CN116594329B - 分条机自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供分条机自动控制系统，涉及自动控制系统技术领域。该分条机自动控制系统，包括采集模块、运算模块、控制模块、执行模块、通信模块和手动设置模块，所述采集模块用于采集分条机在对原料加工过程中原料以及加工过程中的信息参数，并将采集信息参数传输给运算模块。通过自动采集原料以及加工过程中加工参数，然后结合工作人员所设定的加工项目对其加工过程中的参数数据进行运算，从而生成相应的加工参数信息数据，并经过分类后转化为对应的电控制信号控制相应的加工机构进行调节，保证分条机上原料正常加工的进行的同时也实现了分条机自动加工与控制调节的效果，便于分条机上原材料的加工处理。

Description

分条机自动控制系统

技术领域

本发明涉及自动控制系统技术领域，具体为分条机自动控制系统。

背景技术

分条机又称纵剪线或者纵切机，是金属分切设备的一种称呼，分条机的用途是适用于进行金属材料的纵向剪切工作，并将分切后的窄条重新卷绕成卷，分条机的优点是操作方便，切割质量高、材料利用率高、切割速度无级调速等特点，分条机的结构是由开卷、引料定位、分条纵剪、卷取等组成，分条机的适用材料是马口铁、硅钢片，铝带、铜、不锈钢板、镀锌板等，分条机的适用行业是变压器，电机，家电，汽车，建材，包装行业等。

现有的分条机在加工使用的时候，工作人员需要时刻关注其的运行状态，并随着加工过程的进行随之进行调节对应的参数，操作比较麻烦，同时在加工过程中也需要投入一定的人力资源，并且还对工作人员的工作经验和加工技术有一定的要求，使用局限性较大，因此，本领域技术人员提出了一种分条机自动控制系统，用来解决上述所存在的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了分条机自动控制系统，解决了现有分条机在加工使用时需要一定的人力资源投入并且使用局限性较大的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：分条机自动控制系统，包括采集模块、运算模块、控制模块、执行模块、通信模块和手动设置模块，所述采集模块用于采集分条机在对原料加工过程中原料以及加工过程中的信息参数，并将采集信息参数传输给运算模块，所述运算模块用于接收采集模块所传输过来的信息数据进行分条机在加工过程中各项参数的运算，并将运算结果数据传输给控制模块，所述控制模块用于接收运算模块所传输过来的运输信息数据并将其信息数据传输给执行模块，所述执行模块用于接收控制模块所传输过来的信息并将其转换为控制电信号后传输给对应的加工设备，所述通信模块用于整体设备的对外通信以及信息接收，所述手动设置模块用于工作人员对分条机的工作状态以及加工参数进行手动调节控制。

优选的，所述采集模块由原料采集单元、定位数据采集单元、张力数据采集单元和平整数据采集单元组成，所述原料采集单元用于采集分条机加工原材料的剩余存量，所述定位数据采集单元用于采集分条机设备上加工的原料定位数据，确保交给你原料处于中心定位位置之上，所述张力数据采集单元用于采集目前分条机上原料卷以及加工中原料的张力数据，所述平整数据采集单元用于采集加工过程中原料的平整度数据。

优选的，所述运算模块由原料需求量运算单元、加工参数运算单元和加工时间运算单元组成，所述原料需求量运算单元用于运算所设定的加工项目所需要的原料需求量，所述加工参数运算单元用于运算所设定的加工项目对应加工机构的加工参数，所述加工时间运算单元用于运算所设定的加工项目加工原料时需要的预计加工时间。

优选的，所述控制模块由信息接收单元、信息传输单元和设备控制单元组成，所述信息接收单元用于接收运算模块所运算出来的参数信息数据，所述信息传输单元用于将信息接收单元所接收的运算参数信息数据进行传输给后续的执行模块，所述设备控制单元用于控制分条机的各个加工机构以及配套的辅助设备运行状态。

