CN115826547B - 一种柔性管片生产线的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔性管片生产线的控制系统，涉及数控机床技术领域，其系统包括：监控柔性管片生产线中不同生产子线的生产参数以及生产环境，并将监测结果反馈到控制中心，向不同的生产子线下发匹配的控制指令，实现对柔性管片生产线的控制调节并持续按照控制调节后的生产子线的监控结果对柔性管片生产线进行控制调节，通过对每个生产子线进行智能调节控制，提高柔性管片的生产效率。

Description

一种柔性管片生产线的控制系统

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，特别涉及一种柔性管片生产线的控制系统。

背景技术

目前，柔性管片生产线能实现刚性生产，主要表现在生产系统和蒸养系统具有相互联动性，但是以往的制造过程缺少先进的生产线控制流程，需要借助有经验的工作人员对每个生产子线进行一步一步调节控制，这对工作人员的工作能力有极大的考验，导致效率低下。

因此，本发明提出一种柔性管片生产线的控制系统。

发明内容

本发明提供一种柔性管片生产线的控制系统，通过监控柔性管片生产线中不同生产子线的生产参数以及生产环境，并将监测结果反馈到控制中心，向不同的生产子线下发匹配的控制指令，实现对柔性管片生产线的控制调节并持续按照控制调节后的生产子线的监控结果对柔性管片生产线进行控制调节，提高柔性管片的生产效率。

本发明提出一种柔性管片生产线的控制系统，该系统包括：

监控模块：用于分别监控柔性管片生产线中不同生产子线的生产参数以及生产环境，并将监测结果反馈到控制中心；

控制中心，用于向不同的生产子线下发匹配的控制指令，实现对柔性管片生产线的控制调节，其中，控制指令包括：控制进模母车的定位移动、控制进模子车的定位运行及模具放置、控制出模母车的定位移动、控制出模子车的定位运行及取模、控制养护窑门的升降、控制振动台顶升和下降、控制模具夹紧和松开、控制输送链运行、控制养护窑温度、设置工艺参数在内；

所述控制中心，还用于持续按照控制调节后的生产子线的监控结果对柔性管片生产线进行控制调节。

优选的，所述监控模块，包括：

第一监控单元，用于监控所述柔性管片不同生产子线的生产环境；

第二监控单元，用于监控所述柔性管片不同生产子线的制作材料信息；

第一确定单元，用于调取柔性管片生产线中不同生产子线的生产过程，根据所述制作材料信息和生产过程确定柔性管片生产线中不同生产子线的可制作柔性管片信息，获取所述可制作柔性管片信息的生产参数；

