CN113093667B - 一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法 - Google Patents
一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113093667B CN113093667B CN202110312041.4A CN202110312041A CN113093667B CN 113093667 B CN113093667 B CN 113093667B CN 202110312041 A CN202110312041 A CN 202110312041A CN 113093667 B CN113093667 B CN 113093667B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- speed
- sections
- working
- section
- monitoring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 135
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 132
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000004566 building material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 11
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 11
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 10
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000007888 film coating Substances 0.000 claims description 5
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims description 5
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
- G05B2219/31088—Network communication between supervisor and cell, machine group
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Programmable Controllers (AREA)
- Control Of Conveyors (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法，将石膏板材生产线自上而下划分为多个工段，且在每个工段均设有用于监测工段安全运行的监控模块，分别将多个工段和监控模块与PLC系统总线连接；PLC系统将所有工段的监控模块集成形成一体化监控组件以自适应同步调整所有工段的运行速度；设定每个工段的监控模块的安全阈值，PLC系统利用一体化监控组件按照阶梯式调整超出安全阈值的工段的运行速度且同步同向调整其他工段的运行速度；重新调整超出安全阈值的工段的运行速度逐级恢复至安全运行速度，所有工段在安全运行速度下的监控模块监测数据均处于安全阈值范围内；本发明保证生产线安全运行，并实现石膏板生产线的速度同向调整以及稳定生产。
Description
技术领域
本发明涉及石膏建材生产线技术领域，具体涉及一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法。
背景技术
多功能装饰板材是一种具有个性化设计、工厂化生产、装配式施工、即装即住、安全环保等特点于一体多功能饰面板材，彻底改变传统装修工法和建材产业，完美替代刮腻子、刷油漆涂料、贴壁纸壁布等现场湿法作业，替代木材、砖头、砌块等多种装修材料，从根源上彻底解决室内装修污染问题。
装饰板材车间的生产线由上料，翻板机，收尘，覆膜机等多个工段组成，环环相扣，相辅相成。在装饰板材生产过程中，石膏板车间定制的石膏板经由上料机，翻板机，除尘机之后，进入专门的覆膜设备中，之后再经过切膜，包装成了一块块崭新的装饰板材。
但是现有的石膏板材生产线还存在的缺陷如下：
(1)各工段之间不存在相互通讯，所以当生产线需要更改速度时，需要人工对各个工段单独进行操作，增大了人工劳动强度且必须停机，无法实现连续生产；
