CN110837232B - 一种排线控制方法、设备、系统及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种排线控制方法、设备、系统及计算机存储介质，该排线控制方法应用于排线控制系统，排线控制系统包括排线电机与主机控制设备，该方法包括判断与主机控制设备之间的无线通信连接是否建立成功；若无线通信连接建立成功，则在接收到启机指令后，控制排线电机运行；根据排线电机的当前位置与预设行程，控制排线电机的转动方向，以进行排线。通过上述方式，本申请能够在排线电机的运行过程中实时控制排线电机的方向，自动换向，改善排线电机的寿命。

Description

一种排线控制方法、设备、系统及计算机存储介质

技术领域

本申请涉及控制技术领域，具体涉及一种排线控制方法、设备、系统及计算机存储介质。

背景技术

排线机是常见的金属线材加工设备中的一种，广泛应用于钢帘线、胎圈钢丝、胶管钢丝、钢绞线、钢丝绳以及焊材等金属制品行业，胶管钢丝、钢绞线、钢丝绳及焊材等行业要求排线机的控制精度高、响应快。

排线换向采用机械实现，对器件损害严重，使用寿命短；经常出现堆积问题，需要工作人员投入大量精力观察维护，自动性差；对排线行程把控精度不够，调整能力有限，出现问题需要反复启停进行调整，在多次调整中找到合适值，排线控制灵活性差，浪费大量时间资源，体积过大，占用较大的空间资源，成本相对较高，对排线行程以及补偿精度不高，且存在传动不可靠、排距不连续、调节范围较小以及灵活性差的问题。

发明内容

本申请主要解决的问题是提供一种排线控制方法、设备、系统及计算机存储介质，能够在排线电机的运行过程中实时控制排线电机的方向，自动换向，改善排线电机的寿命。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：提供一种排线控制方法，该排线控制方法应用于排线控制系统，排线控制系统包括排线电机与主机控制设备，该方法包括：判断与主机控制设备之间的无线通信连接是否建立成功；若无线通信连接建立成功，则在接收到启机指令后，控制排线电机运行；根据排线电机的当前位置与预设行程，控制排线电机的转动方向，以进行排线。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是：提供一种排线控制设备，该排线控制设备包括互相连接的存储器和处理器，其中，存储器用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器执行时，用于实现上述的排线控制方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是：提供一种排线控制系统，该排线控制系统包括排线控制设备、排线电机以及主机控制设备，排线控制设备用于判断与主机控制设备之间的无线通信连接是否建立成功；若无线通信连接建立成功，则在接收到启机指令后，控制排线电机运行，并根据排线电机的当前位置与预设行程，控制排线电机的转动方向，以进行排线。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是：提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器执行时，用于实现上述的排线控制方法。

通过上述方案，本申请的有益效果是：主机控制设备与排线控制设备之间通过无线通信进行连接，排线控制设备在判断到与主机控制设备之间的无线通信连接建立成功之后，可根据排线电机的当前位置和预设行程，对排线电机的运转方向进行调整，使得排线电机的运转方向可跟随预设行程而调整，能够在排线电机的运行过程中实时控制排线电机的方向，无需停机人工机械换向，方便操作，可改善排线电机的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请提供的排线控制方法一实施例的流程示意图；

图2是本申请提供的排线控制方法另一实施例的流程示意图；

图3是图2所示的实施例中步骤22的流程示意图；

图4是图2所示的实施例中步骤22的另一流程示意图；

图5是本申请提供的排线控制设备一实施例的结构示意图；

图6是本申请提供的排线控制系统一实施例的结构示意图；

图7是本申请提供的计算机存储介质一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1是本申请提供的排线控制方法一实施例的流程示意图，该排线控制方法应用于排线控制系统，该排线控制系统包括排线电机与主机控制设备，该方法包括：

步骤11：判断与主机控制设备之间的无线通信连接是否建立成功。

在上电后，排线控制设备有三种状态：无故障且未接收到控制指令，此时进入准备状态，随时可接收指令；无故障且接收到控制指令，此时根据接收到的指令进入相应状态；有故障状态，此时需要维修或重启。

可在无故障时，判断是否接收到控制指令；若未接收到控制指令，则进入准备状态，执行判断与主机控制设备之间的无线通信连接是否建立成功的操作，并接收排线参数；若接收到控制指令，则执行控制指令。