存储单元，用于将所述不同生产子线的生产环境和生产参数进行存储；

上传单元，用于将存储的生产环境和生产参数上传至控制中心。

优选的，温度控制模块，包括：

第一获取单元，用于获取与生产子线相关的养护窑的设定工作温度；

第二确定单元，用于确定所述设定工作温度与匹配养护窑的蒸气通气量之间的转化关系；

第三确定单元，用于根据温度传感器检测得到对应养护窑的当下温度，并基于所述转化关系，确定当下温度到达设定温度时，对应养护窑的目标蒸气通气量；

第一控制单元，用于基于所述目标蒸气通气量，确定电磁阀的阀门大小，并向对应电磁阀下发与所述阀门大小一致的控制指令，对相应养护窑进行温度控制调节。

优选的，所述温度控制模块，还包括：

绘制单元，用于根据生产子线所对应养护窑的温度变化情况绘制对应养护窑的温度变化曲线；

第一生成单元，用于根据相应养护窑的温度变化曲线，生成温度变化集并存储；

调取单元，用于响应客户端发出的查询请求，从存储数据库中调取相关的历史记录和目标温度变化曲线；

打印单元，用于将历史记录和目标温度变化曲线进行输出打印。

优选的，所述模具控制模块，包括：

响应单元，用于响应控制中心发出的模具控制指令；

解析单元，用于解析所述模具控制指令获取进模载具和出模载具的定位移动参数和位置参数；

第二控制单元，用于根据进模载具和出模载具的定位移动参数和位置参数分别控制进模母车、进模子车、出模母车、出模子车进行定位移动。

优选的，还包括：

采集模块，用于采集每个成品柔性管片的监控视频；

鉴定模块，用于对每个监控视频所包含的成品柔性管片进行合格鉴定，获取鉴定结果；

设置模块，用于根据鉴定结果对每个成品柔性管片设置数字标签，其中，数字标签为0时判定成品柔性管片不合格，数字标签为1时判定成品柔性管片合格；

分类模块，用于根据每个成品柔性管片的数字标签将所有成品柔性管片进行分类。

优选的，所述鉴定模块，包括：

第二获取单元，用于根据所述监控视频获取每个成品柔性管片的细节纹理参数；

第三获取单元，用于基于所述细节纹理参数获取每个成品柔性管片的当前加工工序参数；

比较单元，用于将所述当前加工工序参数和标准成品柔性管片的预设加工工序参数进行比对，获取偏差值；

评估单元，用于根据偏差值评估出每个成品柔性管片的合格度，获取得到对应成品柔性管片的鉴定结果。

优选的，所述控制中心，包括：

监测单元，用于监测柔性管片的实时制造进度；

第二生成单元，用于根据实时制造进度生成实时控制指令；

第四获取单元，用于根据实时控制指令获取控制主体的控制参数；

第三控制单元，用于根据控制主体的控制参数和所述实时控制指令对不同生产子线进行控制调节，其中，在生产柔性管片的过程中不同生产子线条协调工作。

优选的，所述第二获取单元，包括：

获取块，用于对所述监控视频进行分帧处理，获取成品柔性管片的多帧彩色图像；

灰度转换块，用于将所述多帧彩色图像转换为灰度图像；

图像处理块，用于对所述灰度图像进行去噪和增强处理，获取处理后的灰度图像；

分割块，用于对处理后的灰度图像进行图像分割，获取每个分割区域的分割成品；

计算块，用于根据最小外接矩形计算每个分割区域的分割成品的形状因子；

结构确定块，用于基于分割成品的形状因子确定每个分割区域的分割成品结构；

值确定块，用于对每个分割区域的分割成品结构进行精度分析，根据分析结果获取每个分割成品结构的当前加工值；

模型生成块，用于根据每个分割成品结构的当前加工值生成成品柔性管片的结构模型；

因素获取块，用于基于标准成品结构模型获取成品柔性管片的细节纹理评估因素，确定对于细节纹理评估因素的相关评估指标；

标准构建块，用于根据所述相关评估指标构建成品柔性管片的的细节纹理参数模型；

实际分析块，用于利用所述细节纹理参数模型对每个分割区域的分割成品结构对应的视频帧像素进行细节纹理分析，获取得到对应成品柔性管片的细节纹理参数。

与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

通过对每个生产子线的生产环境和生产参数进行监控并下发匹配的控制指令，实现对生产线的控制调节，能够合理的实现对每个生产子线进行持续性的调节控制，提高生产效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种柔性管片生产线的控制系统的结构图；

图2为本发明实施例中一种柔性管片生产线的控制系统的另一结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本发明提供一种柔性管片生产线的控制系统，如图1所示，该系统包括：

监控模块：用于分别监控柔性管片生产线中不同生产子线的生产参数以及生产环境，并将监测结果反馈到控制中心；

控制中心，用于向不同的生产子线下发匹配的控制指令，实现对柔性管片生产线的控制调节，其中，控制指令包括：控制进模母车的定位移动、控制进模子车的定位运行及模具放置、控制出模母车的定位移动、控制出模子车的定位运行及取模、控制养护窑门的升降、控制振动台顶升和下降、控制模具夹紧和松开、控制输送链运行、控制养护窑温度、设置工艺参数在内；

所述控制中心，还用于持续按照控制调节后的生产子线的监控结果对柔性管片生产线进行控制调节。

该实施例中，由于每个生产子线的生产过程和生产东西是不一样的，所以指令是不一样的，比如生产底模时，由电脑软件通过 PLC 控制设置好的各个驱动电机, 由驱动电机来完成相应的动作，造模时，发出进模母车的定位移动、进模子车的定位运行并放置模具、出模母车的定位移动、出模子车的定位运行及取模控制的指令，进行温度调节时，发出养护窑门的升降、振动台顶升和下降、模具夹紧和松开的指令。

该实施例中，PLC自动控制系统：系统采用三菱WORKS2软件及7只L02-P PLC和TGC65(S)-MT/UT/ET触摸屏组成，通过无线连接的以太网网络进行现场的总线控制，当各个动作到位后都有相应的传感器或接近开关把动作情况反馈给 PLC, PLC 做出判断后就会做出下一个动作，进而实现对柔性管片生产线的持续控制调节，也就是PLC中会存在各种预先设定好的不同动作反馈信息以及与动作反馈信息所匹配的指令，因此，来实现向不同生产子线下发指令的合理性。

该实施例中，生产参数是指不同生产子线生产不同模具时的参数，比如：材料、进给量、速度、循环时间、压力、温度。

该实施例中，生产环境是指生产现场中进行制造的地点，比如场地、厂房建筑、相应空间的空气流动状况以及设备布局、通风条件、采光照明等因素。

该实施例中，监测结果是包含生产参数和生产环境的最终结果。

该实施例中，控制中心是向不同的生产子线下发匹配的控制指令，按照控制调节后的结果对柔性管片生产线控制调节，比如是A号生产线需要调高温度至15度。

该实施例中，生产子线是指每一个生产单位只处理某一个片段的工作，以提高工作效率及产量，比如A号线负责进模母车的移动，B号线负责出模母车的移动。

该实施例中，养护窑是对模具进行养护的设施。

上述技术方案的有益效果是：通过对每个生产子线的生产环境和生产参数进行监控并下发匹配的控制指令，实现对生产线的控制调节，能够合理的实现对每个生产子线进行持续性的调节控制，提高生产效率。

实施例2：

本发明提供一种柔性管片生产线的控制系统，如图2所示，所述监控模块，包括：

第一监控单元，用于监控所述柔性管片不同生产子线的生产环境；

第二监控单元，用于监控所述柔性管片不同生产子线的制作材料信息；

第一确定单元，用于调取柔性管片生产线中不同生产子线的生产过程，根据所述制作材料信息和生产过程确定柔性管片生产线中不同生产子线的可制作柔性管片信息，获取所述可制作柔性管片信息的生产参数；

存储单元，用于将所述不同生产子线的生产环境和生产参数进行存储；

上传单元，用于将存储的生产环境和生产参数上传至控制中心。

该实施例中，不同的生产子线的监控方式会不一样，比如生产环境的监控，只需要进行监控下来并进行存储就可以，而监控生产过程时，对于不符合生产流程的行为或者步骤需要监控设备发出干预指令，且每个生产子线的生产标准都是预先设定好的，也就是该生产子线处于无任何异常下所对应的标准情况。

该实施例中，每个生产子线的制作材料不一样，比如1号子线是生产底模的，2号子线是生产侧模的，需要监控到每个子线在制作底模和侧模时用到的材料、材料比重，通过材料和材料比重得到这条生产子线生产的底模或侧模的长度、厚度和宽度，且材料都是针对柔性管片的。

该实施例中，调取监控时是对一条生产子线从生产一个底模的开始到生产一个底模的结束的实际过程。

该实施例中，制作材料信息是不同生产子线制作管片时用到的材料信息，比如A号线用的是金属材料。

该实施例中，生产参数可以是柔性管片的厚度、长度。

上述技术方案的有益效果是：通过不同生产子线的制作材料信息和生产过程确定不同生产子线的可制作柔性管片信息参数以及获取生产环境，将生产参数和生产环境进行存储并上传到控制中心，能够精准的了解每个生产子线的可制作柔性管片信息，同时根据存储的数据也能够快速获取到生产子线的生产信息。

