連續(xù)式物料長度測量方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種連續(xù)式物料長度測量方法及裝置，主要針對現(xiàn)有技術(shù)的物料測量方法設(shè)備昂貴、維護困難，且不能預判物料長度而設(shè)計。本發(fā)明連續(xù)式物料長度測量方法及裝置，包括布置檢測器，設(shè)定基準零點，并存儲檢測器到基準零點的距離；通過軋件位置判斷模塊判斷所述軋件是否在預定區(qū)域運行；通過軋件長度計算模塊分別確定軋件頭部位置和軋件尾部位置，并計算出軋件實時長度；通過校驗模塊驗證上述計算的正確性。本發(fā)明連續(xù)式物料長度測量方法及裝置，配置簡單、易于維護和使用，能夠有效判斷軋件位置，實時計算軋件長度，可靠靈活。
【專利說明】連續(xù)式物料長度測量方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化測量控制領(lǐng)域，尤其涉及一種棒材開坯連續(xù)式物料長度測量方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大規(guī)格棒材生產(chǎn)線開坯機區(qū)域的設(shè)備動作特點是多道次、多孔型、往復式軋制。由于鋼坯因軋制延伸使得其長度是變化的，因此控制系統(tǒng)如何準確的自動判知鋼坯位置和長度至關(guān)重要，如開坯機僅軋制步驟而言可細分為咬鋼、高速軋制和拋鋼三個階段，這其中的速度變化時機是根據(jù)預判軋件長度而做出的。目前，多數(shù)類似生產(chǎn)線是通過設(shè)置檢測儀表，將信號接入PLC控制系統(tǒng)，僅做鋼坯頭尾的有無判斷，這樣只是簡單的解決了鋼坯位置判斷的問題，而做不到預判，這種方式存在的問題是:控制系統(tǒng)反應滯后、定位不準，損失了一定的軋制時間，且容錯性差，由于檢測器位置固定，對于超短坯料自動程序無法判知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供一種配置簡單、易于維護和使用，動態(tài)響應好，且容錯性強的連續(xù)式物料長度測量方法及裝置。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明連續(xù)式物料長度測量方法，包括如下步驟:
[0005]將檢測器布置在輥道側(cè)就位，設(shè)定開坯機入口處為基準零點，分別測量各個檢測器距基準零點的距離，并將所得的所述距離進行存儲。
[0006]基于所述檢測器輸出的軋件處于開坯機前或開坯機后的反饋信號以及軋制道次信號，判斷所述軋件是否在預定區(qū)域運行。
[0007]若所述軋件沒有在預定區(qū)域內(nèi)運行，則輸出報警信號給主控機，提示人工確認、處理；
[0008]若所述軋件在預定區(qū)域內(nèi)運行，則實時確定軋件頭部位置和軋件尾部位置，并計算實時軋件長度。
[0009]將實時計算出的所述的軋件頭部位置、軋件尾部位置以及軋件長度，通過檢測器發(fā)出的反饋信號，進行自行校正，并將軋件長度與有效記憶長度進行比較，驗證所述軋件長度是否正確；
[0010]若所述軋件長度是正確的，則將所述軋件長度以信號形式輸出到主控機；
[0011]若所述軋件長度是不正確的，則使用理論數(shù)據(jù)，以維護生產(chǎn)繼續(xù)進行，同時發(fā)出報
警信號，并作記錄。
[0012]若當前軋件工藝步驟未結(jié)束，則根據(jù)道次情況，重復執(zhí)行上述步驟；
[0013]若當前軋件工藝步驟結(jié)束，則記錄、歸檔相關(guān)過程數(shù)據(jù)后，等待新軋件到來。
[0014]進一步地，所述方法還包括對所述軋件的位置、軋件長度和校正后的軋件長度分別進行容錯處理，判斷數(shù)據(jù)真假并比較出正確數(shù)據(jù)的步驟。
[0015]進一步地，所述方法還包括將所述軋件的位置和長度在觸摸屏上進行實時顯示的步驟。
[0016]為達到上述目的，本發(fā)明連續(xù)式物料長度測量裝置，包括:
[0017]若干檢測器，所述檢測器布置到輥道側(cè)就位，設(shè)定開坯機入口處為基準零點，分別測量各個檢測器距基準零點的距離，并將所得的所述距離進行存儲；
[0018]軋件位置判斷模塊，基于所述檢測器輸出的軋件處于開坯機前或開坯機后的反饋信號以及軋制道次信號，判斷軋件的位置；
[0019]軋件長度計算模塊，用于實時計算出軋件位置，分別確定軋件頭部位置和軋件尾部位置，并實時計算出軋件長度；
[0020]校驗模塊，用于將計算出的軋件長度與有效記憶長度進行比較，校正實時計算的軋件長度。
[0021]進一步地，所述裝置還包括容錯模塊，用于對軋件位置判斷模塊、軋件長度計算模塊和校驗模塊得出的信息分別進行容錯處理，判斷信息的真假并比較出正確的數(shù)據(jù)。
