CN103472754A - 一种烟支信号实时跟踪处理及剔除方法及其装置 - Google Patents

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一种烟支信号实时跟踪处理及剔除方法及其装置，包括烟支高速数字信号采集的快速IO模块4和信号后继处理的IPC控制器1，烟支高速数字信号采集单元，包括伺服控制器3、电机控制器5、快速IO模块4，其中伺服控制器3、电机控制器5、快速IO模块4属于卷烟机驱动控制系统，它们通过伺服内部总线连接；卷烟机逻辑控制系统包括IPC控制器1，它通过Profibus-DP总线2与伺服控制器3连接，电机6和电机控制器5连接，卷烟机逻辑控制系统和卷烟机驱动控制系统一起组成卷烟机电控系统。本发明优点是：以前需要外加轴编码器，烟支剔除需要预测控制需要根据输出时刻不断调整输出，现在设备取消了外加轴编码器，烟支剔除控制采用伺服系统通用功能，维护调试工作量减少，具有响应时间快的特性。

Description

一种烟支信号实时跟踪处理及剔除方法及其装置
技术领域
本发明涉及自动化技术领域，即由伺服控制器等间隔时间来检测烟支数字信号，并把数字信号送到IPC控制器，来跟踪处理被检测烟支的实时信号；并且对不合格烟支进行跟踪，并回送到伺服控制器进行剔除的一种电气控制方法。
背景技术
常用的卷烟机鼓轮数字信号检测，是IPC系统,其控制方法是：卷烟机的检测轮安装了绝对值轴编码器，提供烟支质量检测位置信号，它是根据轴编信号的位置信息和采集时刻，以插补方式计算获得卷烟机鼓轮烟支高速数字信号上升沿的位置，然后根据轴编信号的位置信息对烟支高速数字信号进行跟踪处理,如果烟支为废烟,跟踪烟支到剔除轮进行剔除。它的缺点是需要外加轴编码器，烟支剔除需要预测控制需要根据输出时刻不断调整输出，增加了系统调试维护的难度。
发明内容
发明的目的是取消外加轴编码器和预测控制根据输出时刻不断调整输出方法；而采用通用模块与伺服通用功能来实现烟支高速数字信号检测，并跟踪剔除。
这种烟支信号实时跟踪处理及剔除方法及其装置，包括烟支高速数字信号采集的快速IO模块4和信号后继处理的IPC控制器1，其特征在于：烟支高速数字信号采集单元，包括伺服控制器3、电机控制器5、快速IO模块4，其中伺服控制器3、电机控制器5、快速IO模块4属于卷烟机驱动控制系统，它们通过伺服内部总线连接，不需要增加；卷烟机逻辑控制系统包括IPC控制器1，它通过Profibus-DP总线2与伺服控制器3连接，电机6和电机控制器5连接，卷烟机逻辑控制系统和卷烟机驱动控制系统一起组成卷烟机电控系统，这些机构全部安装在卷烟机上。
本发明优点是：以前需要外加轴编码器，烟支剔除需要预测控制需要根据输出时刻不断调整输出，现在设备取消了外加轴编码器，烟支剔除控制采用伺服系统通用功能，维护调试工作量减少，具有响应时间快的特性，伺服控制器3通过快速IO模块4，进行烟支高速数字信号采集，然后把数据送到IPC控制器1来进行废烟判断、移位跟踪并回送废烟剔除信息到伺服控制器3，最后伺服控制器控制快速IO模块4剔除废烟。它能完成原来IPC系统完成的烟支高速数字信号检测并跟踪剔除任务。
附图说明
图1本发明的控制原理图
图2 烟支检测轮示意图
图3伺服控制器周期t1示意图
图4 软件控制流程图
图中：1、IPC控制器，2、Profibus-DP总线，3、伺服控制器，4、快速IO模块，5、电机控制器，6、电机，20、卷烟机检测轮。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明如下：