(2)将所有工段的生产速度联动通讯后，所有工段同步同向调整生产速度，但是由于每个工段的运行速度承受能力不同，即不同工段在对应调整运行速度后，其温度表征信息增长幅度不同，且每个工段的温度安全阈值范围也不同，因此当其他工段随着一个工段同步同向调整生产速度后，可能会出现工段运行超过安全范围的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法，以解决现有技术中各工段之间不存在相互通讯，且所有工段的生产速度联动通讯后，所有工段同步同向调整生产速度，可能会出现工段运行超过安全范的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
一种石膏建材智能生产线智能监控方法，包括以下步骤：
步骤100、将石膏板材生产线自上而下划分为多个工段，且在每个工段均设有用于监测工段安全运行的监控模块，分别将多个工段和监控模块与PLC系统总线连接；
步骤200、选定每个工段内影响工段运行速度的生产控制对象，所述PLC系统建立每个工段的生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型，并且所述PLC系统将所有工段的所述监控模块集成形成一体化监控组件以自适应同步调整所有工段的运行速度；
步骤300、设定每个工段的所述监控模块的安全阈值，将每个监控模块的反馈值与对应的安全阈值进行对比，所述PLC系统利用所述一体化监控组件按照阶梯式调整超出安全阈值的工段的运行速度且同步同向调整其他工段的运行速度；
步骤400、在所述监控模块的反馈值处于所述安全阈值内且趋于稳定的状态下，重新调整超出安全阈值的工段的运行速度逐级恢复至安全运行速度，所有工段在安全运行速度下的所述监控模块监测数据均处于安全阈值范围内。
作为本发明的一种优选方案，在步骤100中，所述石膏建材生产线自上而下分为多个工段，分别为上料翻板控制工段、覆膜处理工段、覆膜追剪控制工段以及下料翻板工段，且每个工段的多维操控参数分别均包括运作速度控制对象、位置控制对象和气动元件控制对象。
作为本发明的一种优选方案，所述覆膜处理工段和覆膜追剪控制工段均包括设有分段输送系统，所述运作速度控制对象包括所述上料翻板控制工段、覆膜处理工段、覆膜追剪控制工段、下料翻板工段以及分段输送系统中影响运行速度的所述生产控制对象；
调整所述分段输送系统的输送速度的实现方法为：
建立所述工段的运行速度与对应的分段输送系统的输送速度之间的映射关系；
确保所述石膏板按照稳定间距输送不变的前提下，按照映射关系调整分段输送系统的输送速度。
作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，改变每个工段的运行速度的方式分为两种，分别为：
在所述PLC系统的人机交互界面调控工段运行速度，所述PLC系统根据所述生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型调整所述生产控制对象参数，且所述PLC系统更改对应工段的生产控制对象的数值；
在所述PLC系统的人机交互界面调控生产控制对象参数，所述PLC系统根据所述生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型计算所述工段运行速度；
每个工段的运行速度与所述生产控制对象之间的函数模型不完全相同，且每个工段的运行速度不完全相同，所有工段对应的不同的运行速度通过速度匹配关系式实现所有工段的运行速度同步同向联动调整。
作为本发明的一种优选方案，建立所有工段运行速度的速度匹配关系式以使得所有工段同步同向的调整生产速度，先选择直接调整生产速度的工段，则剩余的所述工段根据速度匹配关系式间接调整生产速度，所述PLC系统根据生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型调控剩余的所述工段的生产控制对象参数，其中，建立所有工段运行速度的速度匹配关系式的具体实现方法为：
确定直接调整运行速度的工段的速度调控幅度；
所述速度匹配关系式用于按照相同的速度调控幅度间接调整以将每个工段的运行速度同步同向调整。
按照工段运行速度与输送系统的输送速度之间的映射关系调整输送系统的生产控制对象，以保持两个石膏板材的头尾部的固定间距。
作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，每个工段的所述监控模块用于监测工段的温度表征信息，且每个工段的温度表征信息的安全阈值不完全相同，且所述一体化监控组件用于根据任一个所述监控模块的反馈值自动同步调整所有工段的运行速度；
当任一个所述监控模块的反馈值在设定运行速度的状态下超出该所述监控模块对应的安全阈值，所述PLC系统按照统一等阶式自动同步同向调整所有工段的运行速度；
当所述监控模块的反馈值逐渐接近该所述监控模块对应的安全阈值，则所有工段保持调整后的运行速度实现对石膏板材的生产作业；
当该所述监控模块的反馈值处于该所述监控模块对应的安全阈值且保持稳定，则所有工段重新调整至设定运行速度，以实现变频动态生产工作。
