CN102350732A - 一种管片生产控制系统及管片生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管片生产控制系统及管片生产系统。一种管片生产控制系统，包括执行机构、可编程控制器、信息接收单元、通讯单元、界面显示器；执行机构包括管片模具、搬运小车、振动装置、喂料装置、养护房、自动门；所述管片模具由所述搬运小车装载并运输；可编程控制器包括模具自动编码及识别模块，搬运小车自动定位模块，振动装置控制模块，喂料装置控制模块，养护装置自动温控模块，自动门控制模块，流水线回原点模块，人机界面监控模块；一种管片生产系统，包括管片模具、运输系统、振动系统、喂料系统、养护系统和所述管片生产控制系统。本发明克服了现有技术生产效率和安全性低的缺陷。

Description

一种管片生产控制系统及管片生产系统

技术领域

本发明涉及建材生产控制系统及建材生产系统，特别是涉及一种管片生产控制系统及管片生产系统。

背景技术

当今社会经济高速发展，地铁规模建设不断扩大，由于盾构管片是地铁工程建设中必不可少的构件，如何提高管片的生产效率成为一个亟待解决的问题。

在现有技术中，针对管片生产的控制系统尚处于探索阶段，管片生产有其特定的流程技术要求和场地要求，相应的控制系统的功能也与其他行业有本质上的区别，目前在国内外针对管片生产开发的控制系统较少。在《城市道桥与防洪》2010年5月第5期中的《盾构管片自动化流水线施工技术》一文提到流水线中央控制系统即是目前已投入使用的现有管片生产控制系统之一，其管片生产线由五大系统组成：钢筋笼运送系统、混凝土上料系统、混凝土浇注系统、模具传送系统和蒸汽养护系统，五大系统由中央电脑的控制自动流水作业。该控制系统已初具自动化规模，但是，其中的混凝土浇注系统集中在混凝土隔振房内，控制台也设置在隔振房内，操作人员须进入隔振房内方能操作，其中央控制系统仅能接收浇注系统的状态信息，无法远程控制整个浇注系统的工作状态。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种管片生产控制系统和一种管片生产系统，以克服现有技术生产效率和安全性低的缺陷。

本发明针对上述技术问题采用的技术方案为：

一种管片生产控制系统，包括执行机构、可编程控制器、信息接收单元、通讯单元、界面显示器；

所述执行机构包括管片模具、搬运小车、振动装置、喂料装置、养护房、自动门；所述管片模具由所述搬运小车装载并运输；

所述可编程控制器包括模具自动编码及识别模块，搬运小车自动定位模块，振动装置控制模块，喂料装置控制模块，养护装置自动温控模块，自动门控制模块，流水线回原点模块，人机界面监控模块；

所述可编程控制器从所述信息接收单元接收动作信息并进行处理，将处理后的信息经所述通讯单元传送至所述执行机构，以控制所述执行机构的动作；接收并处理从所述执行机构反馈回来的状态信息，并输出至所述界面显示器；

所述模具自动编码及识别模块对所述管片模具进行编号，自动识别移动至所述自动门前的所述管片模具的编号；

所述搬运小车自动定位模块将预先设定的位置信息传递给所述搬运小车，以控制所述搬运小车的位置；接收所述搬运小车反馈回来的位置信息并输出至所述界面显示器；

所述振动装置控制模块将预先设定的信息或者从所述信息接收单元接收的动作信息传递给所述振动装置，用于控制所述振动装置的振动频率、振幅、开启、暂停或者停止；接收所述振动装置反馈回来的振动状态信息并输出至所述界面显示器；

所述喂料装置控制模块将预先设定的信息传递给所述喂料装置，控制所述喂料装置从搅拌装置接收并传送物料，以及控制喂料速率；

所述养护装置自动温控模块按照预先设定的温度数值或者从所述信息接收单元接收的温度数值信息来控制所述养护房内的温度；

所述自动门控制模块按照预设程序，在所述搬运小车定位至所述自动门前时控制所述自动门的开启，并在所述搬运小车进出所述养护房后控制所述自动门的关闭；

所述流水线回原点模块，当所述执行机构发生故障时，接收所述信息接收单元的回原点指令并将该指令传递给所述执行机构，所述执行机构自动恢复系统初始状态。

一种管片生产系统，包括管片模具、运输系统、振动系统、喂料系统、养护系统和管片生产控制系统，所述管片生产控制系统包括执行机构、可编程控制器、指令接收单元、通讯单元、界面显示器；