实施例3：

本发明提供一种柔性管片生产线的控制系统，温度控制模块，包括：

第一获取单元，用于获取与生产子线相关的养护窑的设定工作温度；

第二确定单元，用于确定所述设定工作温度与匹配养护窑的蒸气通气量之间的转化关系；

第三确定单元，用于根据温度传感器检测得到对应养护窑的当下温度，并基于所述转化关系，确定当下温度到达设定温度时，对应养护窑的目标蒸气通气量；

第一控制单元，用于基于所述目标蒸气通气量，确定电磁阀的阀门大小，并向对应电磁阀下发与所述阀门大小一致的控制指令，对相应养护窑进行温度控制调节。

该实施例中，设定工作温度是事先设定好的不同生产子线的养护窑在工作时的温度，比如1号养护窑的设定工作温度是30度。

该实施例中，蒸气通气量是单位时间内进入或者出去养护窑内的蒸气量，其中，单位时间内是每分钟。

该实施例中，转化关系是指工作温度和蒸气通气量之间的关系，比如工作温度在20度时，蒸气通气量为5L。

该实施例中，温度传感器是能感受养护窑内的温度并将其转换成可用输出信号的传感器。

该实施例中，基于所述目标蒸汽通气量，确定电磁阀的阀门大小，具体包括：

确定所述养护窑中存在的电磁阀的阀门个数n；

确定每个电磁阀的最开大口以及最大开口对应的最大通气量；

根据每个电磁阀的历史使用频率以及历史使用损耗，确定每个电磁阀的最佳通气量；

根据第一函数Y（Z1，z0）,其中，Z1表示目标蒸汽通气量；z0表示可以与目标蒸汽通气量所匹配的最佳通气量的电磁阀个数；

若，则根据，确定需要新使用的电磁阀个数，其中，表示第个电磁阀的最佳通气量；

当新使用的电磁阀个数小于或等于剩余可使用电磁阀个数，则控制所述新使用的电磁阀进行开启；

否则，确定超出电磁阀的第一个数n2-n+z0+1以及第一通气量，其中，表示第超出电磁阀的通气量；

确定每个电磁阀的最大通气量与最佳通气量的通气量差，并基于所述通气量差与第一通气量进行最小数量的电磁阀开关调节的匹配，来确定需要调节到最大的电磁阀；

根据调节结果，确定最大开口的第一电磁阀以及最佳开口的第二电磁阀，控制相应电磁阀进行相应工作。

上述技术方案的有益效果是：通过检测养护窑内的当下温度，并获取设定工作温度和蒸气通气量的转化关系，确定当下温度到达设定工作温度时的蒸气通气量，并下发控制指令，能够实现对养护窑内的实时温度控制。

实施例4：

本发明提供一种柔性管片生产线的控制系统，所述温度控制模块，还包括：

绘制单元，用于根据生产子线所对应养护窑的温度变化情况绘制对应养护窑的温度变化曲线；

第一生成单元，用于根据相应养护窑的温度变化曲线，生成温度变化集并存储；

调取单元，用于响应客户端发出的查询请求，从存储数据库中调取相关的历史记录和目标温度变化曲线；

打印单元，用于将历史记录和目标温度变化曲线进行输出打印。

该实施例中，温度变化曲线是能够表示温度变化情况的曲线图。

该实施例中，温度变化集是同一养护窑多个时间段内温度变化情况的总合集。

该实施例中，查询请求是客户端发出的查询某一时间段的温度变化情况的请求，比如查询4月5号上午10时到11时之间1号养护窑的温度变化情况。

上述技术方案的有益效果是：通过将养护窑内的温度变化情况绘制成温度变化曲线，并进行存储，方便客户端在调取查询时能够快速找到历史记录并进行打印，大大节省了寻找的时间。

实施例5：

本发明提供一种柔性管片生产线的控制系统，所述模具控制模块，包括：

响应单元，用于响应控制中心发出的模具控制指令；

解析单元，用于解析所述模具控制指令获取进模载具和出模载具的定位移动参数和位置参数；

第二控制单元，用于根据进模载具和出模载具的定位移动参数和位置参数分别控制进模母车、进模子车、出模母车、出模子车进行定位移动。

该实施例中，模具控制指令是控制中心发出的控制进模载具和出模载具进行移动的命令，在对指令进行解析之后，得到定位移动参数以及位置参数，且定位移动参数是将载具需要移动到固定的位置上，且将进模载具向前移动5厘米，位置参数是载具所处的位置，且是载具处于A号线上的正中间位置。

该实施例中，根据指令内容获取到载具需要前后或者左右移动以及移动的距离，根据载具的当前位置、移动方向和移动距离得到载具的位置信息，且指令解析是基于指令-解析映射表得到的，该映射表就包含不同的指令以及与该指令所匹配的各种预置参数在内，所以是可以直接得到的。