步骤12：若无线通信连接建立成功，则在接收到启机指令后，控制排线电机运行。

该排线电机可以为步进电机，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，其是现代数字控制系统中的主要执行元件，应用较为广泛；在排线控制设备接收到一个脉冲信号后，可驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，即步距角。

步骤13：根据排线电机的当前位置与预设行程，控制排线电机的转动方向，以进行排线。

该预设行程包括预设正向第一行程与预设反向第一行程，预设正向第一行程与预设反向第一行程分别为排线电机正向和反向运行的最大距离，在排线电机运行了之后，可接收操作人员设定的预设行程，并获取排线电机的当前位置，然后利用排线电机的当前位置与预设行程，对排线电机的转动方向进行调整，实现自动换向(即转换运行方向)。

本实施例提供了一种排线控制方法，在与主机控制设备之间的无线通信连接建立成功之后，根据排线电机的当前位置和预设行程，对排线电机的运转方向进行调整，使得排线电机的运转方向可跟随预设行程而调整，能够在排线电机的运行过程中实时控制排线电机的方向，无需停机人工机械换向，可改善排线电机的寿命。

请参阅图2，图2是本申请提供的排线控制方法另一实施例的流程示意图，该排线控制方法应用于排线控制系统，该排线控制系统包括排线控制设备、人机交互设备、排线电机、主机控制设备以及绞线电机，该方法包括：

步骤21：判断与主机控制设备之间的无线通信连接是否建立成功。

该人机交互设备与主机控制设备之间可以通过RS485总线连接，其包括一液晶显示触摸屏，操作人员可通过触控液晶显示触摸屏下发与排线相关的指令到主机控制设备，主机控制设备将该指令通过无线通信传递到排线控制设备，排线控制设备执行该指令，同时可将数据信息通过主机控制设备传递到液晶显示触摸屏上，实时显示数据信息，如当前位置、母线电压、输出电流、左行程、右行程、当前脉冲数以及排线电机的转速等排线反馈数据。

步骤22：若无线通信连接建立成功，则在接收到启机指令后，控制排线电机运行。

操作人员可设置排线参数或者根据需求更改相关参数，例如，根据排线左点动命令标定左行程距离(排线电机正向运行距离)，根据右点动命令标定右行程距离(排线电机反向运行距离)，按下点动命令按钮时命令生效，松开点动命令按钮时命令无效，命令生效时排线电机运行，液晶显示触摸屏显示当前运行脉冲数，点击行程确认按钮后脉冲数被记录保存。

在接收到操作人员下发的启机指令后，可驱动排线电机，并通过调整绞线电机的运行频率来更改排线电机的运行频率。

在一具体的实施例中，获取排线电机的运行频率可如图3所示：

步骤221a：获取绞线电机的脉冲频率。

将主机编码器线束与排线控制设备的信号输入端连接，排线控制设备直接采集绞线电机的脉冲频率，并可根据采集到的绞线电机的脉冲频率计算排线电机的运行频率。

步骤222a：根据绞线电机的脉冲频率计算排线电机的运行频率，并控制排线电机以运行频率工作在等排距模式。

该等排距模式为排线距离不变，通过采集绞线电机的脉冲频率计算排线所需的运行频率，排线电机的运行频率根据主机编码器获取的脉冲频率计算而来，相等的排距运行使得排线效果更佳，排距大小与绞线电机的运行频率相关。

在另一具体的实施例中，还可通过主机控制设备发送的绞线电机的运行频率来计算排线电机的运行频率，具体如图4所示：

步骤221b：接收主机控制设备发送的绞线电机的运行频率。

步骤222b：根据绞线电机的运行频率与电机极对数，计算出绞线电机的速度。

采用如下公式计算绞线电机的速度n1：

n1＝60f1/p1

其中，f1为绞线电机的运行频率，p1是电机极对数。

步骤223b：根据绞线电机的速度、排距以及排线电机运行一圈对应的行程，计算出排线电机的目标频率。

采用如下公式计算排线电机的目标频率f2：

f2＝n1*nSpaceRoute/nLSRoute

其中，nSpaceRoute为排距，nLSRoute为排线电机运行一圈对应的行程(即丝杆导程)。

步骤224b：根据排线电机的齿距校正排线电机的目标频率，得到排线电机的运行频率，驱动排线电机以排线电机的运行频率运行。

采用如下公式计算排线电机的运行频率f3：

f3＝f2*pitch/60；

其中，pitch为排线电机的齿距。

排线电机的运行频率与绞线电机的运行频率同步变化，绞线电机的运行频率会影响排线电机运行，该方式可保证控制的稳定性与效率。

由上面的描述可知，在等排距模式下，排线电机的运行频率可根据主机编码器获取到的脉冲频率或者主机控制设备通过无线数据传递的绞线电机的运行频率计算而来。

在其他实施例中，除了工作在等排距模式，排线电机还可工作在等排速模式下，在该模式下，排线电机的运行频率恒定，操作人员可通过人机交互设备设置排线运行频率，排线电机根据该排线运行频率运行。

