CN102873745B - 一种高速石膏板生产控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速石膏板生产控制方法，包括给料卸料步骤、成型步骤和板材切断步骤，给料卸料步骤包括：实时监测料斗内物料的重量，并将监测结果与设定值相比较，根据比较结果控制卸料的速度，将监测结果与第一设定值和第二设定值相比较，根据比较结果开始或停止给料仓给所述料斗上料；成型步骤包括板材缺陷监测步骤，板材缺陷监测步骤包括：实时监测板材成型过程中板材制品的缺陷，并将监测结果同预设的控制指标相比较，根据比较结果调整生产程序；板材切断步骤包括：根据生产线上板材传输的速度控制双伺服电机分别驱动上切刀和下切刀同时切断生产线上的板材。本发明能够适合石膏板大规模、高速生产的需要。

Description

一种高速石膏板生产控制方法

技术领域

本发明涉及一种石膏板的生产技术，具体地，涉及一种高速石膏板生产控制方法。

背景技术

石膏板等板材是建筑领域常用的材料，随着板材的市场需求量的增加，越来越多的板材生产厂家使用高速生产线，以增加单位时间内的产品生产量，现有的石膏板自动化连续生产线主要包括原料准备阶段(混料、给料卸料、煅烧等)、挤压成型阶段、板材切割阶段等几个阶段，但是现有的石膏板生产线不太适合产品的高速生产，例如，在原料准备阶段，淀粉是非常重要的辅料之一，在控制淀粉的上料和卸料时，一般采用人工上料和卸料或者按照固定流量自动上料和卸料，实现不了淀粉卸料的准确计量和控制。在挤压成型阶段，石膏在生产过程中的凝结时间较短，如果在混料机中停留时间较长或混合不均就会凝结成块。在成型过程中，凝结块会影响料浆的流动性，而且在料浆随成型纸面行进并通过整形平台时，会划破石膏板的纸面造成漏浆，从而在高速生产过程中会造成断纸的现象，严重影响了大规模石膏板生产的连续性和稳定性。在板材切割阶段，高速生产线运送板材的速度快，而切刀的切线速度要与生产线的板材的运送速度相同，所以需要双切刀的高速旋转，传统的单电机带动双切刀会加重电机的负荷，容易损坏电机，而且双切刀在高速旋转中扭矩较大，在停机时容易对电机造成损坏，而且在开机运行时，双切刀启动的时间较长，降低了生产效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高速石膏板生产控制方法，适合石膏板高速，大规模生产的需要。

本发明公开的高速石膏板生产控制方法，包括给料卸料步骤、成型步骤和板材切断步骤：

所述给料卸料步骤包括给料步骤和卸料步骤，所述卸料步骤包括：实时监测料斗内物料的重量，并将监测结果与设定值相比较，根据比较结果控制卸料的速度，所述给料步骤包括：将所述监测结果与第一设定值和第二设定值相比较，根据比较结果开始或停止给料仓给所述料斗上料；

所述成型步骤包括板材缺陷监测步骤，所述板材缺陷监测步骤包括：实时监测板材成型过程中板材制品的缺陷，并将监测结果同预设的控制指标相比较，根据比较结果调整生产程序；

所述板材切断步骤包括：根据生产线上板材传输的速度控制双伺服电机分别驱动上切刀和下切刀同时切断生产线上的板材。

较佳地，所述卸料步骤具体包括：

重量传感器实时测量所述料斗内的物料的重量，并将物料重量值发送给控制器；

所述控制器接收所述重量传感器发送的重量值，将所述重量值与设定值相比较，根据比较结果，通过变频器控制卸料电机的卸料的速度。

较佳地，所述给料步骤包括：

在给料仓上设置用于控制给料仓出料口开闭的给料气动阀；

所述控制器将接收的所述重量传感器发送的物料重量值与所述第一设定值和所述第二设定值相比较，若所述物料重量值低于所述第一设定值，则通过给料气动阀打开所述给料仓的出料口，给所述料斗上料，若所述物料重量值高于所述第二设定值，则通过给料气动阀关闭所述给料仓的出料口，停止对所述料斗的上料。

