CN113483802A - 一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统及方法，涉及装盒机技术领域，快速预警保护系统包括编码器，输出装盒机机械传动输出轴的位置数据；控制器，内置用于编码器数据采集及异常判定的控制主程序，采集来自编码器的位置数据并针对出现异常判定的位置数据发出预警信息；寄存器，寄存控制器所采集的位置数据；和报警模块。还提供了快速预警保护方法。本发明能够针对装盒机中使用的编码器若是发生任何异常，可以快速实现检测并实现装盒机设备报警停机，不需要任何硬件辅助，不需要后期维护，可实时检测与之编码器相连的机械传动故障或编码器本身故障，从而有效的保护了生产中的产品以及设备的安全。
Description
技术领域
本发明属于装盒机技术领域，具体涉及一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统及方法。
背景技术
编码器在装盒机中的应用十分重要，其地位好比进港船舶的灯塔，指引装盒机进行一系列的工序动作，若是编码器发生故障或编码器与之安装的装盒机机械传动结构发生故障(如连轴的皮带、链条打滑或断裂等)时，则需要使设备立即停机，否则会极大地威胁到设备安全。
目前市面上装盒机没有能够快速实现编码器快速的异常检测的相关技术，或未从编码器异常检测的角度考虑过进行对设备的保护，市面上装盒机与之接近的手段是通过硬件接近开关定期检测凸轮判断连轴机构是否正常工作，但是，缺点是产生硬件成本和造成后期不必要的维护麻烦，不能实时检测出异常导致不能快速及时的停机，并且在排查故障时不能直观的得知问题所在，为此，我们提出了一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统及方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统及方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统，包括编码器，输出装盒机机械传动输出轴的位置数据；
控制器，内置用于编码器数据采集及异常判定的控制主程序，以有线或者无线的方式与编码器通信，采集来自编码器的位置数据并针对出现异常判定的位置数据发出预警信息；
寄存器，与控制器的输出端连接，寄存控制器所采集的位置数据；和
报警模块，与控制器的控制端连接，接收来自控制器的预警信息并作出反应。
作为本发明的进一步优化方案，所述编码器内置位置数据生成电路，测量装盒机机械传动输出轴的角度，根据测量出的角度生成位置数据。
作为本发明的进一步优化方案，所述编码器为增量型或绝对值型，且编码器输出的位置数据对应为脉冲个数或码值，对于增值型编码器，每转过单位的角度就会发出一个脉冲信号，而对于绝对值型编码器，对应一圈，每个基准的角度发出一个唯一与该角度对应二进制的数值，即码值。
作为本发明的进一步优化方案，还包括用于装盒机机械传动紧急停止的安全电路，所述报警模块向所述安全电路发送紧急停机信号。
一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护方法，对编码器以及与编码器相连的装盒机机械传动的异常进行检测，包括以下步骤，
S1、设备运行状态下，设备中控制器的主循环程序在采集周期内扫描采集编码器位置数据保存在寄存器D0中，主循环程序在相隔连续的采集周期内延时定期再次扫描采集编码器位置数据保存在寄存器D1中，并且延时定期触发中断；
S2、在中断程序中，对寄存器D0和D1中的数据进行比较，比较数值若不相同，则说明编码器运行正常，触发布尔型变量M0为0，比较数值若相同，则说明编码器运行异常，触发布尔型变量M0为1，主程序中循环执行，当M0为1时，执行相应的报警停机程序语句。
作为本发明的进一步优化方案，所述S1中，采集周期大于主程序循环执行周期。
作为本发明的进一步优化方案，所述S2中，延时定期是指控制器内循环延时定期触发中断所设定的延时时间，且延时时间大于控制器的采集周期。
本发明的有益效果在于：
本发明能够针对装盒机中使用的编码器若是发生任何异常，可以快速实现检测并实现装盒机设备报警停机，排除故障率高，不需要任何硬件辅助，不需要后期维护，可实时检测与之编码器相连的机械传动故障或编码器本身故障，时效性高，响应快，最大程度做到对故障设备的停机操作，从而有效的保护了生产中的产品以及设备的安全。
附图说明
图1是本发明提供的执行流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1所示，一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统，包括编码器，输出装盒机机械传动输出轴的位置数据；
控制器，内置用于编码器数据采集及异常判定的控制主程序，以有线或者无线的方式与编码器通信，采集来自编码器的位置数据；
寄存器，与控制器的输出端连接，寄存控制器所采集的位置数据并针对出现异常判定的位置数据发出预警信息；和
报警模块，与控制器的控制端连接，接收来自控制器的预警信息并作出反应。
还包括用于装盒机机械传动紧急停止的安全电路，所述报警模块向所述安全电路发送紧急停机信号。