所述执行机构包括管片模具、搬运小车、振动装置、喂料装置、养护房、自动门；所述管片模具由所述搬运小车装载并运输；

所述可编程控制器包括模具自动编码及识别模块，搬运小车自动定位模块，振动装置控制模块，喂料装置控制模块，养护装置自动温控模块，自动门控制模块，流水线回原点模块，人机界面监控模块；

所述可编程控制器从所述信息接收单元接收动作信息并进行处理，将处理后的信息经所述通讯单元传送至所述执行机构，以控制所述执行机构的动作；接收并处理从所述执行机构反馈回来的状态信息，并输出至所述界面显示器；

所述模具自动编码及识别模块对所述管片模具进行编号，自动识别移动至所述自动门前的所述管片模具的编号；

所述搬运小车自动定位模块将预先设定的位置信息传递给所述搬运小车，以控制所述搬运小车的位置；接收所述搬运小车反馈回来的位置信息并输出至所述界面显示器；

所述振动装置控制模块将预先设定的信息或者从所述信息接收单元接收的动作信息传递给所述振动装置，用于控制所述振动装置的振动频率、振幅、开启、暂停或者停止；接收所述振动装置反馈回来的振动状态信息并输出至所述界面显示器；

所述喂料装置控制模块将预先设定的信息传递给所述喂料装置，控制所述喂料装置从搅拌装置接收并传送物料，以及控制喂料速率；

所述养护装置自动温控模块按照预先设定的温度数值或者从所述信息接收单元接收的温度数值信息来控制所述养护房内的温度；

所述自动门控制模块按照预设程序，在所述搬运小车定位至所述自动门前时控制所述自动门的开启，并在所述搬运小车进入所述养护房后控制所述自动门的关闭；

所述流水线回原点模块，当所述执行机构发生故障时，接收所述信息接收单元的回原点指令并将该指令传递给所述执行机构，所述执行机构自动恢复系统初始状态；

所述管片模具的数量为7-15套；

所述运输系统包括用于装运所述管片模具的所述搬运小车，所述管片生产控制系统中的模具自动编码及识别模块和搬运小车自动定位模块控制搬运小车的运动状态；

所述振动系统包括所述振动装置，所述管片生产控制系统中的振动装置控制模块控制振动装置的振动频率、振幅、开启、暂停或者停止；

所述喂料系统包括所述喂料装置，所述管片生产控制系统中的喂料装置控制模块控制所述喂料装置从搅拌装置接收并传送物料，以及控制喂料速率；

所述养护系统包括所述养护房和自动门，所述管片生产控制系统中的养护装置自动温控模块和自动门控制模块控制所述养护房内的温度以及所述自动门的开启和关闭。

所述管片模具、运输系统、振动系统、喂料系统、养护系统发生故障时，所述管片生产控制系统的流水线回原点模块控制管片模具、运输系统、振动系统、喂料系统、养护系统恢复至初始位置。

进一步，所述管片模具的数量为9套；

进一步，所述振动系统还包括隔音装置，所述隔音装置是由透明的双层隔音玻璃构成的全封闭隔音房；

进一步，所述喂料系统包括导轨和喂料装置，所述喂料装置沿所述导轨在搅拌系统与振动系统之间作水平移动。

进一步，所述管片生产系统包括3条养护线和1条工作线；

进一步，养护线依次包括等待区、升温区、恒温区、降温区、静停区。

进一步，所述等待区为1个工位，所述升温区为4个工位、所述恒温区为5个工位、所述降温区为3个工位、所述静停区为5个工位。

进一步，所述喂料系统位于从所述等待区与升温区之间的自动门处起第6个工位。

进一步，所述等待区与所述升温区之间设置有自动门；所述降温区与所述静停区之间设置有自动门。

进一步，所述自动门采用无刷直流电机驱动。

进一步，所述喂料装置采用变频控制。

进一步，所述搅拌装置采用单独的搅拌控制器进行控制。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、管片生产实现全自动化运作，大大节省了人力、物力和时间；

2、“回原点”功能大大降低了故障发生时对生产效率的影响，有效保障了操作人员的安全；

3、大幅度提高了管片生产效率和场地、设备的利用率。

附图说明

图1是本发明管片生产控制系统功能示意图；

图2是本发明管片生产系统工作流程示意图；

1-控制系统   2-振动装置   3-养护房     4-管片模具

5-搬运小车   6-喂料装置   7-搅拌装置   801-自动门  802-自动门

9-导轨       10-准备区    11-工作区    12-等待区

13-升温区    14-恒温区    15-降温区    16-静停区

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如附图1所示，本发明管片生产控制系统包括执行机构、可编程控制器、信息接收单元、通讯单元、界面显示器；