步骤23：实时获取当前排线电机的位置、当前排线电机的运行方向以及当前排线电机的运行脉冲数。

实时更新当前排线电机的位置，并记录当前排线电机的运行方向是正向还是反向。

步骤24：判断排线电机的运行方向是否为正向。

根据记录的结果或获取到的排线电机的运行方向，可判别排线电机的运行方向是否为正向。

步骤25：若排线电机的运行方向为正向，则根据当前排线电机的位置判断排线电机的运行行程是否达到预设正向第一行程。

在判断出当前排线电机的运行方向为正向时，可判断当前运行脉冲数是否达到预设正向行程脉冲数。

在一具体的实施例中，可接收人机交互设备发送的行程显示指令；根据行程显示指令，获取当前排线电机的运行脉冲数，并将当前运行脉冲数发送至人机交互设备，以进行显示。

步骤26：若运行行程达到预设正向第一行程，则控制排线电机反向运行。

排线电机在运行至设定左行程(即预设正向第一行程)时立即反向运行，可通过判断脉冲数量来判断是否达到预设行程；具体地，如果当前运行脉冲数达到预设正向行程脉冲数，则表明当前已经到了正转的最大行程，此时可控制排线电机反向运行；若当前运行脉冲数未达到预设正向行程脉冲数，则可控制排线电机继续正向运行，并监测当前运行脉冲数。

在其他实施例中，为了增加缓冲空间，防止排线电机的运行行程超过预设正向第一行程时无法进行控制，还可在当前排线电机的运行行程超过预设正向第一行程时，判断当前排线电机的运行行程是否超过预设正向第二行程；如果当前排线电机的运行行程超过预设正向第二行程，则在接收到排线装置发送的第一控制信号后，控制排线电机反向运行，其中，预设正向第一行程小于预设正向第二行程，第一控制信号为排线装置触发正向限位开关产生，具体地，排线装置中的丝杆触发正向限位开关，从而产生第一控制信号。

步骤27：若排线电机的运行方向为反向，则根据当前排线电机的位置判断排线电机的运行行程是否达到预设反向第一行程。

在判断出当前排线电机的运行方向为反向时，可判断当前运行脉冲数是否达到预设反向行程脉冲数。

步骤28：若运行行程达到预设反向第一行程，则控制排线电机正向运行。

排线电机在运行至设定右行程(即预设反向第一行程)时立即正向运行，可通过判断脉冲数量来判断是否达到预设行程；具体地，如果当前运行脉冲数达到预设反向行程脉冲数，则表明当前已经到了反转的最大行程，此时可控制排线电机正向运行；若当前运行脉冲数未达到预设反向行程脉冲数，则可控制排线电机继续反向运行，并监测当前运行脉冲数。

在其他实施例中，为了增加缓冲空间，防止排线电机的运行行程超过预设反向第一行程时无法进行控制，还可在当前排线电机的运行行程超过预设反向第一行程时，判断当前排线电机的运行行程是否超过预设反向第二行程；若当前排线电机的运行行程超过预设反向第二行程，则在接收到排线装置发送的第二控制信号后，控制排线电机正向运行，其中，预设反向第一行程小于预设反向第二行程，第二控制信号为排线装置触发反向限位开关产生，具体地，排线装置中的丝杆触发反向限位开关，从而产生第二控制信号。

由于中点信号无效时左/右行程相对于标定的行程会出现偏差，从而导致堆积问题，因而可在排线电机进行换向后，在接收到排线装置发送的中点信号后，将当前行程计数清零，该中点信号为排线装置触发中点信号开关产生，中点信号在排线装置偏离预设中点位置后变为无效值，即排线装置运行至预设中点位置时，排线装置触发中点信号开关，产生中点信号，从而使得排线控制设备将脉冲计数清零。