所述编码器内置位置数据生成电路，测量装盒机机械传动输出轴的角度，根据测量出的角度生成位置数据。
所述编码器为增量型或绝对值型，且编码器输出的位置数据对应为脉冲个数或码值。
编码器安装在装盒机传动输出轴的轴端部，通过内置位置数据生成电路，测量装盒机机械传动输出轴运行时的转动角度，单位时间测量出的角度生成位置数据，对于增值型编码器，每转过单位的角度就会发出一个脉冲信号，而对于绝对值型编码器，对应一圈，每个基准的角度发出一个唯一与该角度对应二进制的数值，即码值；
控制器内置用于编码器数据采集及异常判定的控制主程序，在设备运行的状态下，在定期的采集周期内不断的采集当前的编码器输出的位置数据，并将位置数据保存至寄存器中，到相隔连续的采集周期内再次采集编码器采集的位置数据保存至另一个寄存器中，随后，延时定期触发中断，是指由控制器内循环延时定期触发中断所设定的延时时间，且延时时间大于控制器的采集周期，正常情况下，延时时间设定的范围在10-80ms之间，在中断程序中，对两个寄存器内的数据进行比较，若比较数值不相同，则说明编码器运行正常，若比较的数值相同时，则在中断程序中设一个布尔变量标记状态，此时，在相应的主程序中，这个标记状态就会触发报警模块，报警模块向用于装盒机机械传动紧急停止的安全电路发送紧急停机信号，然后对设备执行立即停机动作。
该预警保护系统能够针对装盒机中使用的编码器若是发生任何异常，可以快速实现检测并实现装盒机设备报警停机，排除故障率高，不需要任何硬件辅助，不需要后期维护，可实时检测与之编码器相连的机械传动故障或编码器本身故障，时效性高，响应快，最大程度做到对故障设备的停机操作，从而有效的保护了生产中的产品以及设备的安全。
一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护方法，对编码器以及与编码器相连的装盒机机械传动的异常进行检测，包括以下步骤，
S1、设备运行状态下，设备中控制器的主循环程序在采集周期内，所述采集周期大于程序循环执行周期，扫描采集编码器位置数据保存在寄存器D0中，主循环程序延时定期在相隔连续的采集周期内再次扫描采集编码器位置数据保存在寄存器D1中，并且延时定期触发中断；
S2、在中断程序中，对寄存器D0和D1中的数据进行比较，比较数值若不相同，则说明编码器运行正常，触发布尔型变量M0为0，比较数值若相同，则说明编码器运行异常，触发布尔型变量M0为1，主程序中循环执行，当M0为1时，执行相应的报警停机程序语句。
其中，延时定期是指控制器内循环延时定期触发中断所设定的延时时间，且延时时间大于控制器的采集周期。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统，其特征在于：包括编码器，输出装盒机机械传动输出轴的位置数据；
控制器，内置用于编码器数据采集及异常判定的控制主程序，以有线或者无线的方式与编码器通信，采集来自编码器的位置数据并针对出现异常判定的位置数据发出预警信息；
寄存器，与控制器的输出端连接，寄存控制器所采集的位置数据；和
报警模块，与控制器的控制端连接，接收来自控制器的预警信息并作出反应。
2.根据权利要求1所述的一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统，其特征在于：所述编码器内置位置数据生成电路，测量装盒机机械传动输出轴的角度，根据测量出的角度生成位置数据。
3.根据权利要求1所述的一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统，其特征在于：所述编码器为增量型或绝对值型，且编码器输出的位置数据对应为脉冲个数或码值。
4.根据权利要求1所述的一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护系统，其特征在于：还包括用于装盒机机械传动紧急停止的安全电路，所述报警模块向所述安全电路发送紧急停机信号。
5.一种应用权利要求1-4任一所述的保护系统的方法，对编码器以及与编码器相连的装盒机机械传动的异常进行检测，其特征在于：包括以下步骤，
S1、设备运行状态下，设备中控制器的主循环程序在采集周期内扫描采集编码器位置数据保存在寄存器D0中，主循环程序在相隔连续的采集周期内延时定期再次扫描采集编码器位置数据保存在寄存器D1中，并且延时定期触发中断；
S2、在中断程序中，对寄存器D0和D1中的数据进行比较，比较数值若不相同，则说明编码器运行正常，触发布尔型变量M0为0，比较数值若相同，则说明编码器运行异常，触发布尔型变量M0为1，主程序中循环执行，当M0为1时，执行相应的报警停机程序语句。
6.根据权利要求5所述的一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护方法，其特征在于：所述S1中，采集周期大于主程序循环执行周期。
7.根据权利要求5所述的一种防止装盒机机械传动异常的快速预警保护方法，其特征在于：所述S2中，延时定期是指控制器内循环延时定期触发中断所设定的延时时间，且延时时间大于控制器的采集周期。
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