状态下滑点、前预测状态下滑点和后预测下滑点，计算得到预测状态下滑点对应的前、后阶段曲线斜率差值，和预测状态下滑点对应的前、后阶段曲线实际功率参数值差值；
[0037]若当前预测状态下滑点对应的前、后阶段曲线斜率差值大于预设斜率差，和，当前预测状态下滑点对应的前、后阶段曲线实际功率参数差值大于预设实际功率参数差时，将当前预测状态下滑点作为执行机构运行状态特征曲线的状态下滑点；
[0038]根据状态下滑点，确定执行机构运行状态特征曲线中的每一段状态曲线；
[0039]计算得到每一状态曲线的始、末状态下滑点对应的曲线实际功率参数的差值，作为第一状态差值；
[0040]计算得到每一状态曲线的始、末状态下滑点对应的时间参数的差值，作为第二状态差值；
[0041]计算得到第二状态差值与第一状态差值的比值，作为本次出豆过程中相应执行机构的异常指数；
[0042]输出所有执行机构的异常指数至异常判断模块；
[0043]其中，异常判断模块执行包括如下操作：
[0044]判断每一执行机构的异常指数是否小于等于每一执行机构对应的预设标准指数；
[0045]若大于，生成对应执行机构的示警信号，发送至外部PC端。
[0046]作为本专利技术的一种实施例，一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统还包括：多设备互助模块，用于多台咖啡烘焙机同时失去与外部PC端的通讯连接时，通过整合多台咖啡烘焙机在失去与外部PC端的通讯连接时前接收的操作指令，生成预测操作指令发送至备控模块；
[0047]多设备互助模块执行包括如下操作：
[0048]若当前主控模块的运行状态为失控状态，且触发失控状态的原因为主控模块与外部PC端的通讯状态异常时，通过预设连接方式与当前咖啡烘焙机周围的其他咖啡烘焙机建立通讯连接，并获取当前咖啡烘焙机周围的其他咖啡烘焙机的运行状态；
[0049]若当前咖啡烘焙机周围的其他咖啡烘焙机的运行状态为失控状态，且触发失控状态的原因为主控模块与外部PC端的通讯状态异常时；通过建立的连接通道获取其他咖啡烘焙机在失去与外部PC端的通讯连接时前接收的操作指令；
[0050]整合所有操作指令和当前咖啡烘焙机在失去与外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，其特征在于，包括：主控模块，用于控制咖啡烘焙机内部所有执行机构；监测模块，用于监测所述主控模块的运行状态；备控模块，用于在所述主控模块的运行状态为失控时接管咖啡烘焙机内部部分执行机构的控制权限，打开熟豆出料电机，同时执行保护设备操作。2.根据权利要求1所述的一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，其特征在于，还包括：双通道二极管，用于为所述备控模块与咖啡烘焙机内部的执行机构建立连接。3.根据权利要求2所述的一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，其特征在于，还包括：所述主控模块的运行状态正常时，所述备控模块在双通道二极管的负极产生一个高电平信号，双通道二极管无法导通；所述主控模块的运行状态为失控时，所述备控模块在双通道二极管负极产生一个低电平信号，双通道二极管正常导通。4.根据权利要求1所述的一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，其特征在于，所述主控模块控制咖啡烘焙机内部其他执行机构时采用模块化操作。5.根据权利要求1所述的一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，其特征在于，所述主控模块与外部PC端的通讯方式采用双向握手协议。6.根据权利要求1所述的一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，其特征在于，所述主控模块还包括看门狗系统保护单元。7.根据权利要求6所述的一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，其特征在于，所述监测模块执行包括如下操作：监测所述主控模块与外部PC端的通讯状态，若所述通讯状态异常，判定当前所述主控模块的运行状态为失控；或，监测所述看门狗系统保护单元的复位状态，若所述主控模块发生异常，且所述看门狗系统保护单元无法保证主控模块复位时，判定当前所述主控模块的运行状态为失控；当所述主控模块的运行状态为失控时发送失控信号至所述备控模块。8.根据权利要求1所述的一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，其特征在于，所述备控模块执行包括如下操作：步骤1、程序初始化；步骤2、判断是否接收到所述监测模块发送的失控信号，若是，执行步骤3，若否，返回步骤1；步骤3、代替所述主控模块执行对应操作。9.根据权利要求1所述的一种基于咖啡烘焙机安全设计电控系统，其特征在于，还包括：异常指数监测模块，用于在主控模块每完成一次出豆过程后监测本次出豆时执行机构的异常指数；异常判断模块，用于根据所述异常指数判断执行机构是否处于异常状态，并在执行机
构处于异常状态时发出示警信号至外部PC端；其中，每完成一次出豆过程后，所述异常指数监测模块执行包括如下操作：获取本次出豆过程中每一执行机构的运行状态参数集；其中，所述运行状态参数集包括运行时的时间参数和运行时的实际功率参数，且所述时间参数与所述实际功率参数一一对应；根据所述运行状态参数集，选取若干初始聚类中心；基于若干所述初始聚类中心，对所述运行状态参数集进行划分，得到若干运行参数族；基于预设迭代函数，对若干所述运行参数族进行迭代聚类，得到若干迭代参数族；基于所述迭代参数族中每个实际功率参数对象对应的时间参数序列，对所述迭代参数族中的实际功率参数对象进行排列，得到执行机构运行状...

【专利技术属性】
技术研发人员：董纯，宋洋山，
申请(专利权)人：东亿洋山科技有限公司，
类型：发明
国别省市：