CN105668256B - 混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土预制件生产技术领域，提供了一种混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统，主控制器PLC包括故障处理模块、生产线‑生产线控制模块、生产线‑库位控制模块、库位‑生产线控制模块；外部输入设备设置于码垛车上，驱动器设置于控制柜内；主控制器PLC分别与上位机、人机交互显示单元、驱动器、执行单元连接；执行单元采用异步伺服电机与绝对值拉线编码器实现码垛车的移动；还提供了一种使用上述控制系统的控制方法；本发明的有益效果为：采用叠加式的养护房库位结构，实现多个产品同时养护，节省厂房占地面积，码垛车在主控制器的控制下及时将产品在生产线与养护房之间快速周转，大大提高了生产线自动化水平及生产效率。

Description

混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及混凝土预制件生产技术领域，特别涉及一种混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统及控制方法。

背景技术

住宅产业化已在建筑行业得到广泛关注，所谓住宅产业化，是指用工业化生产的方式来建造住宅，以提高住宅生产的劳动生产率，提高住宅的整体质量，降低成本，降低物耗。住宅产业化最重要的是实现构配件预制生产工厂化，即要有能够满足预制件生产要求的工业生产流水线。

混凝土预制板生产线工艺流程，主要包括模台移送，脱模剂喷涂，画线，模具拆装，混凝土输送，布料，震动，养护，表面处理及脱模等，由于混凝土预制板体积大而重，加之混凝土产品生产的特殊工艺流程，养护房的面积占地较大，需要一次养护和二次养护，养护时间比较长，导致整个混凝土预制板生产线运行效率较低。目前，国内的混凝土预制板生产线养护房的结构及其控制系统简单粗放，不能满足生产线高效运转的需要。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统及控制方法，采用叠加式的养护房结构，配合码垛车的自动控制系统，提高了混凝土预制板生产线的生产效率。

本发明一种混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统，包括主控制器PLC、人机交互显示单元、上位机、驱动器、码垛车执行单元、外部输入设备；

所述主控制器PLC包括故障处理模块、生产线-生产线控制模块、生产线-库位控制模块、库位-生产线控制模块；所述外部输入设备设置于码垛车上，所述驱动器设置于控制柜内；所述主控制器PLC分别与所述上位机、人机交互显示单元、驱动器、码垛车执行单元连接；所述码垛车执行单元采用异步伺服电机与绝对值拉线编码器实现码垛车的移动。

进一步的，养护房的库位以多层叠加式排列的形式分布在码垛车的两旁。

进一步的，所述主控制器PLC与所述驱动器之间以profibus总线进行通信，所述主控制器PLC与所述上位机、所述人机交互显示单元之间以以太网进行通信。

进一步的，码垛车上设置有判断模台是否移动到指定位置的接近开关。

进一步的，码垛车在所述主控制器PLC的控制下，对养护房库位的操作，包括打开库门、对模台操作、关闭库门3个步骤；所述对模台操作包括取库位中的模台放到所述码垛车托盘上、取所述码垛车托盘上的模台放回库位。

进一步的，所述打开库门，包括码垛车到达库门位置、码垛车开门机构伸入开门孔、码垛车提升1个库位。

本发明还提供了一种使用上述混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统的控制方法，包括：

主控制器PLC采集外部输入设备信息，判断所述控制系统是否存在故障的步骤；

主控制器PLC接收上位机指令后，判断码垛车忙闲状态的步骤；

主控制器PLC接收上位机指令，分析码垛车起点和终点，确定码垛车运行路线的步骤；

主控制器PLC向驱动器发出指令，控制码垛车在生产线与生产线、生产线与库位或库位与生产线之间运行的步骤；

主控制器PLC完成上位机指令后，将码垛车忙闲状态重新置位的步骤。

进一步的，当主控制器PLC采集外部输入设备信息，判断所述控制系统存在故障时，故障处理模块将故障信息显示在人机交互显示单元；

当码垛车在生产线和库位之间运行时，打开库门的步骤包括码垛车到达库门位置、码垛车开门机构伸入开门孔、码垛车提升1个库位3个步骤；关闭库门的步骤包括下降一个库位高度、收回所述码垛车开门机构；对库位操作完毕后，主控制器PLC对库位忙闲状态进行更新。

