CN105344738A - 铝型材牵引装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种铝型材牵引装置及其控制方法，采用第一工业无线路由器、第二工业无线路由器，再组建成局域网络，使用局域网络进行数据的交换，从而实现主机与多个小车装置进行畅通的数据交换，避免现有技术中滑触线通信带来的干扰通信不稳定情况，进而提高生产效率。

Description

铝型材牵引装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及铝制造领域，尤其涉及一种铝型材牵引装置及其控制方法。

背景技术

在现有技术中，铝型材牵引机的两个小车在50米到100米的轨道上往复运行进行铝型材的牵引，铝型材牵引机在传统技术上使用滑触线将两个小车的数据和主机进行通信交换，两个小车的380VAC电源动力线也是通过滑触线提供给两个小车。

主机通过滑触线将信号送给两个小车(两个小车分别为小车1和小车2)，从而控制小车1的夹具夹紧、松开，控制小车1的锯片电机启动、停止，控制小车1的气缸推进、退出；控制小车2的夹具夹紧、松开；控制小车2的气缸推进、退出等。

小车上的380VAC电源动力线所使用的滑触线和通信所使用的滑触线为并排安装方式，在小车来回滑动中会产生电磁干扰，加上铝型材厂家生产环境较为恶劣，通常会有高温、震动等，使得主机和两个小车的通信数据传输容易中断，造成机器停机，进而影响生产效率和产品品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝型材牵引装置及其控制方法，能够提高主机和小车之间的通信可靠性，提高铝型材的品质。

为了实现上述目的，本发明提出了一种铝型材牵引装置，包括：主机、多个小车装置、多个小车变频器、交换机及第一工业无线路由器，其中，每一个小车装置均连接一小车变频器；所述主机与所有小车变频器均通过交换机与第一工业无线路由器连接；每一个小车装置上均设有一个第二工业无线路由器及一个控制器，所述控制器与所述第二工业无线路由器连接，所述第一工业无线路由器与所有的第二工业无线路由器桥连构建一个局域网络。

进一步的，在所述的铝型材牵引装置中，所述主机与所有小车变频器均通过以太网通信与所述交换机相连。

进一步的，在所述的铝型材牵引装置中，所述交换机通过以太网通信与所述第一工业无线路由器相连。

进一步的，在所述的铝型材牵引装置中，所述控制器通过以太网通信与所述第二工业无线路由器相连。

进一步的，在所述的铝型材牵引装置中，还包括显示面板，所述显示面板与所述主机相连。

进一步的，在所述的铝型材牵引装置中，所述显示面板通过RS232与所述主机相连。

进一步的，在所述的铝型材牵引装置中，所述主机及控制器均为PLC。

进一步的，在所述的铝型材牵引装置中，所述第一工业无线路由器和第二工业无线路由器的工作频率均为5.0GHZ。

进一步的，在所述的铝型材牵引装置中，所述小车装置个数为2个，其中一个小车装置设有锯刀。

在本发明中，还提出了一种铝型材牵引装置的控制方法，对如上文所述的铝型材牵引装置进行控制，包括步骤：

将主机通过第一工业无线路由器与第二工业无线路由器进行桥连，组建成局域网络；

所述主机通过交换机读取所述小车变频器的信息；

所述主机通过交换机将命令发送给小车变频器，由所述小车变频器控制小车装置进行运动；

所述主机通过第一工业无线路由器、第二工业无线路由器和控制器读取小车装置的信息；

所述主机通过所述第一工业无线路由器和局域网络将数据发送给所述第二工业无线路由器，所述第二工业无线路由器将数据发送至控制器，由所述控制器对所述小车装置的动作进行控制。

进一步的，在所述的铝型材牵引装置的控制方法中，所述局域网络的组建包括步骤：

将所述第一工业无线路由器和多个第二工业无线路由器采用静态IP地址分配，设成不同的IP地址；

将所述第一工业无线路由器配置成AP模式；

将多个第二工业无线路由器与所述第一工业无线路由器进行无线连接，组建成局域网络。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：采用第一工业无线路由器、第二工业无线路由器，再组建成局域网络，使用局域网络进行数据的交换，从而实现主机与多个小车装置进行畅通的数据交换，避免现有技术中滑触线通信带来的干扰通信不稳定情况，进而提高生产效率。

附图说明

图1为本发明一实施例中铝型材牵引装置的框架示意图；

图2为本发明一实施例中两个小车装置的工作示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的铝型材牵引装置及其控制方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，在本实施例中，提出了一种铝型材牵引装置，包括：主机、多个小车装置、多个小车变频器、交换机及第一工业无线路由器，其中，每一个小车装置均连接一小车变频器；所述主机与所有小车变频器均通过交换机与第一工业无线路由器连接；每一个小车装置上均设有一个第二工业无线路由器及一个控制器，所述控制器与所述第二工业无线路由器连接，所述第一工业无线路由器与所有的第二工业无线路由器桥连构建一个局域网络。