优选的，所述执行模块由信息分类单元、信息转换单元和信息传输单元组成，所述信息分类单元用于对控制模块所传输过来的参数信息进行接收并按照其所属加工部位进行分类整理，所述信息转换单元用于将信息分类单元处理完毕之后的参数信息转换为电气设备的电控制信号，所述信号传输单元用于将信息转换单元转换生成的电控制信号传输给对应的加工机构并进行执行。

优选的，所述通信模块由网络接入单元、信息接发单元和网络稳定单元组成，所述网络接入单元用于将外部网络信号接入到整体系统之内，所述信息接发单元用于对系统内外信息进行接收和发送处理，所述网络稳定单元用于维持整体系统网络的运行稳定。

优选的，所述手动设置模块由加工项目设置单元、加工参数设置单元和加工时间设置单元组成，所述加工项目设置单元用于工作人员进行手动设置分条机的加工项目，所述加工参数设置单元用于工作人员手动设置分条机在加工过程中的各项加工参数，所述加工时间设置单元用于工作人员手动设置分条机在加工过程中的加工时间。

优选的，所述原料采集单元为重量传感器，所述定位数据采集单元为定位传感器，所述张力数据采集模块为张力传感器，所述平整数据采集单元为激光传感器。

本发明提供了分条机自动控制系统。具备以下有益效果：

1、本发明通过自动采集原料以及加工过程中加工参数，然后结合工作人员所设定的加工项目对其加工过程中的参数数据进行运算，从而生成相应的加工参数信息数据，并经过分类后转化为对应的电控制信号控制相应的加工机构进行调节，保证分条机上原料正常加工的进行的同时也实现了分条机自动加工与控制调节的效果，便于分条机上原材料的加工处理。

2、本发明通过全自动化加工方式，在分条机对原材料进行加工之前，工作人员只需要最基本的加工项目即可，并且在加工过程中工作人员也不需要实时随着加工过程中进行调节对应的加工参数，系统会通过采集的参数自行调整后续的加工机构，降低了分条机加工过程中所需要的人力资源投入。

3、本发明通过系统自动采集各项参数，然后通过结合所设定的最基本项目进行运算，然后再将运算参数数据信息进行转换为控制加工设备的电信号，从而实现加工过程中不同阶段的自行调整，降低了对工作人员技术以及工作经验的要求的同时也降低了加工过程中所需求的人力成本，适用性较强。

附图说明

图1为本发明的整体系统框架架构示意图；

图2为本发明的采集模块架构示意图；

图3为本发明的运算模块架构示意图；

图4为本发明的控制模块架构示意图；

图5为本发明的执行模块架构示意图；

图6为本发明的通信模块架构示意图；

图7为本发明的手动设置模块架构示意图。

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。

实施例：

请参阅附图1，本发明实施例提供分条机自动控制系统，包括采集模块、运算模块、控制模块、执行模块、通信模块和手动设置模块，采集模块用于采集分条机在对原料加工过程中原料以及加工过程中的信息参数，并将采集信息参数传输给运算模块，运算模块用于接收采集模块所传输过来的信息数据进行分条机在加工过程中各项参数的运算，并将运算结果数据传输给控制模块，控制模块用于接收运算模块所传输过来的运输信息数据并将其信息数据传输给执行模块，执行模块用于接收控制模块所传输过来的信息并将其转换为控制电信号后传输给对应的加工设备，通信模块用于整体设备的对外通信以及信息接收，手动设置模块用于工作人员对分条机的工作状态以及加工参数进行手动调节控制。

自动控制系统是指通过感知、计算、决策和执行等过程，实现对被控对象的控制，从而使其按照预定的要求或者期望值进行运动或者变化的系统，它是现代工业生产中不可或缺的重要手段之一，广泛应用于生产、交通、能源、环保、医疗等各个领域，自动控制系统的基本组成包括传感器、执行器、控制器、运算器和通信网络等几个方面，这些组成部分相互协作，共同完成对被控对象的控制。在实际应用中，要根据被控对象的特点和控制要求来进行选择和搭配，从而实现更加有效和稳定的控制效果。

