CN104360608B - 盘卷移送机的全自动控制方法 - Google Patents

盘卷移送机的全自动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种盘卷移送机的全自动控制方法，尤其适用于大盘卷盘卷移送机的全自动控制，包括逻辑控制方法和位置控制方法，当卷取机收集完盘卷开始减速时，盘卷移送机就向卷取机行进，有效缩短了运卷周期，提高效率，有利于获得理想的生产节奏；通过自动位置控制功能块进行位置控制，自动位置控制功能块根据实际位置信息和目标位置信息得出速度给定，传动系统根据速度给定驱动盘卷移送机运行，提高盘卷移送机的运行稳定性、可靠性和停位精准性，同样有利于获得理想的生产节奏。

Description

盘卷移送机的全自动控制方法
技术领域
本发明涉及一种盘卷移送机的全自动控制方法，尤其涉及一种大盘卷盘卷移送机的全自动控制方法，属于盘卷生产线自动控制的技术领域。
背景技术
盘卷移送机作为盘卷生产线中重要的设备之一，在很大程度上决定着盘卷生产线的生产节奏、效率以及产量，尤其是在大盘卷生产线中，大盘卷盘卷移送机的作用更为明显。
在生产过程中，盘卷移送机负责运送卷取机处收集到的盘卷，包括在卷取机处抓取盘卷和在步进梁处放置盘卷，工艺流程对盘卷移送机的停位控制精度要求很高，这也是对盘卷移送机的控制中难度较大的方面，如何通过PLC系统合理地控制盘卷移送机的自动运输盘卷顺序动作，提高盘卷移送机位置控制的精度，提高运送效率，对于提升国内大盘卷生产线的自动控制水平、提高大盘卷轧线的产能，都具有重大意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提出了一种盘卷移送机的全自动控制方法，能够对盘卷移送机的逻辑动作顺序以及位置实现全自动控制，提高盘卷移送机的运行稳定性、可靠性和停位精准性，获得理想的生产节奏。
本发明提供一种盘卷移送机的全自动控制方法，包括逻辑控制方法和位置控制方法；
盘卷移送机在等待位等待；
当卷取机收集完盘卷开始减速时，所述盘卷移送机向所述卷取机行进；
当所述盘卷移送机到达所述卷取机附近的停止位后，所述盘卷移送机装载盘卷；
所述盘卷移送机将盘卷运送到步进梁位，所述盘卷移送机将盘卷卸载到步进梁上；
所述盘卷移送机回到等待位等待；
所述位置控制方法包括以下步骤：
自动位置控制(APC:Automatic Position Control)功能块获取所述盘卷移送机的实际位置信息和目标位置信息；
所述自动位置控制功能块根据实际位置信息和目标位置信息得出速度给定，所述速度给定包括所述卷移送机转向目标位置的旋转角度和向目标位置行进的速度；
所述自动位置控制功能块将所述速度给定发送到传动系统；
所述传动系统根据所述速度给定驱动所述盘卷移送机到达目标位置。
进一步的，所述盘卷移送机装载盘卷的步骤中包括：
所述盘卷移送机支撑爪打开；所述卷取机筒内托盘上升到所述盘卷移送机支撑爪处；所述盘卷移送机支撑爪合拢，抓住盘卷；所述卷取机筒内托盘下降到所述卷取机底部。
进一步的，所述盘卷移送机将盘卷卸载到步进梁上的步骤中包括：
盘卷接受器上升到所述盘卷移送机支撑爪处；所述盘卷移送机支撑爪打开，把盘卷放置在所述盘卷接受器上；所述盘卷接受器下降到所述步进梁处；所述步进梁把盘卷向前移动。
进一步的，所述位置控制方法中自动位置控制功能块的角度控制误差在-0.124°到+0.124°的范围内。
进一步的，所述逻辑控制方法中，由逻辑控制功能块实现控制；所述位置控制方法中，由自动位置控制功能块实现控制；由PLC中的主控制程序同时调用所述逻辑控制功能块和所述自动位置控制功能块。
进一步的，所述实际位置信息通过码盘反馈检测获得，所述目标位置信息从PLC中的所述主控制程序中获得。
进一步的，每当盘卷移送机运行一个运卷周期后，清除码盘读数。
进一步的，所述速度给定由PLC通过数据处理(DP:Data Processing)网发送给传动系统。
进一步的，所述速度给定包括根据不同目标位置而设定的速度拐点和比例系数。