进一步的，码垛车运行的起点和终点的位置，均由主控制器PLC对所述位置进行分解，将所述位置的绝对值拉线编码器的值发送给驱动器执行。

本发明的有益效果为：采用叠加式的养护房库位结构，能实现多个产品同时养护，节省了厂房的占地面积，码垛车在生产线与养护房之间进行周转，及时将生产线上的产品送至养护房，也能及时将养护房的产品取出送至生产线，实现了生产线与养护房之间产品的快速周转，大大提高了生产线自动化水平和生产效率。

附图说明

图1所示为本发明实施例一种混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统结构示意图。

图2 所示为本发明实施例中养护房码垛车与生产线布局平面图。

图3所示为本发明实施例中养护房库位门正视图。

图4所示为本发明实施例中控制方法的流程图。

图中：1-主控制器PLC、2-人机交互显示单元、3-上位机、4-驱动器。

具体实施方式

下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

如图1所示，本发明实施例一种混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统，其特征在于，包括主控制器PLC 1、人机交互显示单元2、上位机3、驱动器4、码垛车执行单元、外部输入设备；

所述主控制器PLC 1包括故障处理模块、生产线-生产线控制模块、生产线-库位控制模块、库位-生产线控制模块；所述外部输入设备设置于码垛车上，所述驱动器4设置于控制柜内；所述主控制器PLC 1分别与所述上位机3、人机交互显示单元2、驱动器4、码垛车执行单元连接；所述码垛车执行单元采用异步伺服电机与绝对值拉线编码器实现码垛车的移动。

如图2、3所示，优选的，养护房的库位以多层叠加式排列的形式分布在码垛车的两旁。

优选的，所述主控制器PLC 1与所述驱动器4之间以profibus总线进行通信，所述主控制器PLC 1与所述上位机3、所述人机交互显示单元2之间以以太网进行通信。

优选的，码垛车上设置有判断模台是否移动到指定位置的接近开关。

优选的，码垛车在所述主控制器PLC 1的控制下，对养护房库位的操作，包括打开库门、对模台操作、关闭库门3个步骤。

优选的，所述打开库门，包括码垛车到达库门位置、码垛车开门机构伸入开门孔、码垛车提升1个库位；所述关闭库门，包括下降一个库位高度、收回所述码垛车开门机构。

一种使用上述混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统的控制方法，包括：

主控制器PLC 1采集外部输入设备信息，判断所述控制系统是否存在故障的步骤；

主控制器PLC 1接收上位机3指令后，判断码垛车忙闲状态的步骤；

主控制器PLC 1接收上位机3指令，分析码垛车起点和终点，确定码垛车运行路线的步骤；

主控制器PLC 1向驱动器4发出指令，控制码垛车在生产线与生产线、生产线与库位或库位与生产线之间运行的步骤；

主控制器PLC 1完成上位机指令后，将码垛车忙闲状态重新置位的步骤。

优选的，当主控制器PLC 1采集外部输入设备信息，判断所述控制系统存在故障时，故障处理模块将故障信息显示在人机交互显示单元2；

当码垛车在生产线和库位之间运行时，打开库门的步骤包括码垛车到达库门位置、码垛车开门机构伸入开门孔、码垛车提升1个库位3个步骤；关闭库门的步骤包括下降一个库位高度、收回所述码垛车开门机构；对库位操作完毕后，主控制器PLC 1对库位忙闲状态进行更新。

优选的，码垛车运行的起点和终点的位置，均由主控制器PLC 1对所述位置进行分解，将所述位置的绝对值拉线编码器的值发送给驱动器 4执行。

实施例

本实施例中，养护房采用多层叠加结构，图2、3所示为可能结构中的一种，4个养护房分别位于生产线上，每个养护房均是多层叠加结构，码垛车需要在几个养护房之间及同一养护房不同层之间移动，才能完成从库位取模台或者放模台至库位。每个库位门设有两个开门孔，需要码垛车的开门机构伸入开门孔，然后码垛车继续提升一个库位的高度，库位门即能打开，可以对库位进行操作。码垛车所在位置没有生产线，左右生产线由于码垛车而中断，故码垛车要承担摆渡的功能，将模台从一边生产线摆渡至另一边的生产线。

对库位操作，码垛车需要执行三步，先移动至开门孔位置齐平，再提升一个库位的高度，然后再下降一个库位的高度，对库位的操作才算完毕，即对应开库位门、对模台操作、关闭库位门三个动作；而对生产线操作，码垛车直接移动至生产线齐平的位置，对模台操作即可。