请参阅附图2，采集模块由原料采集单元、定位数据采集单元、张力数据采集单元和平整数据采集单元组成，原料采集单元用于采集分条机加工原材料的剩余存量，定位数据采集单元用于采集分条机设备上加工的原料定位数据，确保交给你原料处于中心定位位置之上，张力数据采集单元用于采集目前分条机上原料卷以及加工中原料的张力数据，平整数据采集单元用于采集加工过程中原料的平整度数据。

原料采集单元为重量传感器，定位数据采集单元为定位传感器，张力数据采集模块为张力传感器，平整数据采集单元为激光传感器。

传感器是自动控制系统中的重要组成部分，它可以将被控对象的物理量转换成电信号，以便于控制器进行处理和判断，在本自动控制系统中，采用重量传感器进行采集原料的质量变化，从而判断原料是否能够满足后续的正常加工需求，采用定位传感器进行采集原料在分条机上的加工定位数据，确保分条机在对原料进行加工时加工的精准性，采用张力传感器采集原料卷以及加工过程中原料的张力，确保产品的正常加工进行，采用激光传感器进行采集原料在加工过程中平整度数据。

请参阅附图3，运算模块由原料需求量运算单元、加工参数运算单元和加工时间运算单元组成，原料需求量运算单元用于运算所设定的加工项目所需要的原料需求量，加工参数运算单元用于运算所设定的加工项目对应加工机构的加工参数，加工时间运算单元用于运算所设定的加工项目加工原料时需要的预计加工时间。

运算模块是自动控制系统中的另一个重要组成部分，它可以对控制器输出的信号进行加工和处理，从而实现更加复杂的控制策略，例如，运算模块可以实现逻辑运算、数学运算、滤波运算等等，并且运算模块的种类也非常丰富，包括微处理器、DSP芯片、FPGA等等，不同的运算器可以根据被控对象的特点和控制要求来进行选择，本系统运算模块所采用的是DSP芯片进行运算，从而保证后续分条机正常加工作业的进行。

请参阅附图4，控制模块由信息接收单元、信息传输单元和设备控制单元组成，信息接收单元用于接收运算模块所运算出来的参数信息数据，信息传输单元用于将信息接收单元所接收的运算参数信息数据进行传输给后续的执行模块，设备控制单元用于控制分条机的各个加工机构以及配套的辅助设备运行状态。

控制模块是自动控制系统中的核心部分，它可以根据采集模块和运算模块的反馈参数信息，从而计算出控制信号，从而实现对被控对象的控制。控制模块的种类也非常丰富，包括PID控制器、模糊控制器、神经网络控制器等等，在本自动控制系统中，控制模块采用的是PID控制器。

请参阅附图5，执行模块由信息分类单元、信息转换单元和信息传输单元组成，信息分类单元用于对控制模块所传输过来的参数信息进行接收并按照其所属加工部位进行分类整理，信息转换单元用于将信息分类单元处理完毕之后的参数信息转换为电气设备的电控制信号，信号传输单元用于将信息转换单元转换生成的电控制信号传输给对应的加工机构并进行执行。

执行模块是自动控制系统中的另一个重要组成部分，它可以将控制器输出的电信号转换成机械运动或者其他形式的能量输出，从而实现对被控对象的控制。例如电动机、气缸、阀门等都是常见的执行器，执行模块的种类也非常丰富，要根据被控对象的特点和控制要求来进行选择。

请参阅附图6，通信模块由网络接入单元、信息接发单元和网络稳定单元组成，网络接入单元用于将外部网络信号接入到整体系统之内，信息接发单元用于对系统内外信息进行接收和发送处理，网络稳定单元用于维持整体系统网络的运行稳定。

通信模块是自动控制系统中的另一个重要组成部分，它可以实现控制模块、运算模块、采集模块、执行模块之间的信息交换和数据传输。通信模块的种类也非常丰富，包括CAN总线、以太网、无线网络等等。不同的通信网络可以根据被控对象的特点和控制要求来进行选择。