在本实施例中，所述小车装置为2个，分别第一小车装置10和第二小车装置20，其中，其中第一小车装置10上设有锯刀11(如图2所示)；所述主机可以为PLC，其中，还包括显示面板，所述显示面板与所述主机相连，两者之间采用RS232相连，安装在所述小车装置上的控制器也为PLC，控制器与第二工业无线路由器通过以太网通信，即采用网线连接；所述交换机通过以太网通信与所述第一工业无线路由器相连，也采用网线连接；所述主机与所有小车变频器均通过以太网通信与所述交换机相连，采用网线连接。

采用无线电波传输方式的第一工业无线路由器和第二工业无线路由器，其工作频率达到5.0GHZ；将第一工业无线路由器和第二工业无线路由器桥接起来组成同一个网络，实现主机和两小车装置通过MODBUSTCP协议进行数据交换，而5.0GHZ频率可以很好的避免滑触线通信带来的干扰通信不稳定情况，并且5.0GHZ的频率也可以避免日常电器和手机信号等工厂其他设备(2.4GHZ以内)干扰。

此外，在本实施例的另一方面，还提出了一种铝型材牵引装置的控制方法，用于对如上文所述的铝型材牵引装置进行控制，包括步骤：

将主机通过第一工业无线路由器与第二工业无线路由器进行桥连，组建成局域网络；

所述主机通过交换机读取所述小车变频器的信息；

所述主机通过交换机将命令发送给小车变频器，由所述小车变频器控制小车装置进行运动；

所述主机通过第一工业无线路由器、第二工业无线路由器和控制器读取小车装置的信息；

所述主机通过所述第一工业无线路由器和局域网络将数据发送给所述第二工业无线路由器，所述第二工业无线路由器将数据发送至控制器，由所述控制器对所述小车装置的动作进行控制。

其中，所述局域网络的组建包括步骤：

将所述第一工业无线路由器和多个第二工业无线路由器采用静态IP地址分配，设成不同的IP地址；

将所述第一工业无线路由器配置成AP模式；

将多个第二工业无线路由器与所述第一工业无线路由器进行无线连接，组建成局域网络。

具体的组建局域网络如下：

(1)、先将第一工业无线路由器和两个第二工业无线路由器采用静态IP地址分配，设成不同的IP地址，第一工业无线路设置为IP0(以下简称为IP0)，与第一小车装置连接的第二工业无线路由器设置为IP1(以下简称为IP1)，与第二小车装置连接的第二工业无线路由器设置为IP2(以下简称为IP2)；

(2)、将第一工业无线路由器配置成AP(无线电波发射点)模式，频率选择5.0GHZ(市面上的路由器和手机、日常电器等使用到的频段一般都是2.4GHZ以内，这样可以减少跟其他的无线信号频率的相互干扰)，并设置无线点的名称为SSID；

(3)、将两个小车装置连接的第二工业无线路由器设置成“中继器”，然后搜索第一工业无线路由器的无线发射点信号，找到第一工业无线路由器配置的发射点，选择连接，配置完成；将主机的第一工业无线路由器和两个从机的第二工业无线路由器通过无线电波，构建成无线局域网络。

PLC的主机、第一小车装置变频器、第二小车装置变频器及第一工业无线路由器IP0全部通过网线与交换机进行连接；并且，小车变频器与一牵引电机电连接，以控制小车装置的移动。小车变频器与交换机、主机、第一工业无线路由器IP0以及牵引电机都固定在小车装置外，不随小车装置进行移动。

小车变频器通过交换机和网线跟主机进行有线连接，主机和小车变频器之间就可通过MODBUSTCP通信协议进行信号传递。

例如，主机PLC读取第一小车变频器的输出力矩、输出频率，读取第二小车变频器的输出力矩、输出频率等。

第一小车装置的控制器PLC1与第二工业无线路由器IP1用网线连接，且第二工业无线路由器IP1与第一小车装置的控制器PLC1一起随第一小车装置移动。

第一小车装置的控制器PLC1通过第二工业无线路由器IP1与第一工业无线路由器IP0之间的无线通信，实现与主机PLC间的信号传递。

例如，主机PLC通过第一工业无线路由器IP0发送信号给第二工业无线路由器IP1，第二工业无线路由器IP1将信号传递给第一小车装置的控制器PLC1，由第一小车装置的控制器PLC1控制第一小车装置上的夹具、气缸、锯片等的动作。

再通过第二工业无线路由器IP1向第一工业无线路由器IP0间的无线通信，第一小车装置的控制器PLC1一样可把信号传递给主机PLC，主机PLC也可继续发送指令给第一小车装置的控制器PLC1。

第二小车装置的控制器PLC2与主机PLC之间的通信类似，在此不作赘述。

通过上述铝型材30牵引机的无线组网控制系统，可以实现控制信号的稳定快速的传输。以使用恒力矩控制方法的系统为例，进行说明如下：

主机PLC通过交换机和网线使用MODBUSTCP通信协议将设定频率和运行命令传递给第一小车变频器，使第一小车装置以一定的设定频率运行，同时，主机PLC通过IP0和IP1之间的无线网络发送控制信号至第一小车装置的控制器PLC1，使第一小车装置上的夹具夹住成型铝材进行牵引；