上位机3的指令主要是以下几种：0-没有命令；1-空模入库；2-空模进一次线；3- 2次养护好的产品进脱模线；4-空模进入脱模线；5-浇筑好的产品进入立体库准备预养护；6-拉毛线上的产品进入库准备二次养护；7—预养护完成进入拉毛线；综上所述，结合图2可知，主控制器PLC 1从执行路径上来说对其分为3种：1、5、6属于由生产线口移动至库位；2属于摆渡；3、4、7属于由库位移动至生产线口。

上位机的命令分类完毕，将具体某个库位或者某个生产线口的位置进行分解，该库位或者该生产线处于的具体层、列、侧，然后再与数据块一一对应，将其具体的绝对值拉线编码器的值发送给驱动器4，执行即可。

如图1所示，本实施例中，人机交互显示单元2作为参数输入输出的窗口，负责养护房的养护温度、养护时间输入，同时也是故障处理及养护房状态显示的窗口，系统运行前，工人只需在相应位置输入参数确定并保存即可。

主控制器PLC 1接收并分析上位机3指令，确定码垛车运行路线，并分析出起点和终点的具体位置，指令码垛车执行，执行完毕，进行养护状态更新，继续原地等待并接收上位机指令。

以从库位至生产线的运动路径为例，即从36号库位取一次养护完成的模台放至拉毛线进行拉毛为例进行说明，首先控制系统接收到指令后，先将码垛车忙闲状态置位，再分析36号库位处于的具体层、列、侧，根据运算和本养护房的排布，本库位处于2列1层右侧，拉毛线处于3列0层左侧，将该位置数据转换成数据块中的对应绝对值拉线编码器的值，首先将库位的位置发送给驱动器，对库位操作需要三步，即先将开门孔位置发送给驱动器4，待码垛车到位后，码垛车上的开门机构伸入开门孔完毕，再次将库位的位置发送给驱动器4，码垛车到位后即开门完毕；然后将库位中的模台取至码垛车上，取模台完毕；再次将开门孔位置发送给驱动器，即让码垛车关闭库位门，到位后，开始机构收回，再将拉毛线的位置发送给码垛车，移动到位后，同时要反馈上位机信号，此时需要其它工位配合才能将模台转移至生产线上，待上位机给指令，码垛车开始将模台转移至拉毛线上，转移完毕，控制系统将36号库位的库位状态进行更新，即库位状态为空库位，不计时，同时将码垛车的忙闲状态复位，原地等待下一次命令的执行。

若是从生产线到库位的操作，即从二次浇筑线取模台送至25号库位进行预养护，首先控制系统接收到指令后，先将码垛车忙闲状态置位，再分析二次浇筑线位于的具体层、列、侧，25号库位处于的具体层、列、侧，根据运算和本养护房的排布，二次浇筑线处于1列6层右侧，本库位处于2列1层右侧，将该位置数据转换成数据块中的对应绝对值拉线编码器的值，依次发送给驱动器4，先将二次浇筑线的位置发送过去，码垛车到位后，反馈上位机信号，需要其它工位配合才能将二次浇筑线上的模台取至码垛车上，取模台完毕，再次将开门孔的位置发送给驱动器，码垛车到位后，开门机构伸进开门孔，继续发送库位位置，码垛车移动至库位位置后，可以对库位进行操作，将码垛车上的模台送至库位里面进行预养护，送模台完毕，发送开门孔位置，码垛车移动到位后，停止在当前位置，同时更新25号库位状态，变成有产品状态，并开始按照一次养护的时间进行计时，并复位码垛车忙闲状态，等待下一次的命令执行。

若是从脱模线到一次浇筑线，即将模台从脱模线摆渡到一次浇筑线，置位码垛车忙闲状态，移动至生产线口，即0层2列，等待上位机指令，待模台全部过去即完毕，码垛车停在当前位置，该命令不涉及库位，故不需更新库位状态，复位码垛车忙闲状态，等待下一次命令即可。

上述从生产线取模台或者放置模台至生产线，均是由安装在码垛车上的接近开关来判断模台是否移动完毕。从库位取模台或者放置模台至库位中，均是由安装在码垛车上的其他辅助机构和接近开关协同完成，主要由变频电机、工频电机带动执行。