作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，所有工段的运行速度分别划分为多个运行速度区间，且相邻两个运行速度区间具有速度折叠区，每个所述运行速度区间的中心值对应一个阶梯值，所述PLC系统利用所述一体化监控组件按照阶梯式调整超出安全阈值的工段的运行速度且同步同向调整其他工段的运行速度的具体实现方法为：
判断超出安全阈值的工段，以及超出安全阈值的工段当前所在的运行速度区间，并按照阶梯式顺次下调所述工段的运行速度区间，以将所述工段调整至下一个运行速度区间的阶梯值；
计算该工段的速度调整幅度，将其他工段的运行速度以及分段输送系统的输送速度以速度调整幅度以基准同步同向调整运行速度；
继续利用所述监控模块计算超出安全阈值的工段的温度表征信息，并计算所述温度表征信息的变动幅度以继续阶梯式顺次下调所有工段的运行速度。
作为本发明的一种优选方案，在步骤400中，在超出安全阈值的工段的温度表征信息处于安全阈值范围内且趋于稳定时，重新调整所有工段的运行速度逐级恢复至安全运行速度，所有工段在安全运行速度下的温度表征信息均处于安全阈值范围内。
为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：一种石膏建材智能生产线智能监控系统，将石膏板材生产线按照生产流程进行模块化分类，所述石膏板材生产线自上而下依次包括多个工段模块，所述石膏板材生产线自上而下依次包括：
上料控制系统，用于实现将每个石膏板从堆垛点的顺序转移，且通过翻板操作将石膏板的基板均朝上；
覆膜处理系统，用于对所述石膏板的基板进行覆膜操作；
覆膜追剪控制系统，用于对覆膜的切断处理；
下料翻板系统，用于将覆膜成型的板材收集码垛；
所述上料控制系统、覆膜处理系统、覆膜追剪控制系统和所述下料翻板系统内均安装有用于监测系统安全运行的监控系统；
所述上料控制系统、覆膜处理系统、覆膜追剪控制系统、所述下料翻板系统和所述监控系统均与所述PLC控制系统总线连接；
所述PLC控制系统将所有工段中的控制对象分别进行逻辑集成，并且在所述控制对象中具有联动交互关系进行功能集成以形成设备速度总线控制模块，所述PLC控制系统将所有工段的所述监控系统集成形成一体化监控组件以自适应同步调整所有工段的运行速度至安全范围。
作为本发明的一种优选方案，所述设备速度总线控制模块用于选择石膏板生产线上影响生产速度的所述控制对象，并确定直接调整生产速度的所述控制对象以及间接调整生产速度的所述控制对象，且确定直接调整生产速度的控制对象和间接调整生产速度的控制对象之间的速度匹配方式以实现所有工段的运行速度同步同向调整；
所述一体化监控组件将所有工段的所述监控系统的监测数据联动集成，在任一个所述监控系统的数据超出安全阈值，则启动所述设备速度总线控制模块同步同向调整所有工段的运行速度，以利用所述监控系统调整所有工段的速度匹配作业。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
本发明通过智能监控系统对应监控每个工段的温度，以及每个工段的温度反馈至与对应的安全阈值之间的对比结果，当任一个工段在当前的运行速度下超出安全工作阈值，则根据该工段根据监测结果自动调整运行速度，且其他工段的运行速度同步同向修改，以自适应更改运行速度，因此在监控系统的作用下，生产线的所有工段可以实现自适应性的运行速度调整，在保证生产线安全运行的前提下，实现石膏板生产线的速度同向调整以及稳定生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供智能监控系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供智能监控方法的流程示意图。
图中的标号分别表示如下：
1-上料控制系统；2-覆膜处理系统；3-覆膜追剪控制系统；4-下料翻板系统；5-PLC控制系统；6-设备速度总线控制模块；7-监控系统；8-一体化监控组件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2所示，本发明提供了一种石膏建材智能生产线智能监控方法，在石膏板生产线上，为了确保每个工段之间的运行速度相互关联，建立生产线工段速度的联动调控方式，即修改任意工段的运行速度时，其他工段的运行速度同步同向修改，以将所有工段的运行速度在调整后重新匹配，实现稳定的石膏板材生产工作。
但是由于每个工段的运行速度承受能力不同，即不同工段在对应调整运行速度后，其温度表征信息增长幅度不同，且每个工段的温度安全阈值范围也不同，因此本实施方式通过智能监控系统对应监控每个工段的温度，以及每个工段的温度反馈至与对应的安全阈值之间的对比结果，当任一个工段在当前的运行速度下超出安全工作阈值，则根据该工段根据监测结果自动调整运行速度，且其他工段的运行速度同步同向修改，以自适应更改运行速度，因此在监控系统的作用下，生产线的所有工段可以实现自适应性的运行速度调整，在保证生产线安全运行的前提下，实现石膏板生产线的速度同向调整以及稳定生产。