上述技术方案的有益效果是：通过解析控制中心发出的模具控制指令得到载具的定位移动参数和位置参数，通过参数控制载具进行定位移动，能够实时将载具进行移动到目标位置上。

实施例6：

本发明提供一种柔性管片生产线的控制系统，还包括：

采集模块，用于采集每个成品柔性管片的监控视频；

鉴定模块，用于对每个监控视频所包含的成品柔性管片进行合格鉴定，获取鉴定结果；

设置模块，用于根据鉴定结果对每个成品柔性管片设置数字标签，其中，数字标签为0时判定成品柔性管片不合格，数字标签为1时判定成品柔性管片合格；

分类模块，用于根据每个成品柔性管片的数字标签将所有成品柔性管片进行分类。

该实施例中，通过RFID标签来进行标签设置，监控视频与标签之间进行非接触式的数据通信，达到鉴定目标的目的。

该实施例中，监控视频是对每个柔性管片的制作过程进行拍摄。

该实施例中，成品柔性管片是制作好的柔性管片。

上述技术方案的有益效果是：通过对每个成品柔性管片进行鉴定，判断其是否为合格管片，并将其进行分类，能够快速判断柔性管片的合格，大大节约了认为鉴定所浪费的时间。

实施例7：

本发明提供一种柔性管片生产线的控制系统，所述鉴定模块，包括：

第二获取单元，用于根据所述监控视频获取每个成品柔性管片的细节纹理参数；

第三获取单元，用于基于所述细节纹理参数获取每个成品柔性管片的当前加工工序参数；

比较单元，用于将所述当前加工工序参数和标准成品柔性管片的预设加工工序参数进行比对，获取偏差值；

评估单元，用于根据偏差值评估出每个成品柔性管片的合格度，获取得到对应成品柔性管片的鉴定结果。

该实施例中，细节纹理参数是成品柔性管片的纹理材质、光滑度、粗糙度。

该实施例中，加工工序参数表示为制作成品过程中的加工程序对应的操作参数，比如某一加工程序的温度为10度，某一加工程序的压力为100帕。

该实施例中，合格度是当前工序参数和预设工序参数进行对比，比如当前工序参数中温度是10度，预设工序参数中温度是20度，那合格度就为50%。

该实施例中，监控获取到的每个成品柔性管片的成品图像输入到预设的图像分析软件中来评估出每个成品柔性管片的细节纹理参数然后根据细节纹理参数确定哪一道工序存在瑕疵，确定存在瑕疵的工序后，从流水线的控制器调取相应的当前加工工序参数，将当前加工工序参数和预设加工工序参数进行对比获取偏差值，根据偏差值对每个成品柔性管片的合格度进行评估，获取成品柔性管片的鉴定结果。

该实施例中，如果偏差值=0，那么判定为该成品柔性管片合格，合格度为100%，偏差值≤0.3，判定为该成品柔性管片合格，合格度为实际参数除以预设参数，偏差值＞0.3，那么就判定为该成品柔性管片不合格，合格度为0，每个柔性管片的合格度为鉴定结果。

上述技术方案的有益效果是：通过将当前加工工序参数和标准成品柔性管片的预设加工工序参数进行比对，获取偏差值并评估出每个柔性管片的合格度，能够快速评估出成品管片的合格度。

实施例8：

本发明提供一种柔性管片生产线的控制系统，所述控制中心，包括：

监测单元，用于监测柔性管片的实时制造进度；

第二生成单元，用于根据实时制造进度生成实时控制指令；

第四获取单元，用于根据实时控制指令获取控制主体的控制参数；

第三控制单元，用于根据控制主体的控制参数和所述实时控制指令对不同生产子线进行控制调节，其中，在生产柔性管片的过程中不同生产子线条协调工作。

该实施例中，实时制造进度是柔性管片制造过程中的当前进度，比如，柔性管片是由底模，侧模和端模组成的，当前进度可能是在制作侧模。

该实施例中，控制参数是控制主体发出的参数，比如是温度控制。

上述技术方案的有益效果是：通过监测柔性管片的实时制造进度并生成控制指令，对不同生产子线进行控制调节，能够实现对不同生产子线的控制，使多个生产子线协调工作。

实施例9：

本发明提供一种柔性管片生产线的控制系统，所述第二获取单元，包括：

获取块，用于对所述监控视频进行分帧处理，获取成品柔性管片的多帧彩色图像；

灰度转换块，用于将所述多帧彩色图像转换为灰度图像；

图像处理块，用于对所述灰度图像进行去噪和增强处理，获取处理后的灰度图像；

分割块，用于对处理后的灰度图像进行图像分割，获取每个分割区域的分割成品；

计算块，用于根据最小外接矩形计算每个分割区域的分割成品的形状因子；

结构确定块，用于基于分割成品的形状因子确定每个分割区域的分割成品结构；

值确定块，用于对每个分割区域的分割成品结构进行精度分析，根据分析结果获取每个分割成品结构的当前加工值；

模型生成块，用于根据每个分割成品结构的当前加工值生成成品柔性管片的结构模型；

因素获取块，用于基于标准成品结构模型获取成品柔性管片的细节纹理评估因素，确定对于细节纹理评估因素的相关评估指标；

标准构建块，用于根据所述相关评估指标构建成品柔性管片的的细节纹理参数模型；

实际分析块，用于利用所述细节纹理参数模型对每个分割区域的分割成品结构对应的视频帧像素进行细节纹理分析，获取得到对应成品柔性管片的细节纹理参数。

该实施例中，对每个分割区域的分割成品结构图像进行像素值分析，像素值越高精度越高，反之越低。

该实施例中，每个像素值区间对应一个标准加工值，根据实时的像素值所处区间确定每个分割成品结构的当前加工值。

该实施例中，根据结构描述因子生成基础框架模型，然后根据每个分割成品结构的当前加工值确定该分割成品结构的成色，根据成色确定模型映射因子，将模型映射因子映射到基础框架模型中获取结构模型。

该实施例中，每个细节纹理评估因素包含多个相关评估指标，例如：颜色细节的相关评估指标为颜料成色、颜料密度等。

该实施例中，分帧处理表示为将成品拍摄视频划分为预设帧率的多帧彩色图像。

该实施例中，图像分割表示为将处理后的灰度图像分割为等面积的N张图像。

该实施例中，当前加工值是柔性管片进行加工时的参数，比如是温度，压力。

该实施例中，去噪是对图像进行去噪，图像在生成和传输过程中常常因受到各种噪声的干扰和影响而使图像降质。

该实施例中，最小外接矩形是沿分割成品外边一圈描绘出的最小矩形，能够确定分割成品的形状。

该实施例中，形状因子表示为分割成品在每个分割区域内的形状描述因子，成品结构的最外围形状描述因子，通过最外围形状描述因子可以每个分割成品的结构。

该实施例中，精度分析表示为对标准的成品结构进行精细的形状和纹理分析等。

该实施例中，相关评估指标表示为对于成品合格评估的关键评估维度因素和维度指标，比如合格度。

该实施例中，将所有的相关评估指标整合为一个纹理评估体系，根据纹理评估体系构建纹理参数模型，也就是将该体系进行模型训练，训练样本为评估指标以及与评估指标相关的纹理参数，进而对神经网络模型进行训练得到纹理参数模型。