本实施例的控制方法的具体流程如图4所示。

本发明的有益效果为：采用叠加式的养护房库位结构，能实现多个产品同时养护，节省了厂房的占地面积，码垛车在生产线与养护房之间进行周转，及时将生产线上的产品送至养护房，也能及时将养护房的产品取出送至生产线，实现了生产线与养护房之间产品的快速周转，大大提高了生产线自动化水平和生产效率。

本文虽然已经给出了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (5)

1.一种混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统，其特征在于，包括主控制器PLC、人机交互显示单元、上位机、驱动器、码垛车执行单元、外部输入设备；

所述主控制器PLC包括故障处理模块、生产线-生产线控制模块、生产线-库位控制模块、库位-生产线控制模块；所述外部输入设备设置于码垛车上，所述驱动器设置于控制柜内；所述主控制器PLC分别与所述上位机、人机交互显示单元、驱动器、码垛车执行单元连接；所述码垛车执行单元采用异步伺服电机与绝对值拉线编码器实现码垛车的移动；

养护房的库位以多层叠加式排列的形式分布在码垛车的两旁；

码垛车在所述主控制器PLC的控制下，对养护房库位的操作，包括打开库门、对模台操作、关闭库门3个步骤；所述对模台操作包括取库位中的模台放到所述码垛车托盘上、取所述码垛车托盘上的模台放回库位；

所述打开库门，包括码垛车到达库门位置、码垛车开门机构伸入开门孔、码垛车提升1个库位；所述关闭库门，包括下降一个库位高度、收回所述码垛车开门机构；

主控制器PLC采集外部输入设备信息，判断所述控制系统是否存在故障的步骤；

主控制器PLC接收上位机指令后，判断码垛车忙闲状态的步骤；

主控制器PLC接收上位机指令，分析码垛车起点和终点，确定码垛车运行路线的步骤；

主控制器PLC向驱动器发出指令，控制码垛车在生产线与生产线，生产线与库位或库位与生产线之间运行的步骤；

主控制器PLC完成上位机指令后，将码垛车忙闲状态重新置位的步骤；

其中，当主控制器PLC采集外部输入设备信息，判断所述控制系统存在故障时，故障处理模块将故障信息显示在人机交互显示单元；

当码垛车在生产线和库位之间运行时，打开库门的步骤包括码垛车到达库门位置、码垛车开门机构伸入开门孔、码垛车提升1个库位3个步骤；关闭库门的步骤包括下降一个库位高度、收回所述码垛车开门机构；对库位操作完毕后，主控制器PLC对库位忙闲状态进行更新。

2.如权利要求1所述的混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统，其特征在于，所述主控制器PLC与所述驱动器之间以profibus总线进行通信，所述主控制器PLC与所述上位机、所述人机交互显示单元之间以以太网进行通信。

3.如权利要求1所述的混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统，其特征在于，码垛车上设置有判断模台是否移动到指定位置的接近开关。

4.一种使用如权利要求1所述的混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

主控制器PLC采集外部输入设备信息，判断所述控制系统是否存在故障的步骤；

主控制器PLC接收上位机指令后，判断码垛车忙闲状态的步骤；

主控制器PLC接收上位机指令，分析码垛车起点和终点，确定码垛车运行路线的步骤；

主控制器PLC向驱动器发出指令，控制码垛车在生产线与生产线，生产线与库位或库位与生产线之间运行的步骤；

主控制器PLC完成上位机指令后，将码垛车忙闲状态重新置位的步骤；

其中，当主控制器PLC采集外部输入设备信息，判断所述控制系统存在故障时，故障处理模块将故障信息显示在人机交互显示单元；

当码垛车在生产线和库位之间运行时，打开库门的步骤包括码垛车到达库门位置、码垛车开门机构伸入开门孔、码垛车提升1个库位3个步骤；关闭库门的步骤包括下降一个库位高度、收回所述码垛车开门机构；对库位操作完毕后，主控制器PLC对库位忙闲状态进行更新。

5.如权利要求4所述的混凝土预制板生产线的养护房码垛车控制系统的控制方法，其特征在于，码垛车运行的起点和终点的位置，均由主控制器PLC对所述位置进行分解，将所述位置的绝对值拉线编码器的值发送给驱动器执行。