具体包括以下步骤：
步骤100、将石膏板材生产线自上而下划分为多个工段，且在每个工段均设有用于监测工段安全运行的监控模块，分别将多个工段和监控模块与PLC系统总线连接。
在步骤100中，石膏建材生产线自上而下分为多个工段，分别为上料翻板控制工段、覆膜处理工段、覆膜追剪控制工段以及下料翻板工段，且每个工段的多维操控参数分别均包括运作速度控制对象、位置控制对象和气动元件控制对象。
步骤200、选定每个工段内影响工段运行速度的生产控制对象，PLC系统建立每个工段的生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型，并且PLC系统将所有工段的监控模块集成形成一体化监控组件以自适应同步调整所有工段的运行速度。
在步骤200中，改变每个工段的运行速度的方式分为两种，分别为：
1、述PLC系统的人机交互界面调控工段运行速度，PLC系统根据生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型调整生产控制对象参数，且PLC系统更改对应工段的生产控制对象的数值。
2、PLC系统的人机交互界面调控生产控制对象参数，PLC系统根据生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型计算工段运行速度。
每个工段的运行速度跟对应的速度控制对象有关，且形成一条石膏板材生产线的稳定操控系统，所有工段的运行速度之间建立一个逻辑联动系统，以保证所有工段的运行速度同步同向调整，因此无需手动调整其他工段的运行速度，使得整个系统在调整运行速度后仍能保持稳定的生产流程。
而在PLC系统的人机交互界面上，每个工段的生产控制对象和每个工段的工段运行速度形成一个独立的模块，工作人员可以调整生产控制对象参数，根据生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型来确定每个工段的运行速度，或者直接调整运行速度，根据生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型来确定生产控制对象的参数，并通过PLC系统更改生产控制对象的参数。
另外还需要特别说明的是，每个工段的运行速度与生产控制对象之间的函数模型不完全相同，且每个工段的运行速度不完全相同，所有工段对应的不同的运行速度通过速度匹配关系式实现所有工段的运行速度同步同向联动调整。
建立所有工段运行速度的速度匹配关系式以使得所有工段同步同向的调整生产速度，先选择直接调整生产速度的工段，则剩余的工段根据速度匹配关系式间接调整生产速度，PLC系统根据生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型调控剩余的工段的生产控制对象参数，其中，建立所有工段运行速度的速度匹配关系式的具体实现方法为：
1、确定直接调整运行速度的工段的速度调控幅度，由原来的V1改为V2，则速度调控幅度具体为(V2-V1)/V1；
2、速度匹配关系式用于按照相同的速度调控幅度间接调整以将每个工段的运行速度同步同向调整，其他工段的运行速度调整为V+V*(V2-V1)/V1；
3、根据生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型调整生产控制对象的参数；
4、按照工段运行速度与输送系统的输送速度之间的映射关系调整输送系统的生产控制对象，以保持两个石膏板材的头尾部的固定间距。
需要补充说明的是，覆膜处理工段和覆膜追剪控制工段均包括设有分段输送系统，运作速度控制对象包括上料翻板控制工段、覆膜处理工段、覆膜追剪控制工段、下料翻板工段以及分段输送系统中影响运行速度的生产控制对象；
调整分段输送系统的输送速度的实现方法为：
建立工段的运行速度与对应的分段输送系统的输送速度之间的映射关系。
确保石膏板按照稳定间距输送不变的前提下，按照映射关系调整分段输送系统的输送速度。
因此本实施方式不仅仅将每个工段的运作速度进行联动，还限定了工段运行速度与分段输送速度之间的映射关系，由于每个工段在工作时，要求石膏板材的头尾空档不能太大，更不能相邻板材发生顶碰，因此为了确保稳定工作，一般情况下，石膏板材在不同分段输送系统的间距固定不变的情况下，通过工段的运行速度与位于工段后方的分段输送系统的输送速度之间的映射关系，以及调整后的工段运行速度，来确定分段输送系统调整的输送速度。
另外，由于每个工段的运行速度承受能力不同，即不同工段在对应调整运行速度后，其温度表征信息增长幅度不同，且每个工段的温度安全阈值范围也不同，因此需要监控系统监控每个工段的温度变化，以根据任意一个工段的温度变化自适应调整所有工段的运行速度。
因此在步骤200中，每个工段的监控模块用于监测工段的温度表征信息，且每个工段的温度表征信息的安全阈值不完全相同，且一体化监控组件用于根据任一个监控模块的反馈值自动同步调整所有工段的运行速度；