在图1中，本发明的控制系统，包括烟支高速数字信号采集单元，其特征在于：烟支高速数字信号采集单元，包括伺服控制器3，电机控制器5,快速IO模块4，其中伺服控制器3、电机控制器5、快速IO模块4属于卷烟机驱动控制系统，不需要增加；卷烟机逻辑控制系统包括IPC控制器1，它通过Profibus-DP总线2与伺服控制器3连接，电机6和电机控制器5连接，这些机构全部安装在卷烟机上。
伺服控制器3处理快速IO模块4采集每路烟支高速数字信号的工作原理：对于烟支高速数字信号采集技术介绍，见图3，t1是伺服控制器3循环周期，等于一个IPC控制周期T的1/n, 伺服控制器3每t1循环周期采集烟支高速数字信号，每n*t1周期，把快速IO模块4采集每路烟支高速数字信号的n个采集信号，组成一个队列，和烟槽位置值通过Profibus-DP总线2发给IPC控制器1进行处理。
IPC控制器1处理伺服控制器3通过Profibus-DP总线2送来的烟支高速数字信号队列，并对烟支进行跟踪处理的工作原理: 卷烟机生产时，伺服控制器3通过控制电机6来拖动卷烟机检测轮20转动，由于电机绝对值编码器实时输出给伺服控制器3当前检测轮20位置信号，伺服控制器周期为t1，伺服控制器3根据检测轮轴编码器位置值，加上起始位置偏移，计算出卷烟机检测轮20当前烟槽位置，并通过Profibus-DP总线2发给IPC控制器1：IPC控制器1根据伺服控制器3送来的当前烟槽位置，每路烟支高速数字信号的n个采集信号，组成一个队列计算出当前烟槽号的每路烟支高速数字信号上升沿及下降沿，并进行废烟判断和移位跟踪。
如果每路烟支高速数字信号的n个采集信号中有上升沿，则计算出每路烟支高速数字信号发生上升沿的位置值P1，根据位置值P1判断出每路烟支高速数字信号出现上升沿时槽号，及上升沿落在该烟槽的前1/2即DCPh（双长烟支时钟脉冲前1/2）还是烟槽的后1/2即 DCPl（双长烟支时钟脉冲后1/2）。然后卷烟机控制程序对烟支进行移位跟踪。
图1中，废烟剔除工作过程：当IPC控制器1发现废烟走到离检测轮剔废阀剩下3个烟槽时，根据卷烟机检测轮20当前烟槽位置，预测下3支烟后高速阀的输出信号，并发烟支剔废数据给伺服控制器3来控制快速IO模块4输出控制高速阀的动作。伺服控制器3的在控制器周期为t1时间内输出高速阀开关信号.完成烟支剔除过程。
软件控制流程图说明如下：
图4中伺服控制器检测烟支高速数字信号软件流程：伺服控制器3当控制周期t1到时，伺服控制器3实时取得电机6绝对值编码器信号、当前周期烟支高速数字信号。每n*t1周期到时把每个通道n个烟支高速数字信号组成一组数据和电机6的绝对值编码器位置值发给IPC控制器1。
图4中伺服控制器废烟剔除软件流程：伺服控制器3当控制周期t1到时，根据IPC控制器1发给伺服控制器3的3支烟槽后高速阀的输出信号和槽号，查看剔废阀前一个烟槽是否为废烟，如果是，则将剔废信号转化为脉冲信号；然后伺服控制器3控制快速IO模块4输出控制高速阀的动作。完成废烟剔除过程。当下一个控制周期t1到时伺服控制器3重新进行上述接收剔废数据然后剔废过程。
图4 中IPC控制器1对烟支高速数字信号处理和跟踪软件流程：当IPC控制器1任务周期 n*t1到时，IPC控制器1根据伺服控制器3送来的当前烟槽位置，每路烟支高速数字信号的n个采集信号组成一个队列数据计算出当前烟槽号的每路烟支高速数字信号是否出现上升沿及下降沿，然后把烟支信息存放到相应的移位存储器，并对烟支是否为废烟进行判断。当烟槽位置变化一个槽号时，移位存储器里的烟支信息就移动一个位置。IPC控制器1控制程序不停判断如果当接下来3个烟槽后有剔废烟支走到剔废阀，就发剔废数据到伺服控制器3进行剔废处理，然后等待下一个当IPC控制器1任务周期 n*t1到来。

Claims (5)