上述技术方案的有益效果是：通过对拍摄成品进行加工工序来确定拍摄成品的合格度既可以从成品本身进行评估同时还可以从加工维度进行综合评估，使得评估结果更加精确，为后续工作奠定了良好的基础，提高了稳定性。

实施例10：

针对该柔性管片生产线的控制系统，还包括：

PLC自动控制系统：系统采用三菱WORKS2软件及7只L02-P PLC和TGC65(S)-MT/UT/ET触摸屏组成,通过无线连接的以太网网络进行现场的总线控制；

控制模式分为手动和联动两种方式。在联动运行模式下生产线上的运行动作指令都是由中心控制系统根据外部反馈信号自动发出并实现运行工作。在手动状态下，靠人工完成选择及相应动作，每一步动作运行都是单独完成，相互不联动。整条生产线的工作状态都可通过HMI触摸屏进行动态的监控，各部运行工作状态一目了然。

控制过程：进模摆渡车在接到位置指令后，开始移动，当母车编码器达到设定值后，电机运行速度降低，再利用定位开关将摆渡车精确定位，同时给控制系统提供反馈信号，此时子车根据系统指令开始进入窑内相应工位放模，放模结束回到母车，母车回到输送链等待下一步动作指令；同样出模摆渡车在接到位置指令后，开始移动，当母车编码器达到设定值后，电机运行速度降低，再利用定位开关将摆渡车精确定位，同时给控制系统提供反馈信号，此时子车根据系统指令开始进入窑内相应工位取模，取模结束回到母车，母车回到作业线端等待下一步动作指令；当出模车将模具放到出模作业线时，出模作业线根据系统指令将模具向前推送一个工位，振捣室盖板下降锁紧，开始浇筑混凝土，浇筑结束，盖板解锁并升起，托举台下降，进模作业线启动将模具向前推送一个工位，然后输送链将模具向前移动一个工位，到达进模车位置，一个循环结束。

操作开始首先合上中控柜总电源开关，然后将主控柜、输送链控制柜、作业线控制柜、进模母车控制柜、进模子车控制柜、出模母车控制柜、出模子车控制柜、输送料斗控制柜电源开关及控制柜内各断路器接通，通电后，控制柜面板上的电源指示灯点亮，人机界面得电有画面显示，PLC得电进入运行状态。

各部动作操作

手动模式：首先要将“手动联动”旋钮掷于“手动”位置。

1）进模作业线：

a、油泵启动与停止，按动“进模缸泵启动”按钮，接触器得电吸合，油泵电机得电运转，屏幕指示灯“油泵工作”点亮。如需停止油泵只需按动“主油泵停止”按钮即可，同时“油泵工作”指示灯熄灭。

b、模具推进与油缸退回：首先要查看模具推进的初始条件，可以通过屏幕的“条件检测”按钮查看条件是否满足，如果满足就可以执行推模动作，按动“进模缸推模”按钮，进模作业线就会将进模作业线上的模具向前推进一个工位，屏幕“进模缸推模到位限位触发”指示灯点亮，表示推模到位，然后一直按住“进模缸退回”按钮，进模作业线油缸就会退回，直到屏幕“进模缸退回到限位”指示灯点亮，表示退回完成，松开按钮即可；如果条件不满足，则需对不满足的条件进行相应的调整，直到满足为止。

c、提示：作业线油缸的推模是由比例阀进行控制工作的，具有快速启动---慢加速运行----快速运行----减速停止的运行过程，启动快速和减速停止时间，可通过触摸屏进行灵活设置。

2）出模作业线：

a、油泵启动与停止，按动“出模缸泵启动”按钮，接触器得电吸合，油泵电机得电运转，屏幕指示灯“油泵工作”点亮。如需停止油泵只需按动“主油泵停止”按钮即可，同时“油泵工作”指示灯熄灭。

b、模具推进与油缸退回：首先要查看模具推进的初始条件，可以通过屏幕的“条件检测”按钮查看条件是否满足，如果满足就可以执行推模动作，按动“出模缸推模”按钮，出模作业线就会将出模作业线的模具向前推进一个工位，屏幕“出模缸推模到位限位触发”指示灯点亮，表示推模到位，然后按一下“出模缸退回”按钮，出模作业线油缸就会退回，直到屏幕“出模缸退回到限位”指示灯点亮，表示退回完成，松开按钮即可；如果出模子车没有在作业端，则出模缸退回到“出模作业缸退回等待限位”指示灯点亮，油缸退回停止，当出模子车停止到作业线端，并触发“出模子车到限位触发”灯点亮，则可按“出模缸退回”按钮，油缸继续退回，直到屏幕“出模缸退回到限位”指示灯点亮，表示退回完成。动如果条件不满足，则需对不满足的条件进行相应的调整，直到满足为止。

c、提示：作业线油缸的推模是由比例阀进行控制工作的，具有快速启动---慢加速运行----快速运行----减速停止的运行过程，启动快速和减速停止时间，可通过触摸屏进行灵活设置。