当任一个监控模块的反馈值在设定运行速度的状态下超出该监控模块对应的安全阈值，PLC系统按照统一等阶式自动同步同向调整所有工段的运行速度；
当监控模块的反馈值逐渐接近该监控模块对应的安全阈值，则所有工段保持调整后的运行速度实现对石膏板材的生产作业；
当该监控模块的反馈值处于该监控模块对应的安全阈值且保持稳定，则所有工段重新调整至设定运行速度，以实现变频动态生产工作。
步骤300、设定每个工段的监控模块的安全阈值，将每个监控模块的反馈值与对应的安全阈值进行对比，PLC系统利用一体化监控组件按照阶梯式调整超出安全阈值的工段的运行速度且同步同向调整其他工段的运行速度。
在步骤300中，所有工段的运行速度分别划分为多个运行速度区间，且相邻两个运行速度区间具有速度折叠区，每个运行速度区间的中心值对应一个阶梯值，PLC系统利用一体化监控组件按照阶梯式调整超出安全阈值的工段的运行速度且同步同向调整其他工段的运行速度的具体实现方法为：
判断超出安全阈值的工段，以及超出安全阈值的工段当前所在的运行速度区间，并按照阶梯式顺次下调工段的运行速度区间，以将工段调整至下一个运行速度区间的阶梯值；
计算该工段的速度调整幅度，将其他工段的运行速度以及分段输送系统的输送速度以速度调整幅度以基准同步同向调整运行速度；
继续利用监控模块计算超出安全阈值的工段的温度表征信息，并计算温度表征信息的变动幅度以继续阶梯式顺次下调所有工段的运行速度。
步骤400、在监控模块的反馈值处于安全阈值内且趋于稳定的状态下，重新调整超出安全阈值的工段的运行速度逐级恢复至安全运行速度，所有工段在安全运行速度下的监控模块监测数据均处于安全阈值范围内。
在步骤400中，在超出安全阈值的工段的温度表征信息处于安全阈值范围内且趋于稳定时，重新调整所有工段的运行速度逐级恢复至安全运行速度，所有工段在安全运行速度下的温度表征信息均处于安全阈值范围内。
相当于说，本实施方式在石膏板材生产线工段速度联动调整系统上增加安全监控模式，工作人员通过PLC系统的人机交互界面可以选定所需的运行速度，而监控系统则监控所有工段同步同向调整运行速度后的耐受能力，当任一工段在当前调整运行速度下超过安全运行范围，则自适应下降该工段的运行速度，且为了保证生产线的速度匹配，结合速度联动调整系统同步同向调整所有工段的运行速度。
因此本实施方式结合监控系统和速度联动调整系统，在速度联动调整系统的作用下，同步同向调整所有工段的运行速度，调整之后，所有工段在监控系统的作用下自适应调整至安全范围，实现生产线的变频动态平衡生产工作。
另外，如图1所示，本实施方式还提供了一种石膏建材智能生产线智能监控系统，将石膏板材生产线按照生产流程进行模块化分类，石膏板材生产线自上而下依次包括多个工段模块，石膏板材生产线自上而下依次包括上料控制系统1、覆膜处理系统2、覆膜追剪控制系统3和下料翻板系统4。
上料控制系统1用于实现将每个石膏板从堆垛点的顺序转移，且通过翻板操作将石膏板的基板均朝上；覆膜处理系统2用于对石膏板的基板进行覆膜操作；覆膜追剪控制系统3用于对覆膜的切断处理；下料翻板系统4用于将覆膜成型的板材收集码垛。
上料控制系统1、覆膜处理系统2、覆膜追剪控制系统3和下料翻板系统4内均安装有用于监测系统安全运行的监控系统7，且上料控制系统1、覆膜处理系统2、覆膜追剪控制系统3、下料翻板系统4和监控系统7均与PLC控制系统5总线连接。
PLC控制系统5将所有工段中的控制对象分别进行逻辑集成，并且在控制对象中具有联动交互关系进行功能集成以形成设备速度总线控制模块6，PLC控制系统5将所有工段的监控系统7集成形成一体化监控组件8以自适应同步调整所有工段的运行速度至安全范围。
设备速度总线控制模块6用于选择石膏板生产线上影响生产速度的控制对象，并确定直接调整生产速度的控制对象以及间接调整生产速度的控制对象，且确定直接调整生产速度的控制对象和间接调整生产速度的控制对象之间的速度匹配方式以实现所有工段的运行速度同步同向调整；
一体化监控组件8将所有工段的监控系统7的监测数据联动集成，在任一个监控系统7的数据超出安全阈值，则启动设备速度总线控制模块6同步同向调整所有工段的运行速度，以利用监控系统7调整所有工段的速度匹配作业。
因此本实施方式通过智能监控系统对应监控每个工段的温度，以及每个工段的温度反馈至与对应的安全阈值之间的对比结果，当任一个工段在当前的运行速度下超出安全工作阈值，则根据该工段根据监测结果自动调整运行速度，且其他工段的运行速度同步同向修改，以自适应更改运行速度。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (7)
1.一种石膏建材智能生产线智能监控方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤100、将石膏板材生产线自上而下划分为多个工段，且在每个工段均设有用于监测工段安全运行的监控系统，分别将多个工段和监控系统与PLC系统总线连接；