较佳地，所述第一设定值为料斗平台最小负载值，所述第二设定值为料斗平台最大负载值。

较佳地，所述方法还包括：

在所述料斗上设置用于搅拌所述料斗内物料的搅拌机；

所述控制器通过所述变频器控制搅拌电机搅拌的速度。

较佳地，所述板材缺陷监测步骤具体包括：

高速影像检测设备布置在成型中的板材制品单元上方，实时地获取板材制品单元的动态影像信息；

影像处理器分析获取的动态影像信息，并将其与预先设定的控制指标进行对比处理，发现板材中存在不可接受的缺陷以后向所述DCS的中央处理器发出信号；

DCS根据所接收的信号确定处理方案，并将所确定的处理方案发送给所述在线控制器；

在线控制器根据处理方案进行相应的处理。

较佳地，高速影像检测设备采用面扫描影像检测系统或者线扫描影像检测系统。

较佳地，所述板材切断步骤具体包括：

设置上切刀、下切刀以及两个伺服电机，

所述上切刀和下切刀旋转的切线速度与生产线上的板材运送的速度相同；

所述的两个伺服电机分别驱动所述上切刀和下切刀同时切断生产线上的板材。

较佳地，所述板材切断步骤进一步包括：

控制器控制所述的两个伺服电机驱动所述上切刀和下切刀动作。

较佳地，所述板材切断步骤进一步包括：

测速元件测量生产线上板材运送的速度；

测速元件将所述板材运送的速度发送给所述控制器；

所述控制器根据所述测速元件发送的板材运送的速度控制所述的两个伺服电机驱动所述上切刀和下切刀动作。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明采用仓式给料卸料控制方法，控制卸料电机根据料斗内物料的重量进行卸料以及控制给料气动阀根据料斗内物料的重量变化进行上料，实现了精确上料和卸料，提高了产品的质量。

(2)本发明采用影像检测控制方法，能够使实时、快速地检测并处理板材中存在的缺陷，并根据检测结果调整生产程序，从而实现了高速、高质量生产的目的。

(3)本发明采用双伺服高速切断方法，在切断板材时，断面平整，不影响产品质量，适应了高速生产线的需要，而且停机时也不容易对电机造成损害。

附图说明

图1为根据本发明实施例中高速石膏板生产控制方法流程图；

图2为根据本发明实施例中卸料步骤流程图；

图3为根据本发明实施例中给料步骤流程图；

图4为根据本发明实施例中板材缺陷监测步骤流程图；

图5为根据本发明实施例中板材切断步骤流程图。

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明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提供的一个实施例中提供了一种高速石膏板生产控制方法，参照图1，大致步骤如下：

步骤101，物料的供给步骤，包括给料步骤和卸料步骤：实时监测料斗内物料的重量，并将监测结果与设定值相比较，根据比较结果控制卸料的速度，将监测结果与第一设定值和第二设定值相比较，根据比较结果开始或停止给料仓给所述料斗上料；

步骤102，板材的成型步骤，在板材成型的过程中，实时监测板材制品的缺陷，并将监测结果同预设的控制指标相比较，根据比较结果调整生产程序；

步骤103，板材的切断步骤，根据生产线上板材传输的速度控制双伺服电机分别驱动上切刀和下切刀同时切断生产线上的板材。

其中，步骤101为给料卸料步骤，可以分为卸料步骤和给料步骤，如图2所示，卸料步骤具体包括：

步骤201，重量传感器实时测量料斗内的物料的重量，并将物料重量值发送给控制器；

步骤202，控制器接收重量传感器发送的重量值，将重量值与设定值相比较；

步骤203，控制器根据比较结果，通过变频器控制卸料电机的卸料的速度。

在卸料步骤实施过程中，控制器内预先设定某个值，这个设定值可以是料斗最大负载的比例值，例如料斗最大负载的50％，控制器用于接收重量检测器发送的重量值，并将重量值与设定值相比较，来控制变频器的速率，从而控制卸料的快慢，使实际流量稳定在设定值附近。即，若重量值低于设定值，则通过变频器增大卸料电机的转速，以此加快卸料的速度，若重量值高于设定值，则通过变频器减小卸料电机的转速，以此来减小卸料的速度。