3）振捣室：振捣室包括进出门控制、托举台控制、升降盖板控制、盖板锁紧控制、固定料斗。

a、进出门：通过触摸屏的相应按钮控制进门和出门的升降，进门和出门的上升和下降都只需按动一下屏幕按钮，进门和出门上升或下降到位都会有相应的接近开关控制门的上升停止或下降停止，如果在上升或下降过程中，按动屏幕的“总停止”按钮，门的上升或下降也会停止运行。

b、托举台：托举台的升降是由气囊充气和放气实现的，所以首先要打开压缩空气管路的阀门，观察进气压力是都达到要求，然后按动屏幕的按钮就可实现托举台的上升和下降。

c、升降盖板：盖板的升降由液压提供动力，所以首先要启动浇筑油泵，按动屏幕“浇筑油泵启动钮”，油泵启动工作，并出现“油泵工作”指示，如需停止油泵则按动“浇筑油泵停止钮”，油泵停止工作，“油泵工作”指示灯消失。启动油泵后按住“盖板上升钮”相应电磁阀带电，盖板开始上升，松开“盖板上升钮”，盖板上升停止，盖板上升到位后，上升限位开关触发，即使再按动“盖板上升钮”，盖板也不会上升；同样按动“盖板下降钮”盖板开始下降，松开“盖板下降钮”，盖板停止下降，盖板下降位置没有限位开关限制，需要根据模具决定下降高度。

d、盖板锁紧：盖板锁紧由压缩空气提供动力，所以首先要打开气源开关，并观察气源压力是否达到要求，然后按动控制箱上的盖板锁紧与解锁按钮控制盖板的锁紧与解锁。

e、固定料斗：

料斗开合：料斗门的开合首先要启动油泵电机工作，按动屏幕油泵启动按钮，油泵启动工作，指示灯点亮，操作主令开关进行开合料门的操作，将开关掷于“料斗开”位置，料斗打开，将开关掷于“料斗关”位置，料斗关闭。

固定料斗振动：料斗振动为点动模式，按动“振动点动”按钮，振动器得电振动，松开按钮则振动停止（注意：禁止无料空振料斗）。

4）输送链：包括输送链控制和托举台控制

a、输送链：输送链的作用就是将模具输送到进模子车取模的位置，输送链的控制由变频器提供动力，输送链既可以在输送控制柜上操作，也可以在中控室通过触摸屏上的相应按钮进行操作。按动“输送链前进”钮，输送链开始前进运行，当“前进工位检测”光电触发，或者“模具满位检测”开关触发，则输送链停止运行。如果不能启动运行，需要按动“运行条件检测”按钮查看相关条件，并对不满足条件进行调整到位，即可启动运行。

b、托举台：托举台的执行动力是压缩空气，所以首先要打开气源开关，并观察气源压力是否达到要求，然后再进行升起和下降的操作。托举台的作用就是升起后将进模作业线的模具传送到输送链上，托举台的操作，按动屏幕或者控制柜的相应按钮即可完成操作，托举台的升起和下降都有相应的检测开关检测托举台的升起和下降位置。

5）输送料斗：输送料斗的动作执行是用遥控器控制的

a、料斗移动：输送料斗的运行通过操作遥控器相应的按钮完成料斗在搅拌站和作业线之间的往返工作。输送料斗的运行通过变频器控制电机运行，具有快速和慢速运行模式，以保证料斗运行的平稳。料斗的搅拌站方向安装有防撞的光电开关，当光电开光检测到运行方向有障碍物时，料斗会自动停止，防止撞坏料斗（注：防撞光电前部发射位置要定期清理保持清洁，确保光电开光的灵敏度）。

b、料斗的开合由液压缸控制动作，振动由振动电机实现动作，操作相应按钮即可完成各自动作。

6）进模摆渡车：包括进模母车和进模子车，进模摆渡车的作用就是将输送链上的模具运送到养护窑进行养护。

a、进模母车：进模母车主要由运行电机和锁紧机构组成。母车主要在各养护窑和输送链之间运行，通过屏幕上的按钮操作来控制母车的运行。启动母车运行必须先解锁到位并且子车到位开关触发，才能启动运行，如果到养护窑，按动要到达养护窑的按钮（“到1#窑钮-到13#窑钮”），母车就会自动运行到相应的养护窑位置停止。同样按动“到输送链”按钮，母车就会自动运行到输送链位置停止。如果不能启动母车进行操作，则需按动“运行条件检测”按钮，查看运行条件，然后进行调整，直到各个条件满足要求，就可以操作母车。

b、进模子车：进模子车主要由运行电机、锁紧机构和托举机构组成，进模子车的作用主要就是将输送链上的模具转运到母车上，然后再将母车上的模具转运到各个养护窑内进行养护。主要动作有：子车锁紧与解锁，托举上升和下降，取模和放模等动作，如需操作各动作，按动触摸屏上的相应按钮就可完成各动作。如果不能启动子车进行操作，则需按动“运行条件检测”按钮，查看运行条件，然后进行调整，直到各个条件满足要求，就可以操作子车。

c、进模母车和子车都可以用遥控器进行各个动作的操作，如果要用遥控器进行操作，首先要在中控室屏幕上将遥控开关打开，即点击屏幕上的“遥控关/开”按钮，然后才可以进行各个动作的操作。各个动作的执行都是按动其中一个按键即可完成，但是操作母车或者子车在某一个养护窑或者输送链进行减速停止，则需要同时按动母车或者子车的解锁按键，母车或者子车就会在相应位置准确停止。

7）出模摆渡车：包括出模母车和出模子车，出模摆渡车的作用就是将各养护窑养护好的模具制品运送到出模作业线。

a、出模母车：出模母车主要由运行电机和锁紧机构组成。母车主要在各养护窑和输送链之间运行，通过屏幕上的按钮操作来控制母车的运行。启动母车运行必须先解锁到位并且子车到位开关触发，才能启动运行，如果到养护窑，按动要到达养护窑的按钮（“到1#窑钮-到13#窑钮”），母车就会自动运行到相应的养护窑位置停止。同样按动“到作业线钮”按钮，母车就会自动运行到作业线位置停止，同时子车托举下降，将模具放置在出模作业线上。如果不能启动母车进行操作，则需按动“运行条件检测”按钮，查看运行条件，然后进行调整，直到各个条件满足要求，就可以操作母车。

b、出模子车：出模子车主要由运行电机、锁紧机构和托举机构组成，出模子车的作用主要就是将各窑内的模具转运到母车上，然后再将母车上的模具转运到出模作业线上。主要动作有：子车锁紧与解锁，托举上升和下降，取模和放模等动作，如需操作各动作，按动触摸屏上的相应按钮就可完成各动作。如果不能启动子车进行操作，则需按动“运行条件检测”按钮，查看运行条件，然后进行调整，直到各个条件满足要求，就可以操作子车。

c、出模母车和子车都可以用遥控器进行各个动作的操作，如果要用遥控器进行操作，首先要在中控室屏幕上将遥控开关打开，即点击屏幕上的“遥控关/开”按钮，然后才可以进行各个动作的操作。各个动作的执行都是按动其中一个按键即可完成，但是操作母车或者子车在某一个养护窑或者作业线端进行减速停止，则需要同时按动母车或者子车的解锁按键，母车或者子车就会在相应位置准确停止。