步骤200、选定每个工段内影响工段运行速度的生产控制对象，所述PLC系统建立每个工段的生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型，并且所述PLC系统将所有工段的所述监控系统集成形成一体化监控组件以自适应同步调整所有工段的运行速度；
步骤300、设定每个工段的所述监控系统监测数据的安全阈值，将每个监控系统的反馈值与对应的安全阈值进行对比，所述PLC系统利用所述一体化监控组件按照阶梯式调整超出安全阈值的工段的运行速度且同步同向调整其他工段的运行速度；
在步骤300中，所有工段的运行速度分别划分为多个运行速度区间，且相邻两个运行速度区间具有速度折叠区，每个所述运行速度区间的中心值对应一个阶梯值，所述PLC系统利用所述一体化监控组件按照阶梯式调整超出安全阈值的工段的运行速度且同步同向调整其他工段的运行速度的具体实现方法为：
判断超出安全阈值的工段，以及超出安全阈值的工段当前所在的运行速度区间，并按照阶梯式顺次下调所述工段的运行速度区间，以将所述工段调整至下一个运行速度区间的阶梯值；
计算该工段的速度调整幅度，将其他工段的运行速度以及分段输送系统的输送速度以速度调整幅度以基准同步同向调整运行速度；
继续利用所述监控系统计算超出安全阈值的工段的温度表征信息，并计算所述温度表征信息的变动幅度以继续阶梯式顺次下调所有工段的运行速度；
步骤400、在所述监控系统的反馈值处于所述安全阈值内且趋于稳定的状态下，重新调整超出安全阈值的工段的运行速度逐级恢复至安全运行速度，所有工段在安全运行速度下的所述监控系统监测数据均处于安全阈值范围内。
2.根据权利要求1所述的一种石膏建材智能生产线智能监控方法，其特征在于：在步骤100中，所述石膏建材生产线自上而下分为多个工段，分别为上料翻板控制工段、覆膜处理工段、覆膜追剪控制工段以及下料翻板工段，且每个工段的多维操控参数分别均包括运作速度控制对象、位置控制对象和气动元件控制对象。
3.根据权利要求2所述的一种石膏建材智能生产线智能监控方法，其特征在于：所述覆膜处理工段和覆膜追剪控制工段均设有分段输送系统，所述运作速度控制对象包括所述上料翻板控制工段、覆膜处理工段、覆膜追剪控制工段、下料翻板工段以及分段输送系统中影响运行速度的所述生产控制对象；
调整所述分段输送系统的输送速度的实现方法为：
建立所述工段的运行速度与对应的分段输送系统的输送速度之间的映射关系；
确保所述石膏板按照稳定间距输送不变的前提下，按照映射关系调整分段输送系统的输送速度。
4.根据权利要求2所述的一种石膏建材智能生产线智能监控方法，其特征在于：在步骤200中，改变每个工段的运行速度的方式分为两种，分别为：
在所述PLC系统的人机交互界面调控工段运行速度，所述PLC系统根据所述生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型调整所述生产控制对象参数，且所述PLC系统更改对应工段的生产控制对象的数值；
在所述PLC系统的人机交互界面调控生产控制对象参数，所述PLC系统根据所述生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型计算所述工段运行速度；
每个工段的运行速度与所述生产控制对象之间的函数模型不完全相同，且每个工段的运行速度不完全相同，所有工段对应的不同的运行速度通过速度匹配关系式实现所有工段的运行速度同步同向联动调整。
5.根据权利要求4所述的一种石膏建材智能生产线智能监控方法，其特征在于：建立所有工段运行速度的速度匹配关系式以使得所有工段同步同向的调整生产速度，先选择直接调整生产速度的工段，则剩余的所述工段根据速度匹配关系式间接调整生产速度，所述PLC系统根据生产控制对象与工段运行速度之间的函数模型调控剩余的所述工段的生产控制对象参数，其中，建立所有工段运行速度的速度匹配关系式的具体实现方法为：
确定直接调整运行速度的工段的速度调控幅度；
所述速度匹配关系式用于按照相同的速度调控幅度间接调整以将每个工段的运行速度同步同向调整；
按照工段运行速度与输送系统的输送速度之间的映射关系调整输送系统的生产控制对象，以保持两个石膏板材的头尾部的固定间距。
6.根据权利要求5所述的一种石膏建材智能生产线智能监控方法，其特征在于：在步骤200中，每个工段的所述监控系统用于监测工段的温度表征信息，且每个工段的温度表征信息的安全阈值不完全相同，且所述一体化监控组件用于根据任一个所述监控系统的反馈值自动同步调整所有工段的运行速度；
当任一个所述监控系统的反馈值在设定运行速度的状态下超出该所述监控系统对应的安全阈值，所述PLC系统按照统一等阶式自动同步同向调整所有工段的运行速度；
当所述监控系统的反馈值逐渐接近该所述监控系统对应的安全阈值，则所有工段保持调整后的运行速度实现对石膏板材的生产作业；
当该所述监控系统的反馈值处于该所述监控系统对应的安全阈值且保持稳定，则所有工段重新调整至设定运行速度，以实现变频动态生产工作。