[0022]進一步地，所述裝置還包括觸摸屏，所述觸摸屏為人機界面和數(shù)據(jù)接口，實時顯示軋件的位置和軋件長度。
[0023]所述觸摸屏與主控系統(tǒng)連接，所述顯示屏通過通訊接口將軋件位置數(shù)據(jù)、軋件長度數(shù)據(jù)和軋件長度校驗數(shù)據(jù)以信號形式實時傳輸給主控系統(tǒng)。
[0024]組成所述裝置的結(jié)構(gòu)單元、程序模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一套獨立系統(tǒng)單獨使用或嵌入到主控系統(tǒng)中使用。
[0025]本發(fā)明連續(xù)式物料長度測量方法及裝置，通過所述檢測器反饋軋件信號，通過軋件位置判斷模塊來判斷軋件位置，通過軋件長度計算模塊來計算出軋件實時長度，通過校驗模塊對軋件長度進行校正，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠有效判斷軋件實時位置，并能夠預判軋件實時長度，有效提高了主控系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性和響應性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明連續(xù)式物料長度測量裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖2是本發(fā)明連續(xù)式物料長度測量方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進一步的描述。
[0029]如圖1所示，軋件4沿輥道I運動，通過開坯機3，所述開坯機3前后分別設(shè)有推床2，軋件4在運行過程中，檢測器5將軋件4的位置信號傳給PLC設(shè)備6，PLC設(shè)備中包括軋件位置判斷模塊、軋件長度計算模塊、校驗模塊和容錯模塊，通過PLC模塊程序確定軋件4的位置和長度，并將軋件4的位置和軋件4的長度信息在觸摸屏7上顯示，所述觸摸屏7與主控系統(tǒng)連接。
[0030]如圖2所示，本發(fā)明對物料長度進行測量的具體過程是:
[0031]1、將檢測器布置到輥道側(cè)就位，設(shè)定開坯機入口處為基準零點，分別測量各個檢測器距基準零點的距離，將所得的所述距離進行存儲，并且檢測器輸出的軋件處于開坯機前或開坯機后的反饋信號。
[0032]如圖1所示，本實施例中檢測器的布置方法是:延伸輥道區(qū)域，空間寬闊、環(huán)境好，入口延伸輥道區(qū)域和出口側(cè)延伸輥道區(qū)域，各配置兩個普通型的金屬檢測器；工作輥道區(qū)域，空間狹窄、跨度大，開坯機前工作輥道區(qū)域和開坯機后工作輥道區(qū)域，各配置一個分體式對射檢測器，利于安裝；開坯機3前后由于水霧、金屬粉塵嚴重，開坯機前和開坯機后各配置一個激光對射式檢測器和一個掃描式檢測器，兩者同時使用，互為補充，所述激光對射式檢測器對水霧穿透能力強，所述掃描式檢測器可以不受金屬粉塵影響。
[0033]2、基于所述檢測器輸出的軋件處于開坯機前或開坯機后的反饋信號以及軋制道次信號，通過軋件位置判斷模塊來判斷所述軋件是否在預定區(qū)域運行。
[0034]若所述軋件沒有在預定區(qū)域內(nèi)運行，則輸出報警信號給主控機，提示人工確認、處理。
[0035]3、在確認軋件在預定軌道上運行的前提下，以PLC掃描周期為時基，利用傳動裝置反饋的實時速度，確定軋件的頭尾位置，軋件頭尾位置的判斷要分別進行，因為當軋件通過開坯機時軋制時，由于軋制延伸作用，使得軋件頭尾的速度是不同的。
[0036]通過軋件的頭位置和軋件的尾位置，軋件長度計算模塊就能夠?qū)崟r計算出軋件長度。
[0037]4、由于需要考慮設(shè)備打滑的情況，實際中這是一種普遍情況，通過標定了位置的檢測器，結(jié)合檢測器的反饋信號，自行校正實時計算的長度值，同時將計算值與理論長度進行比較，再次驗證計算的可靠性；
[0038]若所述軋件長度是正確的，則將所述軋件長度以信號形式輸出到主控機；
[0039]若所述軋件長度是不正確的，則使用理論數(shù)據(jù)，以維護生產(chǎn)繼續(xù)進行，同時報警、記錄。
[0040]若當前軋件工藝步驟未結(jié)束，則根據(jù)道次情況，重復執(zhí)行上述步驟；
[0041]若當前軋件工藝步驟結(jié)束，則記錄、歸檔相關(guān)過程數(shù)據(jù)后，等待新軋件到來。
[0042]上述長度測量步驟中，對于所述的軋件位置判斷模塊、軋件長度計算模塊和校驗模塊得出的信息需要通過容錯模塊分別進行容錯處理，判斷信息的真假并比較出正確的數(shù)據(jù)，例如對檢測器反饋信號進行濾波處理，可以有效提高檢測信號的可靠度，對濾波時間進行補償處理，可以提高實時數(shù)據(jù)的準確性。