联动模式：生产线的联动模式主要在中控室内操作完成，并且需要把各部分调整到联动前的初始状态，然后才能进行联动模式的连续运行。

联动模式具备的条件：首先按动“运行条件检测”，确认是否达到下列各部分的初始状态。

①进模摆渡车母车和子车停止在输送链处，并且母车和子车都在锁紧状态。

②输送链上有4个模具，靠近进模摆渡车的模具需要触发“输送链模具满位”开关，输送链托举台在下降状态，并且托举台上方没有模具。

③进模作业线油泵启动在运行状态，进模作业线油缸在退回状态，并且退回限位在触发状态。

④振捣室进出门在关闭状态，振捣室内托举台有模具，盖板在升起状态，托举台在下降状态。

⑤出模作业线油泵启动在运行状态，出模作业线油缸在退回状态，并且退回限位在触发状态。

⑥出模摆渡子车停止在出模作业线端停止，并且触发子车停止限位开关，母车在作业线端停止并且处于锁紧状态。

联动模式工作的过程：首先要将控制柜上的联动旋钮置于“联动”位置，然后再将屏幕上的各部分的联动旋钮同样置于“联动”位置。

1）进模摆渡车：打开屏幕的“养护窑放模模位”按钮，按动需要进入的养护窑，进模摆渡车就会自动在输送链取模，然后运行到相应的养护窑，再将模具放置在选定的位置，放模结束后子车回到母车，然后母车自动回到输送链处，等待下一个指令。

2）出模摆渡车：打开屏幕的“养护窑取模模位”按钮，按动需要进入的养护窑，出模摆渡车就会自动运行到相应的养护窑，然后将窑内指定模具运送到母车，母车自动运行到作业线端停止，子车再自动将模具运行到作业线端停止，然后托举下降，将模具放置在作业线上，等待作业线将模具推走，然后等待下一个指令。

3）作业线联动：浇筑室浇筑完成混凝土，并且将盖板解锁上升到位，进模作业线、出模作业线、输送链等都达到初始条件，此时控制柜上的“作业线联动”指示灯点亮，然后按动控制柜上的“作业线联动按钮”，作业线就会自动向前推送一个工位，即按照以下顺序工作：振捣室出门开启上升----振动室托举台下降------输送链托举台上升----进模作业线油缸推模----推模到位-----进模作业线油缸退回-----同时输送链托举台下降----输送链自动向前输送一个工位，当进模作业线油缸离开振捣室“进作业缸浇筑室检测限位”的同时，浇筑室出门开启上升----出模作业线油缸推模前进，推模到位后自动退回等待工位-----同时浇筑室进出门关闭。等待出模子车运行到位，进行下一次推模运行。

入窑时间及状态显示：管片模具将根据空窑位置按顺序入窑，入窑后自动开始计时并显示在窑要时间显示画面，并在模具入窑位置画面显示模具的在线状态，模具出窑后自动复位在线时间及在线状态。

工位修正：如果在操作运行时出现取模或者放模错误的时候，可以按动屏幕的“工位修正”按钮对错误的工位进行修正。如果窑内某个位置没有模具，屏幕却显示“有模”，就可以利用“工位修正”按钮对其进行修正，当进入工位修正画面时，按动需要修正的模位，即可改变显示状态，点动一次显示就会变化一次，即在“有模”和“空位”之间交替显示，直到和实际相符为止，工位修正完成。

监控系统：分别在两侧摆渡车、浇注工位、整条流水线处安装监控摄像头，便于主控人员实时了解生产状态，并可将信息进行存储，以供管理人员调用查阅。

温度控制系统：养护室温度由PLC系统自动调节，并通过温度传感器、电磁阀控制养护窑内的蒸气通气量来实现温度的自动控制，温度控制还具有曲线显示和历史数据记录查询功能，可以通过温控工控机随时监控温度控制状态，并且还可以查询历史记录，也可以通过打印机打印历史记录。

上述技术方案的有益效果是：通过手动模式或者联动模式来控制出模车和进模车完成柔性管片的制作，并对操作过程中的失误进行修正以及调取生产过程中的监控，详细的说明了制作过程，使生产过程和生产结果都更明确以及详细的记录。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种柔性管片生产线的控制系统，其特征在于，该系统包括：

监控模块：用于分别监控柔性管片生产线中不同生产子线的生产参数以及生产环境，并将监测结果反馈到控制中心；

控制中心，用于向不同的生产子线下发匹配的控制指令，实现对柔性管片生产线的控制调节，其中，控制指令包括：控制进模母车的定位移动、控制进模子车的定位运行及模具放置、控制出模母车的定位移动、控制出模子车的定位运行及取模、控制养护窑门的升降、控制振动台顶升和下降、控制模具夹紧和松开、控制输送链运行、控制养护窑温度、设置工艺参数在内；

