CN102837854B - 多品种多通道条烟应急输送的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多品种多通道条烟应急输送的控制方法，通过在辊道机上设计多个应急装箱出口且每个出口汇集多个条烟输送通道，可将不同品种条烟分流到不同出口。在同一出口，因各通道条烟到达时间的不规则，辊道机运行速度、应急装箱出口通道数量和气缸动作速度不同，发明了适用于不同条烟通道数量的气缸推烟动作逻辑控制策略和各通道光电传感器与接近开关布置位置的确定方法，可实现多品种条烟的应急输送，解决了因应急通道较少多台装封箱机同时故障而导致卷包生产线停产的问题，提高了生产线的应急输送能力和生产效率。

Description

多品种多通道条烟应急输送的控制方法

技术领域

本发明属于条烟输送技术领域，尤其涉及一种多品种多通道条烟应急输送的控制方法。

背景技术

条烟生产时，生产线会同时生产多种品种的条烟，进行装封箱时，一台装封箱机不能同时实现多品种条烟的装封箱，只能同时进行装封箱一种条烟，如果同时生产多品种条烟时需要多台装封箱机，当自动装封箱机出现故障时，为了给故障装封箱机提供故障修复时间，就必须设计条烟应急输送系统，提供应急需要，便于保持前端卷包生产线的生产能力。目前烟草行业采用的应急通道处理能力有限，自动化程度低，效率低，而且只能处理一台装封箱机故障时的情况。若同时生产多个品种条烟的多台装封箱机出现故障时，就需一种能提供多个应急通道出口和应急输送通道来实现，让不同品种的条烟在同一个应急输送系统的不同应急出口进行装封箱。同时，由于条烟经卷包生产和运行时由于摩擦和挤夹等原因，导致条烟到达装封箱机时各通道内的条烟运行非常不规律，如果针对每条条烟通道做一个应急出口，整个应急系统占地面积庞大，而且浪费资源，如果多个条烟通道共用一个应急出口，整个应急系统不仅可节约空间，占地面积小，同时可显著减少投资成本。但是多个条烟通道共用应急出口时会带来以下几个问题：

如何实现多品种条烟的应急输送；如何实现在同一个应急出口下处理多个条烟通道的应急需求；在同一个应急出口下，针对不同条烟通道条烟到达时间的不规则，如何布置各个通道上光电传感器与接近开关的位置关系，并如何采取有效的逻辑控制策略以提高应急出口的处理能力和效率

因目前应急现有控制方法简单，效率低，不能满足多台装封箱机同时出现故障时的情况，现发明一种高效的多品种多通道的条烟应急输送的控制方法以处理。

发明内容

本方案发明了多品种多通道条烟应急输送的控制策略及实现方法，实现方法为在辊道机上设置多个出口，每个出口有多个通道，可以处理一种品种的条烟，可以同时实现处理多品种的条烟，解决了现有技术只能处理一台装封箱机故障的缺陷。

本发明设计了附图1所示意的结构，传感器悬挂在通道的上方，接近开关安装在前方挡板上，推板垂直通道设计。当条烟运行到前方挡板时，由接近开关检测到信号，控制气缸推出推板，条烟就被推出进行装箱操作，由此实现了在同一个应急出口下处理多个条烟通道的应急需求。

本发明涉及的控制方法为每个应急出口处理多个通道条烟的控制策略，可以同时控制N个通道同时工作的情况。本发明的控制方法提高了装封箱的效率和降低了挤烟的频率，实现了控制逻辑的优化。本发明涉及到可以同时处理1，2，3，N个通道的控制策略步骤，每个应急出口最多处理不超过4个通道。

本发明在同一个应急出口下，针对不同条烟通道条烟到达时间的不规则，有效的逻辑控制策略的实施例是这样实现的，一种多品种多通道条烟应急输送的控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

PLC从第一个通道到第K通道依次扫描传感器和接近开关信号状态，判断相同通道的传感器和接近开关信号状态是否一致；如果一致说明相应通道的传感器和接近开关同时有烟或者同时无烟，继而扫描传感器和接近开关的信号，扫描到有信号1表示有条烟存在，气缸执行动作C＝1；如果不一致则表示接近开关有信号或者传感器有信号。如果传感器有信号，则延时T，继而重新扫描各输入信号；如果接近开关有信号，令其为M，延时T_回弹，继而重新扫描个输入信号，如果扫描到传感器信号的状态为M的通道，则气缸执行动作C＝1。