进一步的，当存在多个卷取机时，相应设置多个等待位和停止位，盘卷移送机回到等待位等待前，判断盘卷移送机即将回到的等待位的编号。
本发明的盘卷移送机的全自动控制方法，尤其适用于大盘卷盘卷移送机的全自动控制，包括逻辑控制方法和位置控制方法，当卷取机收集完盘卷开始减速时，盘卷移送机就向卷取机行进，有效缩短了运卷周期，提高效率，有利于获得理想的生产节奏；通过自动位置控制功能块进行位置控制，自动位置控制功能块根据实际位置信息和目标位置信息得出速度给定，传动系统根据速度给定驱动盘卷移送机运行，提高盘卷移送机的运行稳定性、可靠性和停位精准性，同样有利于获得理想的生产节奏。
附图说明
图1为本发明第一实施例中逻辑控制方法的流程图；
图2为本发明第二实施例中逻辑控制方法的流程图；
图3为本发明第二实施例中等待位、停止位和步进梁位的相对位置示意图；
图4为本发明第一实施例中位置控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行更加详细与完整的说明。可以理解的是，此处所描述的实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
第一实施例
一种盘卷移送机的全自动控制方法，包括逻辑控制方法和位置控制方法。图1为本实施例中逻辑控制方法的流程图；图4为本实施例中位置控制方法的流程图。
所述逻辑控制方法中，由逻辑控制功能块实现控制；所述位置控制方法中，由自动位置控制功能块实现控制；由PLC中的主程序同时调用所述逻辑控制功能块和所述自动位置控制功能块。
所述逻辑控制方法包括以下步骤：
S101、盘卷移送机在等待位等待。
S102、判断卷取机收集完盘卷是否开始减速，若开始减速，进行下一步，即：当卷取机收集完盘卷开始减速时，所述盘卷移送机向所述卷取机行进。
S103、盘卷移送机向卷取机行进。
S104、判断是否卷取机停止且盘卷移送机到达卷取机附近的停止位，若是，进行下一步，即：当所述盘卷移送机到达所述卷取机附近的停止位后，所述盘卷移送机装载盘卷。
S105、盘卷移送机装载盘卷；具体装载过程为：盘卷移送机支撑爪打开；卷取机筒内托盘上升到支撑爪处；支撑爪合拢，抓住盘卷；托盘下降到卷取机底部。
S106、盘卷移送机将盘卷运送到步进梁位，盘卷移送机将盘卷卸载到步进梁上；具体卸载过程为：盘卷接受器上升到支撑爪处；支撑爪打开，把盘卷放置在盘卷接受器上；盘卷接受器下降到步进梁处；步进梁把盘卷向前移动。
S107、盘卷移送机回到等待位等待。
随后可循环上述步骤继续进行盘卷的移送操作。
所述位置控制方法包括以下步骤：
S401、自动位置控制功能块获取盘卷移送机的实际位置信息和目标位置信息。
S402、所述自动位置控制功能块根据实际位置信息和目标位置信息得出速度给定，所述速度给定包括所述卷移送机转向目标位置的旋转角度和向目标位置行进的速度。
S403、所述自动位置控制功能块将所述速度给定发送到传动系统；具体地，所述速度给定由PLC通过DP网发送给传动系统。
S404、所述传动系统根据所述速度给定驱动所述盘卷移送机到达目标位置。
其中，自动位置控制功能块的控制误差在-0.124°到+0.124°的范围内；所述实际位置信息通过码盘反馈检测获得，所述目标位置从PLC的程序中获得；每当盘卷移送机运行一个运卷周期后，清除码盘读数；所述速度给定中的行进的速度包括根据不同目标位置而设定的速度拐点和拐点前后速度的比例系数。
下面对本实施例的具体工作过程及原理进行说明：
在逻辑控制方法方面，现有技术中都是等待卷取机收集完盘卷完全停下来以后，盘卷移送机才开始向卷取机行进，造成一部分时间的浪费，而本实施例中，判断卷取机收集完盘卷是否开始减速，若开始减速，则盘卷移送机向卷取机行进，从而缩短了运卷周期，提高生产效率。