在排线电机转换运行方向时，还可根据换向时的位置进行适当补偿与行程调整，防止堆积问题；具体地，根据当前丝杆的行程以及排线参数对丝杆的行程进行补偿，以使得丝杆的行程落在预设丝杆行程范围内；该排线参数包括正向运行行程的增量、反向运行行程的增量、正向运行行程的减量、反向运行行程的减量；例如，操作人员可通过液晶显示触摸屏下发左宽指令(增加排线电机正向运行行程)、左窄指令(减小排线电机正向运行行程)、右宽指令(增加排线电机反向运行行程)以及右窄指令(减小排线电机反向运行行程)，通过对左/右行程进行加减操作，可在很大程度上优化堆积问题，实现全自动补偿。

排线的控制有两种停机模式，一种是位置停机，另一种是自由停机，在位置停机模式下排线电机可在运行到预设中点位置停机，中点信号为数字量，丝杆运行至预设中点位置时触发中点开关，生成有效的数字量，丝杆运行超过预设中点位置后数字量无效；自由停机时转速平稳下降到任意位置停止，两种停机模式在停机过程中都可保证排线稳定性。

可判断是否接收到停机指令，若接收到停机指令，则控制排线电机停止运行，在位置停机模式下，如果接收到停机指令，则排线电机在预设中点位置附近停机。

排线存在故障时不可运行，存在故障后可对故障进行复位，对于非零器件故障可通过复位指令进行故障复位，对于零器件故障则需要维修后重启机器。

本实施例中的排线控制方法，使用数据交互实时性更强的无线通信进行数据交互，避免线束干扰及损坏；在停机或者运行过程中都可对参数进行调整，增强排线效果，简单方便；数据可循环传递，并显示在液晶显示触摸屏上，实时将数据反馈给操作人员，操作简单灵活；在突发故障出现时可稳定停机，故障率低；且在排线电机的运行过程中仍可通过触控液晶显示触摸屏下发行程调整命令，使得排线效果更佳；不需要将机器停止进入厂房调整，避除安全隐患，实现排线控制灵活性；在当前排线电机的运行行程超出设定左行程或设定右行程时会触发两端限位开关触发报警装置，增加排线安全性。

请参阅图5，图5是本申请提供的排线控制设备一实施例的结构示意图，排线控制设备50包括互相连接的存储器51和处理器52，存储器51用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器52执行时，用于实现上述实施例中的排线控制方法。

排线控制设备50的控制精度高、稳定性好、便于安装、体积小且重量轻；具有独立的数据通信功能，数据时效性强；可满足不同工况需要，减少堆积问题；可以大幅降低成本；在运行过程中也可通过指令对行程等进行调整补偿，无需停机，操作方便；还可通过主机编码器采集绞线电机的脉冲频率，然后根据绞线电机的脉冲频率自动调整排线电机的运行频率，易于调整，实现简单。

请参阅图6，图6是本申请提供的排线控制系统一实施例的结构示意图，排线控制系统60包括排线控制设备61、排线电机62以及主机控制设备63，排线控制设备61用于判断与主机控制设备63之间的无线通信连接是否建立成功；若无线通信连接建立成功，则在接收到启机指令后，控制排线电机62运行，并根据排线电机62的当前位置与预设行程，控制排线电机62的转动方向，以进行排线。

排线控制设备61与主机控制设备63之间通过无线通信进行连接，无线通信有助于提高数据传输速率；在排线电机62的运行过程中根据排线效果可选择性调整对应参数提高排线效果；体积小，可节省空间资源；成本低，没有冗余；重量轻，便于安装；自动性能高、灵活性强。

请参阅图7，图7是本申请提供的计算机存储介质一实施例的结构示意图，计算机存储介质70用于存储计算机程序71，计算机程序71在被处理器执行时，用于实现上述实施例中的排线控制方法。

计算机存储介质70可以是服务端、U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的方法以及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种排线控制方法，其特征在于，应用于排线控制系统，所述排线控制系统包括排线电机与主机控制设备，所述方法包括：