本发明的另一目的在于提供一种单通道条烟应急输送的控制方法，该控制方法包括：

PLC扫描的过程中检测接近开关状态p_i和传感器状态S_j是否相等及其数值大小；

根据数值的大小，气缸执行延时，继续进行扫描；

当接近开关状态和传感器状态同时触发P_i＝S_j＝1时或各状态参数不再改变时，气缸执行动作。

进一步，该控制方法进一步包括以下步骤：

(1)当有相互靠近的两条烟行进时，两条烟距离足够小时，设距离为1，即l＜T×v时，传感器信号对控制无影响；

(2)设延时时间为T，回弹时间为T_回弹，辊子运行速度为v，当Tv＜l＜(T+T_回弹)v时：

步骤S101，PLC扫描的过程中检测到P_i≠S_j，即P_i≠1，S_j＝1时，执行步骤S102；

步骤S102，气缸执行延时T；

步骤S103，继而重新扫描，检测到P_i≠S_j，P_i＝1时，执行步骤S104；

步骤S104，气缸执行延时T_回弹；

步骤S105，继续扫描得到P_i＝S_j＝1时，执行步骤S106；

步骤S106，气缸执行动作，C＝1。

(3)当距离足够大时l＞(T+T_回弹)×v时：

步骤S1011步，PLC扫描的过程中检测到P_i≠S_j，即P_i≠1，S_j＝1；

步骤S1021步，气缸执行延时T；

步骤S1031步，继续重新扫描，检测到P_i≠S_j，P_i＝1；

步骤S1041步，气缸执行延时T_回弹；

步骤S1051步，继续扫描得到各状态参数不再改变时执行S1061；

步骤S1061步，气缸执行动作，C＝1。

进一步，当只有一个通道工作时，传感器对推烟无影响，传感器安装位置可以随意调整，不会影响。

本发明的另一目的在于提供一种两条通道同时工作时条烟应急输送的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：

步骤S201中，两通道当条烟还没接触到接近开关时，PLC持续扫描等待；

步骤S202中，传感器检测到通道j有信号时(P_i≠S_j)，执行步骤S203；

步骤S203中，气缸执行延时T到条烟行进到接近开关时，执行步骤S204；

步骤S204中，检测另一通(通道i)状态；

步骤S205中，判定通道i的状态，若此时在延时T+T_回弹内，另一通道条烟行进到传感器，传感器检测到信号，气缸不动作，继续延时T，等待；如果通道j延时T后，继续延时T_回弹，通道i传感器没有检测到信号，不执行延时T，执行步骤S206；

步骤S206中，气缸执行动作，C＝1，把条烟推出K通道；

其中，延时时间为T，回弹时间为T_回弹。

本发明的另一目的在于提供一种三条通道同时工作时条烟应急输送的控制方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S301中，首先检测接近开关和传感器是否有信号；

步骤S302中，传感器检测到信号时，延时T；

步骤S303中，当条烟运动到接近开关，判断传感器和接近开关是否有信号变化，如果在一个循环扫描中没有信号变化(M不变)，执行步骤S306，气缸执行动作；如果在检测到有信号变化，执行步骤S304；

步骤S304中，判断传感器和接近开关是否是同一通道(通道i)。如果传感器和接近开关不是同一通道，就要直接延时T，继续重新循环扫描，直到同一通道的传感器和接近开关同时有信号时。若是同一通道，执行步骤S305；

步骤S305中，判断在T_回弹时间内是否有其他通道(通道j)信号变化，如果没有，则执行动作；如果通道j有信号变化，则继续延时T，继续上述判断；

步骤S306中，保证条烟在传感器距气缸推板的距离内(d)行进时间内推板把条烟推出K通道；

其中，延时时间为T，回弹时间为T_回弹。

进一步，所述控制方法采用的辊道机上设计多个应急出口，每个出口可同时设计N个通道，由效率问题最多设计4个通道，同一出口的通道间斜度应至少为10°，传感器和接近开关的位置布置关系应按照公式计算所得布置。

本发明的基于增强现实的内固定钢板术前设计与预制方法，PLC从第一个通道到第K通道依次扫描传感器和接近开关信号状态，判断相同通道的传感器和接近开关信号状态是否一致。如果一致说明相应通道的传感器和接近开关同时有烟或者同时无烟，继而扫描传感器和接近开关的信号，扫描到有信号1表示有条烟存在，气缸执行动作C＝1。如果不一致则表示接近开关有信号或者传感器有信号。如果传感器有信号，则延时T，继而重新扫描各输入信号；如果接近开关有信号，令其为M，延时T_回弹，继而重新扫描个输入信号，如果扫描到传感器信号的状态为M的通道，则气缸执行动作C＝1。此方法在辊道机上设置多个出口，这样可以同时处理4种品种的条烟，解决了现有技术只能进行一种品种条烟的打包装箱的缺陷，并将相同品牌的条烟在上方各通道之间的隔板作成两条隔板并在一起的情况，当调节通道是只需把其中一条隔板拨向要进行调节的通道，实现了相邻通道之间的调节控制。