如附图2所示，执行机构包括管片模具4、搬运小车5、振动装置2、喂料装置6、养护房3、自动门801、自动门802；所述管片模具4由所述搬运小车5装载并运输；

可编程控制器包括模具自动编码及识别模块，搬运小车自动定位模块，振动装置控制模块，喂料装置控制模块，养护装置自动温控模块，自动门控制模块，流水线回原点模块，人机界面监控模块；

可编程控制器从信息接收单元接收动作信息并进行处理，将处理后的信息经通讯单元传送至所述执行机构，以控制所述执行机构的动作；接收并处理从执行机构反馈回来的状态信息，并输出至界面显示器；

模具自动编码及识别模块对管片模具4进行编号，自动识别移动至自动门8前的管片模具4的编号；

搬运小车自动定位模块将预先设定的位置信息传递给搬运小车5，以控制搬运小车5的位置；接收搬运小车5反馈回来的位置信息并输出至界面显示器；

振动装置控制模块将预先设定的信息或者从信息接收单元接收的动作信息传递给振动装置2，用于控制振动装置2的振动频率、振幅、开启、暂停或者停止；接收振动装置2反馈回来的振动状态信息并输出至界面显示器；

喂料装置控制模块将预先设定的信息传递给喂料装置6，控制喂料装置6从搅拌装置7接收并传送物料，以及控制喂料速率；

养护装置自动温控模块按照预先设定的温度数值或者从信息接收单元接收的温度数值信息来控制养护房3内的温度；

自动门控制模块按照预设程序，在搬运小车5定位至自动门801或自动门802前时控制自动门801或自动门802的开启，并在搬运小车5进入养护房3后控制自动门801或自动门802的关闭；

流水线回原点模块，当执行机构发生故障时，接收信息接收单元的回原点指令并将该指令传递给所述执行机构，执行机构自动恢复系统初始状态。由于管片生产线的部件大多比较笨重，一旦操作失误导致模具侧翻或者其他部件出现故障，都需要耗费大量人力工时来复位，严重影响生产效率，本发明充分借鉴机床行业的“回原点”功能，在人机界面监控模块中设计“恢复原点”功能，一旦出现上述故障，可以通过该功能恢复至初始状态，免去大量耗费人力工时的后顾之忧。

根据所述的管片生产控制系统，还提供一种管片生产系统，包括管片模具4、运输系统、振动系统、喂料系统、养护系统和前面所述的管片生产控制系统；其中，

管片模具4的数量为7-15套；根据生产管片的质量、工人的劳动时间、投入的模具成本综合考虑，作为优选方式，本实施例中管片模具4的数量为9套。

运输系统包括用于装运管片模具的搬运小车5，管片生产控制系统中的模具自动编码及识别模块和搬运小车自动定位模块控制搬运小车5的运动状态；

振动系统包括振动装置2，管片生产控制系统中的振动装置控制模块控制振动装置的振动频率、振幅、开启、暂停或者停止；

喂料系统包括喂料装置6，管片生产控制系统中的喂料装置控制模块控制喂料装置从搅拌器接收并传送物料，以及控制喂料速率；

养护系统包括养护房3和自动门801和自动门802，管片生产控制系统中的养护装置自动温控模块和自动门控制模块分别控制养护房3内的温度和自动门801及自动门802的开启和关闭。

管片模具4、运输系统、振动系统、喂料系统、养护系统发生故障时，管片生产控制系统的流水线回原点模块控制管片模具4、运输系统、振动系统、喂料系统、养护系统恢复至初始位置。

为了减少振动产生的噪音，振动系统还包括隔音装置，隔音装置是由透明的双层隔音玻璃构成的全封闭隔音房，隔音效果好，本实施例中，控制系统设置在隔音房附近，整个喂料、震动过程可以在管片生产控制系统所在的控制室内通过该透明的隔音房轻易观察到。在喂料过程中，为使喂料顺利进行及防止管片表面气泡的产生，本实施例采用振动机整体振动，振动过程分强振和弱振。

喂料系统包括导轨9和喂料装置6，喂料装置6沿导轨9在搅拌装置7与振动系统之间作水平移动。喂料装置6采用变频控制，使装置的行驶过程稳定，速度易于控制，开关门采用半/全开门控制，易于控制喂料的速度。