请参阅附图7，手动设置模块由加工项目设置单元、加工参数设置单元和加工时间设置单元组成，加工项目设置单元用于工作人员进行手动设置分条机的加工项目，加工参数设置单元用于工作人员手动设置分条机在加工过程中的各项加工参数，加工时间设置单元用于工作人员手动设置分条机在加工过程中的加工时间。

手动设置模块可以进行一些特定加工项目或者特定加工参数的设置，并且一些加工难度较高的材料可以让有经验的工作人员通过手动控制的方式进行加工生产，并且通过手动设置模块还可以在自动化加工系统进行加工出现问题时，进行整体分条机或者整体自动化加工系统的紧急制动，安全性较高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.分条机自动控制系统，包括采集模块、运算模块、控制模块、执行模块、通信模块和手动设置模块，其特征在于，所述采集模块用于采集分条机在对原料加工过程中原料以及加工过程中的信息参数，并将采集信息参数传输给运算模块，所述运算模块用于接收采集模块所传输过来的信息数据进行分条机在加工过程中各项参数的运算，并将运算结果数据传输给控制模块，所述控制模块用于接收运算模块所传输过来的运输信息数据并将其信息数据传输给执行模块，所述执行模块用于接收控制模块所传输过来的信息并将其转换为控制电信号后传输给对应的加工设备，所述通信模块用于整体设备的对外通信以及信息接收，所述手动设置模块用于工作人员对分条机的工作状态以及加工参数进行手动调节控制；

所述采集模块由原料采集单元、定位数据采集单元、张力数据采集单元和平整数据采集单元组成，所述原料采集单元用于采集分条机加工原材料的剩余存量，所述定位数据采集单元用于采集分条机设备上加工的原料定位数据，原料处于中心定位位置之上，所述张力数据采集单元用于采集目前分条机上原料卷以及加工中原料的张力数据，所述平整数据采集单元用于采集加工过程中原料的平整度数据；

所述运算模块由原料需求量运算单元、加工参数运算单元和加工时间运算单元组成，所述原料需求量运算单元用于运算所设定的加工项目所需要的原料需求量，所述加工参数运算单元用于运算所设定的加工项目对应加工机构的加工参数，所述加工时间运算单元用于运算所设定的加工项目加工原料时需要的预计加工时间。

2.根据权利要求1所述的分条机自动控制系统，其特征在于，所述控制模块由信息接收单元、信息传输单元和设备控制单元组成，所述信息接收单元用于接收运算模块所运算出来的参数信息数据，所述信息传输单元用于将信息接收单元所接收的运算参数信息数据进行传输给后续的执行模块，所述设备控制单元用于控制分条机的各个加工机构以及配套的辅助设备运行状态。

3.根据权利要求1所述的分条机自动控制系统，其特征在于，所述执行模块由信息分类单元、信息转换单元和信号传输单元组成，所述信息分类单元用于对控制模块所传输过来的参数信息进行接收并按照其所属加工部位进行分类整理，所述信息转换单元用于将信息分类单元处理完毕之后的参数信息转换为电气设备的电控制信号，所述信号传输单元用于将信息转换单元转换生成的电控制信号传输给对应的加工机构并进行执行。

4.根据权利要求1所述的分条机自动控制系统，其特征在于，所述通信模块由网络接入单元、信息接发单元和网络稳定单元组成，所述网络接入单元用于将外部网络信号接入到整体系统之内，所述信息接发单元用于对系统内外信息进行接收和发送处理，所述网络稳定单元用于维持整体系统网络的运行稳定。

5.根据权利要求1所述的分条机自动控制系统，其特征在于，所述手动设置模块由加工项目设置单元、加工参数设置单元和加工时间设置单元组成，所述加工项目设置单元用于工作人员进行手动设置分条机的加工项目，所述加工参数设置单元用于工作人员手动设置分条机在加工过程中的各项加工参数，所述加工时间设置单元用于工作人员手动设置分条机在加工过程中的加工时间。

6.根据权利要求1所述的分条机自动控制系统，其特征在于，所述原料采集单元为重量传感器，所述定位数据采集单元为定位传感器，所述张力数据采集模块为张力传感器，所述平整数据采集单元为激光传感器。