附图说明

图1是本发明实施例提供的条烟应急输送通道的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的只有一条通道工作时条烟应急输送的控制策略及实现方法流程图；

图3是本发明实施案例提供的两条通道同时工作时条烟应急输送的控制策略及实现方法流程图；

图4本发明实施案例提供的三条通道同时工作时条烟应急输送的控制策略及实现方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中，所有参数含义如下：

通道个数                     K

辊子运送速度                 v

回弹时间                     T_回弹

回弹参数                     k_v

传感器距推板的距离           d

接近开关距推板距离           d_s

推板推出一个通道运动时间     t

条烟长度                     L_烟

推板长度                     L_板

延时时间                     T

接近开关符号为p_i，传感器符号位S_j，通道个数为K，C表示气缸，C＝1表示气缸动作。

图1示出了本发明实施案例提供的只有一条通道工作时条烟应急输送的控制策略及实现方法，该方法包括：

(1)当有相互靠近的两条烟行进时，两条烟距离足够小时，设距离为1，即l＜T×v时，传感器信号对控制无影响。

(2)当Tv＜l＜(T+T_回弹)v时：

在步骤S101步，PLC扫描的过程中检测到P_i≠S_j，即P_i≠1，S_j＝1时，执行步骤S102；

在步骤S102步，气缸执行延时T；

在步骤S103步，继而重新扫描，检测到P_i≠S_j，P_i＝1时，执行步骤S104；

在步骤S104步，气缸执行延时T_回弹；

在步骤S105步，继续扫描得到P_i＝S_j＝1时，执行步骤S106；

在步骤S106步，气缸执行动作，C＝1。

(3)当距离足够大时l＞(T+T_回弹)×v时：

在步骤S1011步，PLC扫描的过程中检测到P_i≠S_j，即P_i≠1，S_j＝1；

在步骤S1021步，气缸执行延时T；

在步骤S1031步，继续重新扫描，检测到P_i≠S_j，P_i＝1；

在步骤S1041步，气缸执行延时T_回弹；

在步骤S1051步，继续扫描得到各状态参数不再改变时执行S1061；

在步骤S1061步，气缸执行动作，C＝1。

当只有一个通道工作时，传感器对推烟无影响，传感器安装位置可以随意调整，不会影响。

图2示出了本发明实施案例提供的两条通道同时工作时条烟应急输送的控制策略及实现方法，该方法包括：

在步骤S201中，两通道当条烟还没接触到接近开关时，PLC持续扫描等待；

在步骤S202中，传感器检测到通道j有信号时(P_i≠S_j)，执行步骤S203；

在步骤S203中，气缸执行延时T到条烟行进到接近开关时，执行步骤S204；

在步骤S204中，检测另一通(通道i)状态；

在步骤S205中，判定通道i的状态，若此时通道i传感器没有信号变化，执行步骤S206，若此时(在延时T+T_回弹内)另一通道条烟行进到传感器，传感器检测到信号(P_i≠S_j)，气缸不动作，继续延时T，等待。如果通道j延时T后，继续延时T_回弹，通道i传感器没有检测到信号(M不变)，不执行延时T，执行步骤S206；

在步骤S206中，气缸执行动作，C＝1，把条烟推出K通道。

图3示出了本发明实施案例提供的三条通道同时工作时条烟应急输送的控制策略及实现方法，该方法包括：

在步骤S301中，首先检测接近开关和传感器是否有信号；

在步骤S302中，传感器检测到信号时，延时T；

在步骤S303中，当条烟运动到接近开关，判断传感器和接近开关是否有信号变化，如果在一个循环扫描中没有信号变化(M不变)，执行步骤S306，气缸执行动作(C＝1)。如果在检测到有信号变化，执行步骤S304；

在步骤S304中，判断传感器和接近开关是否是同一通道(通道i)。如果传感器和接近开关不是同一通道，就要直接延时T，继续重新循环扫描，直到同一通道的传感器和接近开关同时有信号时。若是同一通道，执行步骤S305；

在步骤S305中，判断在T_回弹时间内是否有其他通道(通道j)信号变化，如果没有，则执行动作；如果通道j有信号变化，则继续延时T，继续上述判断；

在步骤S306中，保证条烟在传感器距气缸推板的距离内(d)行进时间内推板把条烟推出K通道。

K通道同时工作是三通道同时工作的延伸，当满载工况下工作时，扫描的循环次数比三通道情况多，延时时间较长，判断的方法类似三通道工况。同时保证条烟在传感器距气缸推板的距离(d)内行进时间保证了推板把条烟推出K通道。

判断过程：PLC从第一个通道到第K通道依次扫描传感器和接近开关信号状态，判断相同通道的传感器和接近开关信号状态是否一致。如果一致说明相应通道的传感器和接近开关同时有烟或者同时无烟，继而扫描传感器和接近开关的信号，扫描到有信号1表示有条烟存在，C＝1。如果不一致则表示接近开关有信号或者传感器有信号。如果传感器有信号，则延时T，继而重新扫描各输入信号；如果接近开关有信号，令其为M，延时T_回弹，继而重新扫描个输入信号，如果扫描到传感器信号的状态为M的通道，则C＝1。

在K条通道同时工作情况下条烟应急输送的控制策略及实现方法中，传感器位置的确定是非常重要的一个因素，直接影响了本设计的逻辑控制和工作效率的高低，因此需要确定传感器的位置即传感器距推板的距离d

其中传感器的位置确定为

d/v＞(K-1)t                          (1.1)

T＜(d+d_s+L_板)/v                      (1.2)

T＞(d+d_s+L_板-L_烟)/v                  (1.3)

T_回弹＝k_v·v                         (1.4)

d＜L_板                              (1.5)

d_s+L_板＜L_烟                         (1.6)

由公式(1.1)得：d＞v(K-1)t

有公式(1.2)，(1.3)得：vT-(d_s+L_板)＜d＜vT+L_烟-(d_s+L_板)

判断v(K-1)t与vT-(d_s+L_板)的大小：

当v(K-1)t＜vT-(d_s+L_板)时，

即v＞(d_s+L_板)/(T-(K-1)t)

vT-(d_s+L_板)＜d＜vT+L_烟-(d_s+L_板)

当v(K-1)t＞vT-(d_s+L_板)时，

即v＜(d_s+L_板)/(T-(K-1)t)

v(K-1)t＜d＜vT+L_烟-(d_s+L_板)

本发明提供的多品种多通道条烟应急输送的控制方法，PLC从第一个通道到第K通道依次扫描传感器和接近开关信号状态，判断相同通道的传感器和接近开关信号状态是否一致。如果一致说明相应通道的传感器和接近开关同时有烟或者同时无烟，继而扫描传感器和接近开关的信号，扫描到有信号1表示有条烟存在，C＝1。如果不一致则表示接近开关有信号或者传感器有信号。如果传感器有信号，则延时T，继而重新扫描各输入信号；如果接近开关有信号，令其为M，延时T_回弹，继而重新扫描个输入信号，如果扫描到传感器信号的状态为M的通道，则C＝1。

此方法在辊道机上设置多个出口，每个出口有多个通道，可以处理一种品种的条烟，可以同时实现处理多品种的条烟，解决了现有技术只能处理一台装封箱机故障的缺陷。本发明涉及的控制方法为每个应急出口处理多个通道条烟的控制策略，可以同时控制N个通道同时工作的情况。本发明提高了装封箱的效率和降低了挤烟的频率，实现了控制逻辑的优化。此方法可以同时处理1，2，3，N个通道的控制策略步骤，每个应急出口最多处理不超过4个通道。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多品种多通道条烟应急输送的控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

PLC从第一个通道到第K通道依次扫描传感器和接近开关信号状态，判断相同通道的传感器和接近开关信号状态是否一致；如果一致说明相应通道的传感器和接近开关同时有烟或者同时无烟，继而扫描传感器和接近开关的信号，扫描到有信号1表示有条烟存在，气缸执行动作C＝1；如果不一致则表示接近开关有信号或者传感器有信号；如果传感器有信号，则延时T，继而重新扫描各输入信号；如果接近开关有信号，令其为M，延时T_回弹，继而重新扫描各输入信号，如果扫描到传感器信号的对应通道其接近开关信号为M，则气缸执行动作C＝1；

该控制方法包括：

PLC扫描的过程中检测接近开关状态Pi和传感器状态Sj是否相等及其逻辑状态；

根据逻辑状态的不同，气缸执行延时，继续进行扫描；

当接近开关状态和传感器状态同时触发Pi＝Sj＝1时，气缸执行动作。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该控制方法进一步包括以下步骤：

