CN101746074B - 压力机装模高度测量的标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压力机装模高度测量的标定方法，属于压力机控制系统技术领域，本发明利用固定在滑块内的不具有复位开关的绝对值旋转编码器正向旋转输出超过最大值时，输出则从原点重新开始递增，反之编码器反向旋转输出小于0位时，即从最大值开始递减的特性，设计了标定算法的PLC程序，从而只要在进入人机界面的标定画面时输入人工测量的滑块实际的装模高度值，输入的实际测量值来确定编码器的测量状态，由此可知道编码器在测量过程中在何位置会到达编码器的零点，从而确定相应的算法程序，本发明实现了操作简单，不需要专业人员和专业软件，通过人机界面即可对测量值进行标定校正。

Description

压力机装模高度测量的标定方法
技术领域
本发明涉及一种压力机装模高度测量的标定方法，属于压力机控制系统技术领域。
背景技术
目前，在压力机装模高度测量时，一般采用两种装置，机械式显数器和电子式绝对值旋转编码器，由于多圈绝对值旋转编码器（以下简称编码器）精度更高，与压力机控制系统能够进行数据交换，所以已经得到广泛使用。其工作原理如下，安装于滑块内的编码器通过滑块内调整机构驱动旋转，对滑块装模高度的调节进行测量，编码器实时检测的数据通过现场总线传送至可编程控制器（以下简称PLC）进行计算，并在人机界面上显示压力机装模高度值。如果压力机在长期使用当中滑块内的编码器与传动机构连接发生松动，导致系统显示值与实际值不符，此时需进行校正。传统方法是通过人工测量将滑块装模高度调整至限位处（即编码器复位零点），然后再对编码器进行复位，从而对显示值进行重新标定。
传统的标定方法一般为两种：1、通过具有专利技术的编码器上的硬件复位开关；2、计算机通过现场总线与编码器通信，用软件操作其复位。但以上两种方法都有缺点。第一种方法需操作人员进入滑块内触发编码器复位开关，由于登高作业，操作麻烦且不安全。第二种方法需要压力机生产厂家专业技术人员使用专门的软件对其进行操作，用户自行解决问题比较困难，一方面影响用户的生产，另一方面给压力机生产厂增加了维护成本。
以上两种方法都必须将滑块的手动调整值至限位位置，由于系统显示值已经与实际值不符，可能无法通过压力机控制系统将滑块调整至限位处（显示到达限位，实际未到），此时就需要通过其他方法调整，对用户维护使用造成较大困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种压力机装模高度测量的标定方法，克服现有的标定测量方法操作不便、自动化和智能化程度不高等不足，通过本发明实现对编码器测量的标定，在不增加硬件设备的基础上，操作简单，不需要专业人员和专业软件，通过人机界面即可对测量值进行标定校正。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种压力机装模高度测量的标定方法，包括固定在滑块内的不具有复位开关的绝对值旋转编码器，绝对值旋转编码器经现场总线连接的压力机可编程控制器PLC，可编程控制器PLC连接的人机界面，其特征是，所述的方法是在可编程控制器PLC中设置标定算法的PLC程序，进入人机界面的标定画面，输入人工测量的滑块实际的装模高度值。
所述标定算法的PLC程序是：
1）、若当前装模高度实际测量值大于编码器的实际测量值，通过计算滑块零点位置在滑块实际装模高度值与编码器实际测量值的差值，当滑块在调整至最小装模高度时，会递减超出量程，经过零点，从而导致直接读取编码器的值会导致系统显示错误的测量值，对此情况PLC程序做出判断，将计算分为两部分，分别计算编码器量程内和量程外两种情况，并在经过零点时对这两种算法进行切换；
2）若当前装模高度实际测量值小于编码器的实际测量值，通过计算滑块零点位置在编码器实际测量值与滑块实际装模高度值的差值，当滑块在调整至最大装模高度时，会递增超出量程，经过零点，从而导致直接读取编码器的值会导致系统显示错误的测量值，对此情况PLC程序做出判断，将计算分为两部分，分别计算编码器量程内和量程外两种情况，并在经过零点时对这两种算法进行切换；
3）若当前装模高度实际测量值接近编码器的实际测量值，此时滑块调节范围在编码器量程内，因此可以直接读取编码器的测量数据，通过简单的转换后即可。
本发明利用编码器正向旋转输出超过最大值时，输出则从原点重新开始递增，反之编码器反向旋转输出小于0位时，即从最大值开始递减的特性，设计了标定算法的PLC程序，从而只要在进入人机界面的标定画面时输入人工测量的滑块实际的装模高度值，输入的实际测量值来确定编码器的测量状态，由此可知道编码器在测量过程中在何位置会到达编码器的零点，从而确定相应的算法程序。本发明实现了操作简单，不需要专业人员和专业软件，通过人机界面即可对测量值进行标定校正。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
图2为本发明流程图。
具体实施方式
结合附图和实施例进一步说明本发明，如图1所示，本发明包括固定在滑块内的不具有复位开关的绝对值旋转编码器，绝对值旋转编码器经现场总线连接的压力机可编程控制器PLC，可编程控制器PLC连接的人机界面。
本发明流程如图2所示，标定开始，进入人机界面的标定画面；输入实际测量高度值；人机界面将标定数据即实际测量数据传输至PLC；PLC接收数据，进行计算分析；选择相应的标定程序。即针对编码器测量时的三种情况所编写的算法程序；确定算法程序，将标定后的正确数值传输至人机界面显示。
本发明中，假设安装于滑块内部的编码器参数为：单圈为8192个脉冲（脉冲为单位刻度），圈数为4096圈。那么该编码器量程为8192个脉冲×4096圈=33554432个脉冲，即编码器由起始原点开始正向旋转（递增）到最大圈数时，其输出应为0.1.2.3.... 33554432。当编码器正向旋转输出超过最大值（33554432）时，输出则从原点（0）开始重新开始递增，反之编码器反向旋转输出（递减）小于0位时，即从最大值开始递减。当滑块调节1mm时，传动机构带动编码器旋转10圈，那么每圈对应的调节量为0.1mm，每个脉冲对应测量值为0.1/8192mm，根据计算得出该编码器的最大测量值m为0.1×4096=409.6mm，即量程为0-409.6mm（所选用的编码器的量程必须大于被测量的位移范围），标定程序就是根据编码器的特性进行设计的。
标定程序是： 
1）、当前装模高度实际测量值x为330mm，此时编码器的实际测量值y经过计算为300mm，通过对其零点位置在滑块实际装模高度(x-y)=30mm，滑块在调整至最小装模高度时，会递减超出量程，经过零点，从而导致直接读取编码器的值会导致系统显示错误的测量值，对此情况PLC程序做出判断，将计算分为两部分，分别计算编码器量程内和量程外两种情况。并在经过零点时对这两种算法进行切换。
2）、当前装模高度实际测量值x为330mm，此时编码器的实际测量值y经过计算为400mm，其零点位置在滑块实际装模高度为x+（m-y）=339.6mm，在滑块调整至最大装模高度时，会递增超出量程，经过零点。具体计算方法与以上相同。
3）、当前装模高度实际测量值x为330mm，此时编码器的实际测量值y为340mm，此时滑块调节范围在编码器量程内，因此可以直接读取编码器的测量数据，通过简单的转换后即可。
以上三种情况可涵盖在编码器测量中的全部情况，简单来说就是
PLC根据输入装模高度实际测量值与编码器的测量值进行比较，来判断编码器在测量滑块装模高度时在哪个位置会经过零点，是正向还是反向，在经过零点时调用上述所提的三种算法程序来计算。