作为优选方式，管片生产系统包括3条养护线和1条工作线；养护线设有18个工位，依次为等待区12、升温区13、恒温区14、降温区15、静停区16。等待区12为1个工位、升温区13为4个工位、恒温区14为5个工位、降温区15为3个工位、静停区16为5个工位。等待区12与升温区13之间设置有自动门801，降温区12与静停区13之间设置有自动门802；自动门8采用无刷直流电机驱动。

如附图2所示，喂料系统位于从所述等待区12与升温区13之间的自动门801处起第6个工位，这是考虑到振动喂料后还要进行脱模等一系列常规工序所必需的空间和时间而做出的最优选择位置。

本实施例中还包括搅拌装置7，该搅拌装置7由一个单独的搅拌控制器进行控制。搅拌控制器与管片生产控制系统1均置于同一控制室内，方便控制搅拌过程和喂料过程的配合，以尽可能减少等待时间，提高工作效率。

如图2所示，本发明中的管片生产系统包括控制系统1、振动装置2、养护房3、管片模具4、搬运小车5、喂料装置6、搅拌装置7、自动门8、导轨9、准备区10、工作区11、等待区12、升温区13、恒温区14、降温区15、静停区16。

本实施例管片生产系统的工作流程如下：每个搬运小车5装有两个管片模具4，在控制系统1的控制下，搬运小车5沿导轨9从准备区10出发，进入工作区11直至到达振动装置2时停止，喂料装置6接收搅拌装置7中搅拌好的物料，通过导轨9移动至振动装置2所在的工作区11，开始振动喂料，喂料结束后，搬运小车5启动并沿导轨9移动至等待区12，控制系统为搬运小车5编号，并控制搬运小车5在指定编号的自动门801前暂停，同时控制系统1向自动门801发出开启指令，搬运小车5启动进入养护房3，自动门801接收控制系统1指令关闭。

搬运小车5进入养护房3中，首先进入升温区13加热，随后进入恒温区14保温，再进入降温区15降温后，自动门802在控制系统1的指挥下开启，搬运小车5在液压动力下移出养护房3并进入静停区16，等候搬运；自动门802接受控制系统1指令而关闭。至此一个工作循环完成。

以上所述仅为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润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种管片生产控制系统，其特征在于，所述系统包括执行机构、可编程控制器、信息接收单元、通讯单元、界面显示器；

所述执行机构包括管片模具、搬运小车、振动装置、喂料装置、养护房、自动门；所述管片模具由所述搬运小车装载并运输；

所述可编程控制器包括模具自动编码及识别模块，搬运小车自动定位模块，振动装置控制模块，喂料装置控制模块，养护装置自动温控模块，自动门控制模块，流水线回原点模块，人机界面监控模块；

所述可编程控制器从所述信息接收单元接收动作信息并进行处理，将处理后的信息经所述通讯单元传送至所述执行机构，以控制所述执行机构的动作；接收并处理从所述执行机构反馈回来的状态信息，并输出至所述界面显示器；

所述模具自动编码及识别模块对所述管片模具进行编号，自动识别移动至所述自动门前的所述管片模具的编号；

所述搬运小车自动定位模块将预先设定的位置信息传递给所述搬运小车，以控制所述搬运小车的位置；接收所述搬运小车反馈回来的位置信息并输出至所述界面显示器；

所述振动装置控制模块将预先设定的信息或者从所述信息接收单元接收的动作信息传递给所述振动装置，用于控制所述振动装置的振动频率、振幅、开启、暂停或者停止；接收所述振动装置反馈回来的振动状态信息并输出至所述界面显示器；

所述喂料装置控制模块将预先设定的信息传递给所述喂料装置，控制所述喂料装置从搅拌装置接收并传送物料，以及控制喂料速率；

所述养护装置自动温控模块按照预先设定的温度数值或者从所述信息接收单元接收的温度数值信息来控制所述养护房内的温度；

所述自动门控制模块按照预设程序，在所述搬运小车定位至所述自动门前时控制所述自动门的开启，并在所述搬运小车进入所述养护房后控制所述自动门的关闭；

所述流水线回原点模块，当所述执行机构发生故障时，接收所述信息接收单元的回原点指令并将该指令传递给所述执行机构，所述执行机构自动恢复系统初始状态。

2.一种管片生产系统，其特征在于，所述管片生产系统包括管片模具、运输系统、振动系统、喂料系统、养护系统和管片生产控制系统，所述管片生产控制系统包括执行机构、可编程控制器、指令接收单元、通讯单元、界面显示器；