如图3所述，给料步骤具体包括：

步骤301，重量传感器实时测量所述料斗内的物料的重量，并将物料重量值发送给控制器；

步骤302，控制器接收重量传感器发送的重量值，将重量值与第一设定值和第二设定值相比较；

步骤303，若所述物料重量值低于所述第一设定值，控制器通过给料气动阀打开给料仓的出料口，给料斗上料，若物料重量值高于第二设定值，则通过给料气动阀关闭给料仓的出料口，停止对料斗的上料。

上述的第一设定值和第二设定值可以随意设定，例如第一设定值为料斗平台最小负载值，第二设定值为料斗平台最大负载值。料斗平台最小负载值例如可以设定为料斗平台负载的30％，料斗平台最大负载值例如可以设定为料斗平台负载的90％。

为了使便于松料，防止物料压实，可以在上述给料卸料方法中增加搅拌电机搅拌料斗内物料的步骤，控制器通过所述变频器控制搅拌电机搅拌的速度，若物料较松，则减小搅拌的速度，若物料较实，则增大搅拌的速度。

步骤102为板材缺陷监测步骤，如图4所示，具体包括：

步骤401，高速影像检测设备布置在成型中的板材制品单元上方，实时地获取板材制品单元的动态影像信息；

步骤402，影像处理器分析获取的动态影像信息，并将其与预先设定的控制指标进行对比处理，发现板材中存在不可接受的缺陷以后向所述DCS的中央处理器发出信号；

步骤403，DCS根据所接收的信号确定处理方案，并将所确定的处理方案发送给所述在线控制器；

步骤404，在线控制器根据处理方案进行相应的处理。

高速影像检测设备实时地获取板材制品单元的动态影像信息，将获取的板材的影像信息传送到影像处理器中，利用影像处理器对板材的影像信息进行分析。优选地，利用影像处理器对板材的表面缺陷分析的细度可以达到0.1mm以上，使得本发明的在线影像检测控制装置能够实现高速、高精度地在线检测板材缺陷。

在影像处理器对获取的影像信息进行保存和实时分析以后，会根据预先设定的平整度要求控制信息、板面颜色要求控制信息等需要的控制指标进行对比处理，如果上述对比处理后的影像信息符合预先设定的控制指标的要求，则板材的在线生产正常运行。如果经过对比处理以后发现板材中存在不可接受的缺陷，例如划痕、破损、结块等，则影像检测控制装置会自动报警，并根据对比结果向DCS的中央处理器发出信号。优选地，影像处理器包括存储器，存储所获取的影像资料和分析信息。

DCS根据接收的信号确定最终的处理方案，例如对料浆进行配方处理、中止生产或者抬高整平板以将阻碍料浆行进的结块去除等。

DCS将处理方案的信号发送到在线控制器，利用在线控制器根据处理方案进行相应的处理，从而实现了在线自动检测、在线处理板材缺陷的技术效果。

步骤103为板材切断步骤，如图5所示，具体包括：

步骤501，设置上切刀、下切刀以及两个伺服电机，上切刀和下切刀旋转的切线速度与生产线上的板材运送的速度相同；

步骤502，两个伺服电机分别驱动上切刀和下切刀同时切断生产线上的板材。

为了实现对上切刀和下切刀动作的精确控制，可以设置控制器，通过两个伺服电机控制上切刀和下切刀动作。

为了实现双伺服电机驱动双切刀同时动作，上下切刀的旋转方向要相反且旋转的切线速度相同，并且上切刀和下切刀旋转的切线速度要与生产线上的板材运送的速度相同，因此，可以设置测速元件测量生产线上板材的运送速度，然后通过控制器实现对双切刀旋转速度的精确控制，使双切刀旋转的切线速度与生产线上板材的运送速度相同。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (9)