7.根据权利要求1所述的一种石膏建材智能生产线智能监控方法，其特征在于：在步骤400中，在超出安全阈值的工段的温度表征信息处于安全阈值范围内且趋于稳定时，重新调整所有工段的运行速度逐级恢复至安全运行速度，所有工段在安全运行速度下的温度表征信息均处于安全阈值范围内。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110312041.4A CN113093667B (zh) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法 |
| PCT/CN2021/132621 WO2022199085A1 (zh) | 2021-03-24 | 2021-11-24 | 一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110312041.4A CN113093667B (zh) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113093667A CN113093667A (zh) | 2021-07-09 |
| CN113093667B true CN113093667B (zh) | 2022-02-22 |
Family
ID=76669380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110312041.4A Active CN113093667B (zh) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113093667B (zh) |
| WO (1) | WO2022199085A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113093667B (zh) * | 2021-03-24 | 2022-02-22 | 中建材创新科技研究院有限公司 | 一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法 |
| CN115951646B (zh) * | 2023-03-14 | 2023-05-30 | 一夫科技股份有限公司 | 一种α型半水石膏的智能生产控制方法及系统 |
| CN116757645B (zh) * | 2023-08-14 | 2023-11-10 | 山东兴诺工贸股份有限公司 | 基于数据分析的玻璃加工生产智能管理系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204700978U (zh) * | 2015-05-21 | 2015-10-14 | 新乡北新建材有限公司 | 一种纸面石膏板生产线的控制系统 |
| CN105373067A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-03-02 | 湖北北新建材有限公司 | 一种石膏板生产信息实时交互方法及系统 |
| CN107463152A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-12-12 | 广东省生物工程研究所（广州甘蔗糖业研究所） | 一种甘蔗糖厂生产指挥调度系统及其运行方法 |
| CN110850822A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-28 | 故城北新建材有限公司 | 一种石膏板生产线的节电控制系统及方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101446825A (zh) * | 2008-12-15 | 2009-06-03 | 哈尔滨工业大学 | 建立基于增量建模的大型化工生产装置电气自动化系统的方法 |
| US9916752B2 (en) * | 2013-10-09 | 2018-03-13 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Multiplexing communication system and working robot |
| CN105215058B (zh) * | 2014-06-27 | 2017-02-22 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法 |
| US10571880B2 (en) * | 2017-09-20 | 2020-02-25 | General Electric Company | System and method for synchronization of device communication |