1. 一种烟支信号实时跟踪处理及剔除方法及其装置，包括烟支高速数字信号采集的快速IO模块（4）和信号后继处理的IPC控制器（1），其特征在于：烟支高速数字信号采集单元，包括伺服控制器（3）、电机控制器（5）、快速IO模块（4），其中伺服控制器（3）、电机控制器（5）、快速IO模块（4）属于卷烟机驱动控制系统，它们通过伺服内部总线连接；卷烟机逻辑控制系统包括IPC控制器（1），它通过Profibus-DP总线（2）与伺服控制器（3）连接，电机（6）和电机控制器（5）连接，卷烟机逻辑控制系统和卷烟机驱动控制系统一起组成卷烟机电控系统，这些机构全部安装在卷烟机上。
2.一种烟支信号实时跟踪处理及剔除方法，其特征在于：伺服控制器（3）处理快速IO模块（4）采集每路烟支高速数字信号的工作原理： t1是伺服控制器（3）循环周期，等于一个IPC控制周期T的1/n, 伺服控制器（3）每t1循环周期采集烟支高速数字信号，每n*t1周期，把快速IO模块（4）采集每路烟支高速数字信号的n个采集信号，组成一个队列，和烟槽位置值通过Profibus-DP总线（2）发给IPC控制器（1）进行处理。
3.根据权利要求2所述的一种烟支信号实时跟踪处理及剔除方法，其特征在于：IPC控制器（1）处理伺服控制器（3）通过Profibus-DP总线（2）送来的烟支高速数字信号队列，并对烟支进行跟踪处理的工作原理: 卷烟机生产时，伺服控制器（3）通过控制电机（6）来拖动卷烟机检测轮（20）转动，由于电机绝对值编码器实时输出给伺服控制器（3）当前检测轮（20）位置信号，伺服控制器周期为t1，伺服控制器（3）根据检测轮轴编码器位置值，加上起始位置偏移，计算出卷烟机检测轮（20）当前烟槽位置，并通过Profibus-DP总线（2）发给IPC控制器（1）：IPC控制器（1）根据伺服控制器(3)送来的当前烟槽位置，每路烟支高速数字信号的n个采集信号，组成一个队列计算出当前烟槽号的每路烟支高速数字信号上升沿及下降沿，并进行废烟判断和移位跟踪；
如果每路烟支高速数字信号的n个采集信号中有上升沿，则计算出每路烟支高速数字信号发生上升沿的位置值P1，根据位置值P1判断出每路烟支高速数字信号出现上升沿时槽号，及上升沿落在该烟槽的前1/2即DCPh，双长烟支时钟脉冲前1/2；还是烟槽的后1/2即 DCPl，双长烟支时钟脉冲后1/2；然后卷烟机控制程序对烟支进行移位跟踪。
4.根据权利要求2所述的一种烟支信号实时跟踪处理及剔除方法，其特征在于：废烟剔除工作过程：当IPC控制器（1）发现废烟走到离检测轮剔废阀剩下3个烟槽时，根据卷烟机检测轮（20）当前烟槽位置，预测下3支烟后高速阀的输出信号，并发烟支剔废数据给伺服控制器（3）来控制快速IO模块（4）输出控制高速阀的动作；伺服控制器（3）的在控制器周期为t1时间内输出高速阀开关信号，完成烟支剔除过程。
5.根据权利要求2所述的一种烟支信号实时跟踪处理及剔除方法，其特征在于：伺服控制器检测烟支高速数字信号软件流程：伺服控制器（3）当控制周期t1到时，伺服控制器（3）实时取得电机（6）绝对值编码器信号、当前周期烟支高速数字信号；每n*t1周期到时把每个通道n个烟支高速数字信号组成一组数据和电机（6）的绝对值编码器位置值发给IPC控制器（1）；
伺服控制器废烟剔除软件流程：伺服控制器（3）当控制周期t1到时，根据IPC控制器（1）发给伺服控制器（3）的3支烟槽后高速阀的输出信号和槽号，查看剔废阀前一个烟槽是否为废烟，如果是，则将剔废信号转化为脉冲信号；然后伺服控制器（3）控制快速IO模块（4）输出控制高速阀的动作；完成废烟剔除过程；当下一个控制周期t1到时伺服控制器（3）重新进行上述接收剔废数据然后剔废过程；IPC控制器（1）对烟支高速数字信号处理和跟踪软件流程：当IPC控制器（1）任务周期 n*t1到时，IPC控制器（1）根据伺服控制器（3）送来的当前烟槽位置，每路烟支高速数字信号的n个采集信号组成一个队列数据计算出当前烟槽号的每路烟支高速数字信号是否出现上升沿及下降沿，然后把烟支信息存放到相应的移位存储器，并对烟支是否为废烟进行判断；当烟槽位置变化一个槽号时，移位存储器里的烟支信息就移动一个位置；IPC控制器（1）控制程序不停判断如果当接下来3个烟槽后有剔废烟支走到剔废阀，就发剔废数据到伺服控制器（3）进行剔废处理，然后等待下一个当IPC控制器（1）任务周期 n*t1到来。
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