主机PLC通过交换机和网线传递信号给第一小车变频器，调整第一小车变频器的设定力矩，使得第一小车装置夹住铝型材30牵引的力刚好可以牵引铝型材30，使铝型材30成品流畅均匀的从挤出机挤出；

当第一小车装置牵引铝型材30到铝型材30设定长度1/4长度距离时，主机PLC通过交换机和网线使用MODBUSTCP通信协议将第一小车变频器的输出频率给读取到主机PLC，主机PLC再通过通过交换机和网线使用MODBUSTCP通信协议读取的第一小车变频器的输出频率，传递给第二小车变频器作为其设定频率，并设为速度限制，同时主机PLC也通过以上通信方式传递控制信号至第二小车变频器，启动第二小车变频器，当第二小车变频器输出频率等于设定频率时，第一小车装置和第二小车装置实现速度同步；

第一小车装置和第二小车装置速度同步后，主机PLC通过IP0和IP2之间的无线网络发送控制信号至第二小车装置的控制器PLC2，使第二小车装置夹具夹住铝型材，主机PLC通过交换机和网线使用MODBUSTCP通信协议和第一小车变频器、第二小车变频器传递信号，主机PLC通过以上通信读取第一小车变频器的输出力矩、读取第二小车变频器的输出力矩，来进行比较；同时主机通过比较结果来调整第二小车变频器的设定力矩，使得第二小车变频器输出力矩等于第一小车变频器的输出力矩，此时实现力矩同步，主机PLC通过IP0和IP1之间的无线网络发送控制信号至第一小车装置的控制器PLC1，控制第一小车装置松开夹具，由第二小车装置夹住铝型材30进行牵引，实现第一小车装置和第二小车装置的恒力矩交换牵引铝型材30效果，实现铝型材30的恒力矩牵引，使成品铝型材30均匀光滑。

综上，在本发明实施例提供的铝型材牵引装置及其控制方法中，采用第一工业无线路由器、第二工业无线路由器，再组建成局域网络，使用局域网络进行数据的交换，从而实现主机与多个小车装置进行畅通的数据交换，避免现有技术中滑触线通信带来的干扰通信不稳定情况，进而提高生产效率。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种铝型材牵引装置，其特征在于，包括：主机、多个小车装置、多个小车变频器、交换机及第一工业无线路由器，其中，每一个小车装置均连接一小车变频器；所述主机与所有小车变频器均通过交换机与第一工业无线路由器连接；每一个小车装置上均设有一个第二工业无线路由器及一个控制器，所述控制器与所述第二工业无线路由器连接，所述第一工业无线路由器与所有的第二工业无线路由器桥连构建一个局域网络。

2.如权利要求1所述的铝型材牵引装置，其特征在于，所述主机与所有小车变频器均通过以太网通信与所述交换机相连。

3.如权利要求1所述的铝型材牵引装置，其特征在于，所述交换机通过以太网通信与所述第一工业无线路由器相连。

4.如权利要求1所述的铝型材牵引装置，其特征在于，所述控制器通过以太网通信与所述第二工业无线路由器相连。

5.如权利要求1所述的铝型材牵引装置，其特征在于，还包括显示面板，所述显示面板与所述主机相连。

6.如权利要求5所述的铝型材牵引装置，其特征在于，所述显示面板通过RS232与所述主机相连。

7.如权利要求1所述的铝型材牵引装置，其特征在于，所述主机及控制器均为PLC。

8.如权利要求1所述的铝型材牵引装置，其特征在于，所述第一工业无线路由器和第二工业无线路由器的工作频率均为5.0GHZ。

9.如权利要求1所述的铝型材牵引装置，其特征在于，所述小车装置个数为2个，其中一个小车装置设有锯刀。

10.一种铝型材牵引装置的控制方法，其特征在于，对如权利要求1至9中任一项所述的铝型材牵引装置进行控制，包括步骤：

将主机通过第一工业无线路由器与第二工业无线路由器进行桥连，组建成局域网络；

所述主机通过交换机读取所述小车变频器的信息；

所述主机通过交换机将命令发送给小车变频器，由所述小车变频器控制小车装置进行运动；

所述主机通过第一工业无线路由器、第二工业无线路由器和控制器读取小车装置的信息；

所述主机通过所述第一工业无线路由器和局域网络将数据发送给所述第二工业无线路由器，所述第二工业无线路由器将数据发送至控制器，由所述控制器对所述小车装置的动作进行控制。

11.如权利要求10所述的铝型材牵引装置的控制方法，其特征在于，所述局域网络的组建包括步骤：

将所述第一工业无线路由器和多个第二工业无线路由器采用静态IP地址分配，设成不同的IP地址；

将所述第一工业无线路由器配置成AP模式；

将多个第二工业无线路由器与所述第一工业无线路由器进行无线连接，组建成局域网络。