所述执行机构包括管片模具、搬运小车、振动装置、喂料装置、养护房、自动门；所述管片模具由所述搬运小车装载并运输；

所述可编程控制器包括模具自动编码及识别模块，搬运小车自动定位模块，振动装置控制模块，喂料装置控制模块，养护装置自动温控模块，自动门控制模块，流水线回原点模块，人机界面监控模块；

所述可编程控制器从所述信息接收单元接收动作信息并进行处理，将处理后的信息经所述通讯单元传送至所述执行机构，以控制所述执行机构的动作；接收并处理从所述执行机构反馈回来的状态信息，并输出至所述界面显示器；

所述模具自动编码及识别模块对所述管片模具进行编号，自动识别移动至所述自动门前的所述管片模具的编号；

所述搬运小车自动定位模块将预先设定的位置信息传递给所述搬运小车，以控制所述搬运小车的位置；接收所述搬运小车反馈回来的位置信息并输出至所述界面显示器；

所述振动装置控制模块将预先设定的信息或者从所述信息接收单元接收的动作信息传递给所述振动装置，用于控制所述振动装置的振动频率、振幅、开启、暂停或者停止；接收所述振动装置反馈回来的振动状态信息并输出至所述界面显示器；

所述喂料装置控制模块将预先设定的信息传递给所述喂料装置，控制所述喂料装置从搅拌装置接收并传送物料，以及控制喂料速率；

所述养护装置自动温控模块按照预先设定的温度数值或者从所述信息接收单元接收的温度数值信息来控制所述养护房内的温度；

所述自动门控制模块按照预设程序，在所述搬运小车定位至所述自动门前时控制所述自动门的开启，并在所述搬运小车进出所述养护房后控制所述自动门的关闭；

所述流水线回原点模块，当所述执行机构发生故障时，接收所述信息接收单元的回原点指令并将该指令传递给所述执行机构，所述执行机构自动恢复系统初始状态；

所述管片模具的数量为7-15套；

所述运输系统包括用于装运所述管片模具的所述搬运小车，所述管片生产控制系统中的模具自动编码及识别模块和搬运小车自动定位模块控制搬运小车的运动状态；

所述振动系统包括所述振动装置，所述管片生产控制系统中的振动装置控制模块控制振动装置的振动频率、振幅、开启、暂停或者停止；

所述喂料系统包括所述喂料装置，所述管片生产控制系统中的喂料装置控制模块控制所述喂料装置从搅拌装置接收并传送物料，以及控制喂料速率；

所述养护系统包括所述养护房和自动门，所述管片生产控制系统中的养护装置自动温控模块和自动门控制模块控制所述养护房内的温度以及所述自动门的开启和关闭。

所述管片模具、运输系统、振动系统、喂料系统、养护系统发生故障时，所述管片生产控制系统的流水线回原点模块控制管片模具、运输系统、振动系统、喂料系统、养护系统恢复至初始位置。

3.如权利要求2所述的管片生产系统，其特征在于，所述管片模具的数量为9套。

4.如权利要求3所述的管片生产系统，其特征在于，所述振动系统还包括隔音装置，所述隔音装置是由透明的双层隔音玻璃构成的全封闭隔音房。

5.如权利要求4所述的管片生产系统，其特征在于，所述喂料系统包括导轨和喂料装置，所述喂料装置沿所述导轨在搅拌装置与振动系统之间作水平移动。

6.如权利要求2所述的管片生产系统，其特征在于，所述管片生产系统包括3条养护线和1条工作线。

7.如权利要求6所述的管片生产系统，其特征在于，所述养护线依次包括等待区、升温区、恒温区、降温区、静停区。

8.如权利要求7所述的管片生产系统，其特征在于，所述等待区为1个工位，所述升温区为4个工位、所述恒温区为5个工位、所述降温区为3个工位、所述静停区为5个工位。

9.如权利要求8所述的管片生产系统，其特征在于，所述喂料系统位于从所述等待区与升温区之间的自动门处起第6个工位。

10.如权利要求7所述的管片生产系统，其特征在于，所述等待区与所述升温区之间设置有自动门；所述降温区与所述静停区之间设置有自动门。

11.如权利要求10所述的管片生产系统，其特征在于，所述自动门采用无刷直流电机驱动。

12.如权利要求5所述的管片生产系统，其特征在于，所述喂料装置采用变频控制。

13.如权利要求5所述的管片生产系统，其特征在于，所述搅拌装置采用单独的搅拌控制器进行控制。

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