在位置控制方法方面，盘卷移送机在每个位置的停位都必须精准，这样才能保证顺利接送盘卷，工艺上对盘卷移送机停位的旋转角度控制精度要求为-0.124°到+0.124°之间。位置控制部分主要由APC根据码盘反馈检测到的盘卷移送机实际位置信息和逻辑部分PLC获得盘卷移送机要行进的目标位置信息，得出速度给定，APC对于不同目标位置有不同的速度给定，同时对于每个目标位置的实际到位判断也设有不同的死区，APC的死区设为0.124，所以可以达到控制误差在-0.124°到+0.124°的范围内。由于码盘反馈取自于安装在电机轴上的编码器，盘卷移送机机械与电机间由传动减速器连接，这样多圈转动后就会产生码盘数的误差积累。在实际控制程序中，为了保证控制精度，APC需要每转一圈，即每当盘卷移送机运行一个运卷周期后就标定一次，清除码盘的读数，从而消除传动减速比带来的码盘累积误差。
APC得出的速度给定由PLC通过DP网发给传动装置，该速度给定既要满足盘卷生产线对盘卷移送机运卷周期的要求，又要考虑盘卷移送机实际的工作情况。实际生产中，盘卷移送机从卷取机处的停止位向步进梁位运卷时，如果为了缩短盘卷移送机的运卷周期而设定速度太快，会引起支撑爪的晃动，从而导致盘卷移送机在步进梁位停止时会停位不准，使得盘卷的中心和盘卷接受器的中心不重合，影响盘卷的卸载。在APC中，可针对不同的目标位置设定不同的速度拐点和拐点前后速度的比例系数，即针对每个位置分别设定速度参数，既能满足运卷周期的要求，又能满足控制精度的要求。
本实施例中的盘卷移送机的全自动控制方法，包括逻辑控制方法和位置控制方法，当卷取机收集完盘卷开始减速时，盘卷移送机就向卷取机行进，有效缩短了运卷周期，提高效率，有利于获得理想的生产节奏；通过自动位置控制功能块进行位置控制，自动位置控制功能块根据实际位置信息和目标位置信息得出速度给定，传动系统根据速度给定驱动盘卷移送机运行，提高盘卷移送机的运行稳定性、可靠性和停位精准性，同样有利于获得理想的生产节奏。
第二实施例
一种盘卷移送机的全自动控制方法，包括逻辑控制方法和位置控制方法。图2为本实施例中逻辑控制方法的流程图。
所述逻辑控制方法中，由逻辑控制功能块实现控制；所述位置控制方法中，由自动位置控制功能块实现控制；由PLC中的主程序同时调用所述逻辑控制功能块和所述自动位置控制功能块。
在本实施例中，设有2个卷取机，相应设置2个等待位和2个停止位，盘卷移送机回到等待位等待前，判断盘卷移送机即将回到的等待位的编号，具体编号由PLC控制。在实际应用中，也可设有多个卷取机，且相应设置多个等待位和多个停止位。
图3为本实施例中等待位、停止位和步进梁位的相对位置示意图。图中，1为步进梁，2为步进梁位，3为1#等待位，4为1#停止位，5为1#卷取机，6为2#等待位，7为2#停止位，8为2#卷取机。
所述逻辑控制方法包括以下步骤：
S201、盘卷移送机在1#等待位3等待。
S202、判断1#卷取机5收集完盘卷是否开始减速，若开始减速，进行下一步。
S203、盘卷移送机向1#卷取机5行进。
S204、判断是否1#卷取机5停止且盘卷移送机到达1#卷取机5附近的1#停止位4，若是，进行下一步。
S205、盘卷移送机装载盘卷；具体装载过程为：盘卷移送机支撑爪打开；1#卷取机5筒内托盘上升到支撑爪处；支撑爪合拢，抓住盘卷；托盘下降到1#卷取机5底部。
S206、盘卷移送机将盘卷运送到步进梁位2，盘卷移送机将盘卷卸载到步进梁1上；具体卸载过程为：盘卷接受器上升到支撑爪处；支撑爪打开，把盘卷放置在盘卷接受器上；盘卷接受器下降到步进梁1处；步进梁1把盘卷向前移动。
S207、盘卷移送机回到2#等待位等待。在实际应用中，当设有多个卷取机时，需要判断回到的等待位的具体编号，具体编号由PLC控制。
S208、判断2#卷取机8收集完盘卷是否开始减速，若开始减速，进行下一步；
S209、盘卷移送机向2#卷取机8行进。
S210、判断是否2#卷取机8停止且盘卷移送机到达2#卷取机8附近的2#停止位7，若是，进行下一步。
S211、盘卷移送机装载盘卷；具体装载过程为：盘卷移送机支撑爪打开；2#卷取机8筒内托盘上升到支撑爪处；支撑爪合拢，抓住盘卷；托盘下降到2#卷取机8底部。