Claims (1)

1.一种压力机装模高度测量的标定方法，包括固定在滑块内的不具有复位开关的绝对值旋转编码器，绝对值旋转编码器经现场总线连接的压力机可编程控制器PLC，可编程控制器PLC连接的人机界面，其特征是，所述的方法是在可编程控制器PLC中设置标定算法的PLC程序，进入人机界面的标定画面，输入人工测量的滑块实际的装模高度值，所述标定算法的PLC程序是：
1）若当前装模高度实际测量值大于编码器的实际测量值范围，通过计算滑块零点位置在滑块实际装模高度值与编码器实际测量值的差值，当滑块在调整至最小装模高度时，会递减超出量程，经过零点，从而导致直接读取编码器的值会导致系统显示错误的测量值，对此情况PLC程序做出判断，将计算分为两部分，分别计算编码器量程内和量程外两种情况，并在经过零点时对这两种算法进行切换；
2）若当前装模高度实际测量值小于编码器的实际测量值范围，通过计算滑块零点位置在编码器实际测量值与滑块实际装模高度值的差值，滑块在调整至最大装模高度时，会递增超出量程，经过零点，从而导致直接读取编码器的值会导致系统显示错误的测量值，对此情况PLC程序做出判断，将计算分为两部分，分别计算编码器量程内和量程外两种情况，并在经过零点时对这两种算法进行切换；
3）当前装模高度实际测量值接近编码器的实际测量值范围，此时滑块调节范围在编码器量程内，因此可以直接读取编码器的测量数据，通过简单的转换后即可。
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