判断与所述主机控制设备之间的无线通信连接是否建立成功；

若是，则在接收到启机指令后，控制所述排线电机运行；

实时获取当前所述排线电机的位置、当前所述排线电机的运行方向以及当前所述排线电机的运行脉冲数；

判断所述排线电机的运行方向是否为正向；

若所述排线电机的运行方向为正向，则根据当前所述排线电机的位置判断所述排线电机的运行行程是否达到预设正向第一行程；

若所述运行行程达到所述预设正向第一行程，则控制所述排线电机反向运行；

若所述排线电机的运行方向为反向，则根据当前所述排线电机的位置判断所述排线电机的运行行程是否达到预设反向第一行程；

若所述运行行程达到所述预设反向第一行程，则控制所述排线电机正向运行；

在当前所述排线电机的运行行程超过所述预设正向第一行程时，判断当前所述排线电机的运行行程是否超过预设正向第二行程；

若是，则在接收到排线装置发送的第一控制信号后，控制所述排线电机反向运行，其中，所述第一控制信号为所述排线装置中的丝杆触发正向限位开关产生；

在当前所述排线电机的运行行程超过所述预设反向第一行程时，判断当前所述排线电机的运行行程是否超过预设反向第二行程；

若是，则在接收到所述排线装置发送的第二控制信号后控制所述排线电机正向运行，其中，所述第二控制信号为所述排线装置中的丝杆触发反向限位开关产生。

2.根据权利要求1所述的排线控制方法，其特征在于，所述排线控制系统还包括绞线电机，所述方法还包括：

获取所述绞线电机的脉冲频率；

根据所述绞线电机的脉冲频率计算所述排线电机的运行频率，并控制所述排线电机以所述运行频率工作在等排距模式。

3.根据权利要求1所述的排线控制方法，其特征在于，所述判断所述排线电机的运行行程是否达到所述预设正向第一行程的步骤，包括：

判断当前运行脉冲数是否达到预设正向行程脉冲数；

所述判断所述排线电机的运行行程是否达到所述预设反向第一行程的步骤，包括：

判断当前运行脉冲数是否达到预设反向行程脉冲数。

4.根据权利要求1所述的排线控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在接收到排线装置发送的中点信号后，将当前行程计数清零，其中，所述中点信号为所述排线装置触发中点信号开关产生，所述中点信号在所述排线装置偏离预设中点位置后变为无效值；

在所述排线电机转换运行方向时，根据当前丝杆的行程以及排线参数对所述丝杆的行程进行补偿，以使得所述丝杆的行程落在预设丝杆行程范围内；

其中，所述排线参数包括正向运行行程的增量、反向运行行程的增量、正向运行行程的减量、反向运行行程的减量。

5.根据权利要求1所述的排线控制方法，其特征在于，所述排线控制系统还包括与所述主机控制设备连接的绞线电机，所述方法还包括：

接收所述主机控制设备发送的绞线电机的运行频率；

根据所述绞线电机的运行频率与电机极对数，计算出所述绞线电机的速度；

根据所述绞线电机的速度、排距以及所述排线电机运行一圈对应的行程，计算出所述排线电机的目标频率；

根据所述排线电机的齿距校正所述排线电机的目标频率，得到所述排线电机的运行频率，驱动所述排线电机以所述排线电机的运行频率运行。

6.一种排线控制设备，其特征在于，包括互相连接的存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时，用于实现权利要求1-5中任一项所述的排线控制方法。

7.一种排线控制系统，其特征在于，包括排线控制设备、排线电机以及主机控制设备，所述排线控制设备用于判断与所述主机控制设备之间的无线通信连接是否建立成功；若是，则在接收到启机指令后，控制所述排线电机运行，并实时获取当前所述排线电机的位置、当前所述排线电机的运行方向以及当前所述排线电机的运行脉冲数；判断所述排线电机的运行方向是否为正向；若所述排线电机的运行方向为正向，则根据当前所述排线电机的位置判断所述排线电机的运行行程是否达到预设正向第一行程；若所述运行行程达到所述预设正向第一行程，则控制所述排线电机反向运行；若所述排线电机的运行方向为反向，则根据当前所述排线电机的位置判断所述排线电机的运行行程是否达到预设反向第一行程；若所述运行行程达到所述预设反向第一行程，则控制所述排线电机正向运行；在当前所述排线电机的运行行程超过所述预设正向第一行程时，判断当前所述排线电机的运行行程是否超过预设正向第二行程；若是，则在接收到排线装置发送的第一控制信号后，控制所述排线电机反向运行，其中，所述第一控制信号为所述排线装置中的丝杆触发正向限位开关产生；在当前所述排线电机的运行行程超过所述预设反向第一行程时，判断当前所述排线电机的运行行程是否超过预设反向第二行程；若是，则在接收到所述排线装置发送的第二控制信号后控制所述排线电机正向运行，其中，所述第二控制信号为所述排线装置中的丝杆触发反向限位开关产生。

8.一种计算机存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器执行时，用于实现权利要求1-5中任一项所述的排线控制方法。

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