| CN113093667B (zh) * | 2021-03-24 | 2022-02-22 | 中建材创新科技研究院有限公司 | 一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法 |
-
2021
- 2021-03-24 CN CN202110312041.4A patent/CN113093667B/zh active Active
- 2021-11-24 WO PCT/CN2021/132621 patent/WO2022199085A1/zh active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204700978U (zh) * | 2015-05-21 | 2015-10-14 | 新乡北新建材有限公司 | 一种纸面石膏板生产线的控制系统 |
| CN105373067A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-03-02 | 湖北北新建材有限公司 | 一种石膏板生产信息实时交互方法及系统 |
| CN107463152A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-12-12 | 广东省生物工程研究所（广州甘蔗糖业研究所） | 一种甘蔗糖厂生产指挥调度系统及其运行方法 |
| CN110850822A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-28 | 故城北新建材有限公司 | 一种石膏板生产线的节电控制系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022199085A1 (zh) | 2022-09-29 |
| CN113093667A (zh) | 2021-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113093667B (zh) | 一种石膏建材智能生产线智能监控系统及方法 | |
| CN113093821B (zh) | 一种石膏建材智能生产线工段速度调控系统及方法 | |
| CN101560741B (zh) | 用于造纸机传动控制系统的流程控制方法 | |
| CN106894977A (zh) | 多变频控制系统及控制方法 | |
| CN113467393B (zh) | 一种石膏建材多规格更换系统及方法 | |
| CN112560294B (zh) | 基于智能预测建模的纸品生产工艺控制方法及系统 | |
| CN113093668B (zh) | 一种石膏建材智能生产线联动调整方法 | |
| CN112170121B (zh) | 一种挤压式涂布机回流压力计算方法、装置和存储介质 | |
| CN107942918A (zh) | 自适应式干式真空机械泵电控系统及控制方法 | |
| CN104391486A (zh) | 基于plc控制的自动化喷涂生产系统 | |
| US20190041833A1 (en) | Production plant with control of the production and/or consumption rate | |
| CN106658917B (zh) | 发电厂智能照明控制系统 | |
| CN109966870B (zh) | 发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法 | |
| CN101329577A (zh) | 橡胶密封条挤出生产线的现场总线控制装置及方法 | |
| CN102744267A (zh) | 电机负荷分配控制方法及装置 | |
| CN113246312B (zh) | 一种石膏板封边检测调控系统及控制方法 | |
| CN105499032A (zh) | 一种往复机喷涂系统及控制方法 | |
| CN115021272A (zh) | 有源配电网过电压控制系统及方法 | |
| CN105921362B (zh) | 一种涂布机正反面涂布对位系统 | |
| CN113359636B (zh) | 一种应用于石膏板生产翻板的位置调控系统及方法 | |
| CN117217498B (zh) | 一种基于工件轮廓表面尺寸识别的粉末管理方法及系统 | |
| CN201017208Y (zh) | 智能节电控制器 | |
| CN113364046A (zh) | 一种支撑电网频率的储能电站群协调控制方法 | |
| CN206460317U (zh) | 动力装置集成自动化系统 | |
| CN113751339B (zh) | 基于智能分拣流水线的多机器人任务分配方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |