CN102854839B - 一种材料位置变化的图示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种材料位置变化的图示方法，包括：划分材料跟踪区域；在划分好的材料跟踪区域设置光感检测元件；通过光感检测元件对材料头和材料尾位置移动的过程进行跟踪，并根据所述跟踪过程判断材料头和材料尾的移动轨迹；根据光感检测元件及跟踪区域上设置的元件所发出的信号对所述移动材料头部和尾部进行相应的编号并记录；根据所述记录判断移动材料头部和尾部在跟踪区域所处的位置。本发明通过采用跟踪材料头尾的方法可以大大削减跟踪设计的复杂程度。通过数字编号简单地描述任何材料的移动轨迹，对于跟踪范围广阔、跟踪区域多样、移送路径复杂的情况非常适用。能够满足材料水平和垂直移动的要求。
Description
技术领域
本发明涉及冶金工业自动控制领域，尤其涉及一种中厚板材料位置跟踪的设计方法。
背景技术
材料自动位置跟踪是一种综合了光学检测、信号处理、数据分析的控制技术，目前广泛应用于工业生产的自动化控制领域。随着设备控制技术的发展，很多设备都可以依据不同的材料参数、订货要求自动进行生产加工。因此实时掌握每一材料再生产线上的位置成为自动控制的基础。尤其是在中厚板生产中，材料跟踪复杂，人工工作量大、误差率高、钢板管理很困难，实际成产中往往有寻找困难，丢失量大的问题，虽然钢板在轧机已经轧制成型，但不能及时按计划加工、交货、造成较大的经济损失。
在《现代宽厚板厂计算机控制系统》①一文中指出：在宽厚板厂中，后步工序（即冷区）有大批剪切、精整设备，组成若干条生产线，进行剪切、热处理等作业。除此之外，还要对坯料库、中间库、成品库进行管理，物料在长千余米、宽5、6垮的车间内被加工、切割，并在多处分流、汇合、交叉、重新处理等，工艺走向复杂，而宽厚板中，小批量、多品种产品占很大比重，物料跟踪十分重要且较复杂。
目前应用于冶金行业的自动材料跟踪主要采用计算转速的形式。通过编码器采集辊道转速或者运输链转速，实时计算材料的绝对位置，辅以光感检测信号作为计算的校核依据，例如CN 101221419A ②，该方式适用于小范围且需要对材料进行精确定位的场合。方式适用于小范围且需要对材料进行精确定位的场合。在大多数情况下仅仅需要掌握到材料当前所在的辊道分组，判断其一共占用多少组辊道即可。
发明内容
为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种材料位置变化的图示方法，该方法通过材料头、尾端部对于光感检测元件的遮挡判断材料的移送动作，将光感检测元件信号及辊道转速编码器信号进行叠加形成复合信号，再将该信号定义为独立的材料移动事件编号，当获取一系列的事件编号后，由计算机将其还原材料的移动过程。所述技术方案如下：
一种材料位置变化的图示方法，包括：
划分材料跟踪区域；
在划分好的材料跟踪区域设置光感检测元件；
通过光感检测元件对材料头和材料尾位置移动的过程进行跟踪，并根据所述跟踪过程判断材料头和材料尾的移动轨迹；
根据光感检测元件及跟踪区域上设置的元件所发出的信号对所述移动材料头部和尾部进行相应的编号并记录；
根据所述记录判断移动材料头部和尾部在跟踪区域所处的位置。
本发明提供的技术方案的有益效果是：
采用头尾触发模式，将材料的动作分为头和尾两个部分，工业控制中并不是任何时刻都需要材料的绝对位置，在满足控制要求的情况下，采用跟踪材料头尾的方法可以大大削减跟踪设计的复杂程度。
可以通过数字编号简单地描述任何材料的移动轨迹，对于跟踪范围广阔、跟踪区域多样、移送路径复杂的情况非常适用。
能够满足材料水平和垂直移动的要求。
附图说明
图1是材料位置变化的图示方法流程图；
图2是材料位置变化的图示方法区域-事件示意图；
图3是材料位置变化的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述：
本实施例提供了一种材料位置变化的图示方法，该方法包括：
步骤10 划分材料跟踪区域；
步骤20 在划分好的材料跟踪区域设置光感检测元件；
步骤30 通过光感检测元件对材料头和材料尾位置移动的过程进行跟踪，并根据所述跟踪过程判断材料头和材料尾的移动轨迹；
步骤40 根据光感检测元件及跟踪区域上设置的元件所发出的信号对所述移动材料头部和尾部进行相应的编号并记录；
步骤50 根据所述记录判断移动材料头部和尾部在跟踪区域所处的位置。
上述材料跟踪区域的划分是按照工艺、控制要求进行区域划分，所划分的区域既可以是将某一组辊道定义为一个区域，也可以将多组辊道定义为一个区域，最小区域为一组辊道或者一个冷床区。每个区域可以容纳多块材料。
跟踪区域定义为两类-----辊道类和冷床类，在辊道上输送的材料移动方式为水平移动，在冷床、横移台架、带式运输链上的材料移动方式为垂直移动。所有材料在区域间的移动都满足先进先出的原则。
下面以向左为材料移动的正方向。
表示材料头部到达信号。当材料向左移动（辊道转速方向向左），材料头部遮挡光感检测元件获取上升沿信号。
表示材料尾部离开信号。当材料向左移动（辊道转速方向向左），材料尾部离开光感检测元件检测点获取下降沿信号。
表示材料尾部到达信号。当材料向右移动（辊道转速方向向右），材料尾部遮挡光感检测元件获取上升沿信号。
表示材料头部离开信号。当材料向右移动（辊道转速方向向右），材料头部离开光感检测元件检测点获取下降沿信号。
表示材料向上到达信号。当材料垂直向上移动（步进梁或者运输链上移），材料遮挡光感检测元件获取上升沿信号。
表示材料向下到达信号。当材料垂直向下移动（步进梁或者运输链下移），材料遮挡光感检测元件获取上升沿信号。
如图2所示根据工艺平面布置图定义跟踪区域，区域Z_8130、Z_8140、Z_8150、Z_8160分别表示4组辊道；区域Z_8530、Z_8540表示冷床的左右两部分。
设置检测元件位置：AA04 BLSW-1、AA05 BLSW-1、AA06 BLSW-1、AA07 BLSW-1分别表示各段辊道左侧端部的光感检测元件；BA02 BLSL-01、BA02 BLSL-02、BA02 BLSL-03、BA02 BLSL-04分别表示冷床出口、入口位置的光感检测元件。
设置定义检测事件：8160表示材料由右侧进入跟踪区域Z_8530，向左移动，头部到达该组辊道的左侧端部位置。8170表示材料继续向左移动，离开区域Z_8530，材料尾部移出该组辊道的左侧端部位置。8175表示材料反向移动，由左向右输送，尾部进入区域Z_8530。8165表示材料反向移动，由左向右输送，材料头部离开区域Z_8540。当材料由辊道进入冷床时，如果由左侧进入则触发8212；如果由右侧进入则触发8222。当材料离开冷床进入下料辊道时，如果由左侧进入则触发8214；如果由右侧进入则触发8224。
模拟检验事件定义：选择一块较短的材料，确定其工艺路径为由右侧辊道进入跟踪区域，移动到最左侧位置；然后后退到左侧第二组辊道，头部对齐冷床左侧上料到冷床，最后步进移送离开冷床。其事件发生顺序应为：8160、8170、8180、8190、8200、8210、8220、8215、8205、8212、8214（如图2所示），表示了这一系列过程，其辊道上的材料处于头部到达位置，辊道下方的材料处于尾部离开位置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种材料位置变化的图示方法，其特征在于，所述方法包括：
划分材料跟踪区域；
在划分好的材料跟踪区域设置光感检测元件；
通过光感检测元件对材料头和材料尾位置移动的过程进行跟踪，并根据所述跟踪过程判断材料头和材料尾的移动轨迹；
根据光感检测元件及跟踪区域上设置的元件所发出的信号对所述移动材料头部和尾部进行相应的编号并记录；
根据所述记录判断移动材料头部和尾部在跟踪区域所处的位置；
所述跟踪区域包括有多个，每个区域包括一组辊道或多组辊道或一个冷床；
所述跟踪区域上设置的元件为辊道转速编码器；
所述信号为光感检测元件信号和辊道转速编码器信号进行叠加形成的复合信号；
所述材料在辊道组成的跟踪区域上移动方式为水平移动；
表示材料头部到达信号，当材料向左移动即辊道转速方向向左，材料头部遮挡光感检测元件获取上升沿信号；
表示材料尾部离开信号，当材料向左移动即辊道转速方向向左，材料尾部离开光感检测元件检测点获取下降沿信号；
表示材料尾部到达信号，当材料向右移动即辊道转速方向向右，材料尾部遮挡光感检测元件获取上升沿信号；
表示材料头部离开信号，当材料向右移动即辊道转速方向向右，材料头部离开光感检测元件检测点获取下降沿信号；
所述材料在冷床组成的跟踪区域上移动方式为垂直移动；
表示材料向上到达信号，当材料垂直向上移动即步进梁或者运输链上移，材料遮挡光感检测元件获取上升沿信号；
表示材料向下到达信号，当材料垂直向下移动即步进梁或者运输链下移，材料遮挡光感检测元件获取上升沿信号。
2.根据权利要求1所述的材料位置变化的图示方法，其特征在于，所述材料头和材料尾位置移动的过程是材料头和材料尾在跟踪区域向左、向右或垂直移动时对所述光感元件的遮挡过程。
3.根据权利要求1所述的材料位置变化的图示方法，其特征在于，所述每个跟踪区域上可容纳多块材料。
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