S212、盘卷移送机将盘卷运送到步进梁位2，盘卷移送机将盘卷卸载到步进梁1上；具体卸载过程为：盘卷接受器上升到支撑爪处；支撑爪打开，把盘卷放置在盘卷接受器上；盘卷接受器下降到步进梁1处；步进梁1把盘卷向前移动。
S213、盘卷移送机回到1#等待位3等待。在实际应用中，当设有多个卷取机时，需要判断回到的等待位的具体编号，具体编号由PLC控制。
本实施例的具体工作过程及工作原理与第一实施例基本相同，区别仅在于，设有2个卷取机，当盘卷移送机到达步进梁，卸载盘卷后，需要判断回到的等待位的具体编号，具体编号由PLC控制。在实际应用中可设置多个卷取机，本领域技术人员只需更改PLC的相关程序即可实现。
本实施例中的盘卷移送机的全自动控制方法，在第一实施例的基础上增加了卷取机的数量，可实现盘卷移送机在多个卷取机与步进梁之间运行，完成运卷操作，进一步有效缩短了运卷周期，提高效率，同时提高了盘卷移送机的运行稳定性、可靠性和停位精准性，有利于获得理想的生产节奏。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种盘卷移送机的全自动控制方法，其特征在于，包括逻辑控制方法和位置控制方法；
所述逻辑控制方法包括以下步骤：
盘卷移送机在等待位等待；
当卷取机收集完盘卷开始减速时，所述盘卷移送机向所述卷取机行进；
当所述盘卷移送机到达所述卷取机附近的停止位后，所述盘卷移送机装载盘卷；
所述盘卷移送机将盘卷运送到步进梁位，所述盘卷移送机将盘卷卸载到步进梁上；
所述盘卷移送机回到等待位等待；
所述位置控制方法包括以下步骤：
自动位置控制功能块获取所述盘卷移送机的实际位置信息和目标位置信息；
所述自动位置控制功能块根据实际位置信息和目标位置信息得出速度给定，所述速度给定包括所述盘卷移送机转向目标位置的旋转角度和向目标位置行进的速度；
所述自动位置控制功能块将所述速度给定发送到传动系统；
所述传动系统根据所述速度给定驱动所述盘卷移送机到达目标位置。
2.根据权利要求1所述的盘卷移送机的全自动控制方法，其特征在于，所述盘卷移送机装载盘卷的步骤中包括：
所述盘卷移送机支撑爪打开；
所述卷取机筒内托盘上升到所述盘卷移送机支撑爪处；
所述盘卷移送机支撑爪合拢，抓住盘卷；
所述卷取机筒内托盘下降到所述卷取机底部。
3.根据权利要求1所述的盘卷移送机的全自动控制方法，其特征在于，所述盘卷移送机将盘卷卸载到步进梁上的步骤中包括：
盘卷接受器上升到所述盘卷移送机支撑爪处；
所述盘卷移送机支撑爪打开，把盘卷放置在所述盘卷接受器上；
所述盘卷接受器下降到所述步进梁处；
所述步进梁把盘卷向前移动。
4.根据权利要求1所述的盘卷移送机的全自动控制方法，其特征在于，
所述位置控制方法中自动位置控制功能块的角度控制误差在-0.124°到+0.124°的范围内。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的盘卷移送机的全自动控制方法，其特征在于，所述逻辑控制方法中，由逻辑控制功能块实现控制；所述位置控制方法中，由自动位置控制功能块实现控制；由PLC中的主控制程序同时调用所述逻辑控制功能块和所述自动位置控制功能块。
6.根据权利要求5所述的盘卷移送机的全自动控制方法，其特征在于，所述实际位置信息通过码盘反馈检测获得，所述目标位置信息从PLC中的所述主控制程序中获得。
7.根据权利要求6所述的盘卷移送机的全自动控制方法，其特征在于：每当盘卷移送机运行一个运卷周期后，清除码盘读数。
8.根据权利要求5所述的盘卷移送机的全自动控制方法，其特征在于，所述速度给定由PLC通过数据处理网发送给传动系统。
9.根据权利要求5所述的盘卷移送机的全自动控制方法，其特征在于，所述速度给定包括根据不同目标位置而设定的速度拐点和比例系数。
10.根据权利要求5所述的盘卷移送机的全自动控制方法，其特征在于，当存在多个卷取机时，相应设置多个等待位和停止位，盘卷移送机回到等待位等待前，判断盘卷移送机即将回到的等待位的编号。
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