(1)当有相互靠近的两条烟行进时，两条烟距离足够小时，设距离为1，即1＜T×v时，传感器信号对控制无影响；

(2)设延时时间为T，回弹时间为T_回弹，辊子运行速度为v，当T×v＜1＜(T+T_回弹)×v时：

步骤S101，PLC扫描的过程中检测到Pi≠Sj，Pi≠1，Sj＝1时，执行步骤S102；

步骤S102，气缸执行延时T；

步骤S103，继而重新扫描，检测到Pi≠Sj，Pi＝1时，执行步骤S104；

步骤S104，气缸执行延时T_回弹；

步骤S105，继续扫描得到Pi＝Sj＝1时，执行步骤S106；

步骤S106，气缸执行动作，C＝1；

(3)当距离足够大时1＞(T+T_回弹)×v时：

步骤S1011步，PLC扫描的过程中检测到Pi≠Sj，即Pi≠1，Sj＝1；

步骤S1021步，气缸执行延时T；

步骤S1031步，继续重新扫描，检测到Pi≠Sj，Pi＝1；

步骤S1041步，气缸执行延时T_回弹；

步骤S1051步，继续扫描得到各状态参数不再改变时执行S1061；

步骤S1061步，气缸执行动作，C＝1。

3.一种两条通道同时工作时条烟应急输送的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：

步骤S201中，两通道当条烟还没接触到接近开关时，PLC持续扫描等待；

步骤S202中，传感器检测到通道j有信号时，执行步骤S203；

步骤S203中，气缸执行延时T到条烟行进到接近开关时，执行步骤S204；

步骤S204中，检测另一通道状态；

步骤S205中，判定通道i的状态，若此时在延时T+T_回弹内，另一通道条烟行进到传感器，传感器检测到信号，气缸不动作，继续延时T，等待；如果通道j延时T后，继续延时T回弹，通道i传感器没有检测到信号，不执行延时T，执行步骤S206；

步骤S206中，气缸执行动作，C＝1，把条烟推出K通道；

其中，延时时间为T，回弹时间为T_回弹。

4.一种三条以上通道同时工作时条烟应急输送的控制方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S301中，首先检测接近开关和传感器是否有信号；

步骤S302中，传感器检测到信号时，延时T；

步骤S303中，当条烟运动到接近开关，判断传感器和接近开关是否有信号变化，如果在一个循环扫描中没有信号变化，执行步骤S306，气缸执行动作；如果在检测到有信号变化，执行步骤S304；

步骤S304中，判断传感器和接近开关是否是同一通道；如果传感器和接近开关不是同一通道，就要直接延时T，继续重新循环扫描，直到同一通道的传感器和接近开关同时有信号时；若是同一通道，执行步骤S305；

步骤S305中，判断在T_回弹时间内是否有其他通道信号变化，如果没有，则执行动作；如果通道j有信号变化，则继续延时T，继续上述判断；

步骤S306中，保证条烟在传感器距气缸推板的距离内行进时间内推板把条烟推出K通道；其中，延时时间为T，回弹时间为T_回弹。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法采用的辊道机上设计多个应急出口，每个出口同时设计三条以上通道，同一出口的通道间斜度应至少为10°，传感器和接近开关的位置布置关系应按照公式计算所得布置；

所有参数含义如下：

通道个数K

辊子运送速度v

回弹参数k_v

传感器距推板的距离d

接近开关距推板距离d_s

推板推出一个通道运动时间t

条烟长度L烟

推板长度L板

其中传感器的位置确定为：

d/v＞(K-1)×t

T＜(d+d_s+L板)/v

T＞(d+d_s+L板-L烟)/v

T_回弹＝k_v×v

d＜L板

d_s+L板＜L烟

由公式(1.1)得：d＞v×(K-1)×t

由公式(1.2)，(1.3)得：v×T-(d_s+L板)＜d＜v×T+L烟-(d_s+L板)

判断v×(K-1)×t与v×T-(d_s+L板)的大小：

当v×(K-1)×t＜v×T-(d_s+L板)时，

即v＞(d_s+L板)/(T-(K-1)×t)

v×T-(d_s+L板)＜d＜v×T+L烟-(d_s+L板)

当v×(K-1)×t＞v×T-(d_s+L板)时，

即v＜(d_s+L板)/(T-(K-1)×t)

v×(K-1)×t＜d＜v×T+L烟-(d_s+L板)。