所述控制中心，还用于持续按照控制调节后的生产子线的监控结果对柔性管片生产线进行控制调节；

所述所述的柔性管片生产线的控制系统，还包括：温度控制模块，包括：

第一获取单元，用于获取与生产子线相关的养护窑的设定工作温度；

第二确定单元，用于确定所述设定工作温度与匹配养护窑的蒸气通气量之间的转化关系；

第三确定单元，用于根据温度传感器检测得到对应养护窑的当下温度，并基于所述转化关系，确定当下温度到达设定温度时，对应养护窑的目标蒸气通气量；

第一控制单元，用于基于所述目标蒸气通气量，确定电磁阀的阀门大小，并向对应电磁阀下发与所述阀门大小一致的控制指令，对相应养护窑进行温度控制调节；

其中，所述第一控制单元，用于：

确定所述养护窑中存在的电磁阀的阀门个数n；

确定每个电磁阀的最开大口以及最大开口对应的最大通气量；

根据每个电磁阀的历史使用频率以及历史使用损耗，确定每个电磁阀的最佳通气量；

根据第一函数Y（Z1，z0）,其中，Z1表示目标蒸汽通气量；z0表示可以与目标蒸汽通气量所匹配的最佳通气量的电磁阀个数；

若，则根据，确定需要新使用的电磁阀个数，其中，表示第个电磁阀的最佳通气量；

当新使用的电磁阀个数小于或等于剩余可使用电磁阀个数，则控制所述新使用的电磁阀进行开启；

否则，确定超出电磁阀的第一个数n2-n+z0+1以及第一通气量，其中，表示第超出电磁阀的通气量；

确定每个电磁阀的最大通气量与最佳通气量的通气量差，并基于所述通气量差与第一通气量进行最小数量的电磁阀开关调节的匹配，来确定需要调节到最大的电磁阀；

根据调节结果，确定最大开口的第一电磁阀以及最佳开口的第二电磁阀，控制相应电磁阀进行相应工作。

2.根据权利要求1所述的柔性管片生产线的控制系统，其特征在于，所述监控模块，包括：

第一监控单元，用于监控所述柔性管片不同生产子线的生产环境；

第二监控单元，用于监控所述柔性管片不同生产子线的制作材料信息；

第一确定单元，用于调取柔性管片生产线中不同生产子线的生产过程，根据所述制作材料信息和生产过程确定柔性管片生产线中不同生产子线的可制作柔性管片信息，获取所述可制作柔性管片信息的生产参数；

存储单元，用于将所述不同生产子线的生产环境和生产参数进行存储；

上传单元，用于将存储的生产环境和生产参数上传至控制中心。

3.根据权利要求1所述的柔性管片生产线的控制系统，其特征在于，所述温度控制模块，还包括：

绘制单元，用于根据生产子线所对应养护窑的温度变化情况绘制对应养护窑的温度变化曲线；

第一生成单元，用于根据相应养护窑的温度变化曲线，生成温度变化集并存储；

调取单元，用于响应客户端发出的查询请求，从存储数据库中调取相关的历史记录和目标温度变化曲线；

打印单元，用于将历史记录和目标温度变化曲线进行输出打印。

4.根据权利要求1所述的柔性管片生产线的控制系统，其特征在于，还包括：模具控制模块，包括：

响应单元，用于响应控制中心发出的模具控制指令；

解析单元，用于解析所述模具控制指令获取进模载具和出模载具的定位移动参数和位置参数；

第二控制单元，用于根据进模载具和出模载具的定位移动参数和位置参数分别控制进模母车、进模子车、出模母车、出模子车进行定位移动。

5.根据权利要求1所述的柔性管片生产线的控制系统，其特征在于，还包括：

采集模块，用于采集每个成品柔性管片的监控视频；

鉴定模块，用于对每个监控视频所包含的成品柔性管片进行合格鉴定，获取鉴定结果；

设置模块，用于根据鉴定结果对每个成品柔性管片设置数字标签，其中，数字标签为0时判定成品柔性管片不合格，数字标签为1时判定成品柔性管片合格；

分类模块，用于根据每个成品柔性管片的数字标签将所有成品柔性管片进行分类。

6.根据权利要求5所述的柔性管片生产线的控制系统，其特征在于，所述鉴定模块，包括：

第二获取单元，用于根据所述监控视频获取每个成品柔性管片的细节纹理参数；

第三获取单元，用于基于所述细节纹理参数获取每个成品柔性管片的当前加工工序参数；

比较单元，用于将所述当前加工工序参数和标准成品柔性管片的预设加工工序参数进行比对，获取偏差值；

评估单元，用于根据偏差值评估出每个成品柔性管片的合格度，获取得到对应成品柔性管片的鉴定结果。

7.根据权利要求1所述的柔性管片生产线的控制系统，其特征在于，所述控制中心，包括：

监测单元，用于监测柔性管片的实时制造进度；

第二生成单元，用于根据实时制造进度生成实时控制指令；

第四获取单元，用于根据实时控制指令获取控制主体的控制参数；

第三控制单元，用于根据控制主体的控制参数和所述实时控制指令对不同生产子线进行控制调节，其中，在生产柔性管片的过程中不同生产子线条协调工作。

8.根据权利要求6所述的柔性管片生产线的控制系统，其特征在于，所述第二获取单元，包括：

获取块，用于对所述监控视频进行分帧处理，获取成品柔性管片的多帧彩色图像；

灰度转换块，用于将所述多帧彩色图像转换为灰度图像；

图像处理块，用于对所述灰度图像进行去噪和增强处理，获取处理后的灰度图像；

分割块，用于对处理后的灰度图像进行图像分割，获取每个分割区域的分割成品；

计算块，用于根据最小外接矩形计算每个分割区域的分割成品的形状因子；

结构确定块，用于基于分割成品的形状因子确定每个分割区域的分割成品结构；

值确定块，用于对每个分割区域的分割成品结构进行精度分析，根据分析结果获取每个分割成品结构的当前加工值；

模型生成块，用于根据每个分割成品结构的当前加工值生成成品柔性管片的结构模型；

因素获取块，用于基于标准成品结构模型获取成品柔性管片的细节纹理评估因素，确定对于细节纹理评估因素的相关评估指标；

标准构建块，用于根据所述相关评估指标构建成品柔性管片的的细节纹理参数模型；

实际分析块，用于利用所述细节纹理参数模型对每个分割区域的分割成品结构对应的视频帧像素进行细节纹理分析，获取得到对应成品柔性管片的细节纹理参数。

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