1.一种高速石膏板生产控制方法，包括给料卸料步骤、成型步骤和板材切断步骤，其特征在于：

所述给料卸料步骤包括给料步骤和卸料步骤，所述卸料步骤包括：实时监测料斗内物料的重量，并将监测结果与设定值相比较，根据比较结果控制卸料的速度，所述给料步骤包括：将所述监测结果与第一设定值和第二设定值相比较，根据比较结果开始或停止给料仓给所述料斗上料；

所述成型步骤包括板材缺陷监测步骤，所述板材缺陷监测步骤包括：实时监测板材成型过程中板材制品的缺陷，并将监测结果同预设的控制指标相比较，根据比较结果调整生产程序；

所述板材切断步骤包括：根据生产线上板材传输的速度控制双伺服电机分别驱动上切刀和下切刀，使所述上切刀和下切刀旋转的切线速度与生产线上的板材传输的速度相同；所述的双伺服电机分别驱动所述上切刀和下切刀同时切断生产线上的板材。

2.如权利要求1所述的高速石膏板生产控制方法，其特征在于，所述卸料步骤具体包括：

重量传感器实时测量所述料斗内的物料的重量，并将物料重量值发送给控制器；

所述控制器接收所述重量传感器发送的重量值，将所述重量值与设定值相比较，根据比较结果，通过变频器控制卸料电机的卸料的速度。

3.如权利要求2所述的高速石膏板生产控制方法，其特征在于，所述给料步骤包括：

在给料仓上设置用于控制给料仓出料口开闭的给料气动阀；

所述控制器将接收的所述重量传感器发送的物料重量值与所述第一设定值和所述第二设定值相比较，若所述物料重量值低于所述第一设定值，则通过给料气动阀打开所述给料仓的出料口，给所述料斗上料，若所述物料重量值高于所述第二设定值，则通过给料气动阀关闭所述给料仓的出料口，停止对所述料斗的上料。

4.如权利要求3所述的高速石膏板生产控制方法，其特征在于：所述第一设定值为料斗平台最小负载值，所述第二设定值为料斗平台最大负载值。

5.如权利要求2或3所述的高速石膏板生产控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述料斗上设置用于搅拌所述料斗内物料的搅拌机；

所述控制器通过所述变频器控制搅拌电机搅拌的速度。

6.如权利要求1所述的高速石膏板生产控制方法，其特征在于，所述板材缺陷监测步骤具体包括：

高速影像检测设备布置在成型中的板材制品单元上方，实时地获取板材制品单元的动态影像信息；

影像处理器分析获取的动态影像信息，并将其与预先设定的控制指标进行对比处理，发现板材中存在不可接受的缺陷以后向DCS的中央处理器发出信号；

DCS根据所接收的信号确定处理方案，并将所确定的处理方案发送给在线控制器；

在线控制器根据处理方案进行相应的处理。

7.根据权利要求6所述的高速石膏板生产控制方法，其特征在于，高速影像检测设备采用面扫描影像检测系统或者线扫描影像检测系统。

8.如权利要求1所述的高速石膏板生产控制方法，其特征在于，所述板材切断步骤进一步包括：

控制器控制两个伺服电机驱动所述上切刀和下切刀动作。

9.如权利要求8所述的高速石膏板生产控制方法，其特征在于，所述板材切断步骤进一步包括：

测速元件测量生产线上板材运送的速度；

测速元件将所述板材运送的速度发送给所述控制器；

所述控制器根据所述测速元件发送的板材运送的速度控制所述的两个伺服电机驱动所述上切刀和下切刀动作。