[0043]上述長度測量步驟中，觸摸屏作為人機界面的接口設(shè)備，通過專用的圖形開發(fā)軟件，所述軋件的位置和長度以數(shù)據(jù)表和圖形的形式顯示在觸摸屏上，便于操作人員查看及操作。
[0044]當檢測器第一次檢測到軋件信號，實時計算結(jié)果就通過人機界面顯示出來。同時計算出的信號通過通訊接口實時傳遞給主控系統(tǒng)，對于主控系統(tǒng)而言，利用這些信號來決定設(shè)備的具體動作就可以了。
[0045]上述所有內(nèi)容都被設(shè)計成一套專用產(chǎn)品，其程序塊及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一次性開發(fā)完成，并充分考慮了信號接口與主控系統(tǒng)方便連接，既可以作為一套獨立系統(tǒng)使用，也可以嵌入到主控系統(tǒng)中。
[0046]這套連續(xù)式物料長度測量方法及裝置，利用PLC掃描周期為時基，編寫若干專用程序，來實時計算并確定軋件長度及位置，通過合理的檢測器布置進行自動校驗，同時配合容錯程序、自學習程序，以保證計算的準確、可靠性，達到真實跟蹤、測量的目的。
[0047]本發(fā)明連續(xù)式物料長度測量方法及裝置，獨立成系統(tǒng)，設(shè)計了友好的數(shù)據(jù)接口和人機界面，既可以作為一套獨立系統(tǒng)使用，也可以嵌入到主控系統(tǒng)中，方便靈活，且人機界面信息豐富，便于使用及維護。
[0048]本發(fā)明連續(xù)式物料長度測量方法及裝置，能夠有效判斷軋件位置，同時能計算出軋件實時長度，并準確知道軋件頭尾的位置，為主控系統(tǒng)提高控制響應性提供了可能。
[0049]以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)式物料長度測量方法，其特征在于，包括如下步驟: 布置檢測器到輥道側(cè)就位，設(shè)定開坯機入口處為基準零點，分別測量各個檢測器距基準零點的距離，并將所得的所述距離進行存儲； 基于所述檢測器輸出的軋件處于開坯機前或開坯機后的反饋信號以及軋制道次信號，判斷所述軋件是否在預定區(qū)域運行； 若所述軋件沒有在預定區(qū)域內(nèi)運行，則輸出報警信號給主控機，提示人工確認、處理；若所述軋件在預定區(qū)域內(nèi)運行，則實時確定軋件頭部位置和軋件尾部位置，并計算實時軋件長度； 將實時計算出的所述的軋件頭部位置、軋件尾部位置以及軋件長度，通過檢測器發(fā)出的反饋信號，進行自行校正并將軋件長度與有效記憶長度進行比較，驗證所述軋件長度是否正確； 若所述軋件長度是正確的，則將所述軋件長度以信號形式輸出到主控機； 若所述軋件長度是不正確的，則使用理論數(shù)據(jù)，以維護生產(chǎn)繼續(xù)進行，同時發(fā)出報警信號，并作記錄； 若當前軋件工藝步驟未結(jié)束，則根據(jù)道次情況，重復執(zhí)行上述步驟； 若當前軋件工藝步驟結(jié)束，則記錄、歸檔相關(guān)過程數(shù)據(jù)后，等待新軋件到來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式物料長度測量方法，其特征在于，所述方法還包括對所述軋件的位置、軋件長度和校正后的軋件長度分別進行容錯處理，判斷數(shù)據(jù)真假并比較出正確數(shù)據(jù)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式物料長度測量方法，其特征在于，所述方法還包括將所述軋件的位置和長度在觸摸屏上進行實時顯示的步驟。
4.一種連續(xù)式物料長度測量裝置，其特征在于，包括: 若干檢測器，所述檢測器布置到輥道側(cè)就位，設(shè)定開坯機入口處為基準零點，分別測量各個檢測器距基準零點的距離，并將所得的所述距離進行存儲； 軋件位置判斷模塊，基于所述檢測器輸出的軋件處于開坯機前或開坯機后的反饋信號以及軋制道次信號，判斷軋件的位置； 軋件長度計算模塊，用于實時計算軋件位置，分別確定軋件頭部位置和軋件尾部位置，并實時計算出軋件長度； 校驗模塊，用于將計算出的軋件長度與有效記憶長度進行比較，校正實時計算的軋件長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)式物料長度測量裝置，其特征在于，所述裝置還包括觸摸屏，所述觸摸屏為人機界面和數(shù)據(jù)接口，實時顯示軋件位置和軋件長度的動態(tài)情況。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)式物料長度測量裝置，其特征在于，所述裝置還包括容錯模塊，用于對軋件位置判斷模塊、軋件長度計算模塊和校驗模塊得出的信息分別進行容錯處理，判斷信息的真假并比較出正確的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的連續(xù)式物料長度測量方法及裝置，其特征在于，組成所述裝置的結(jié)構(gòu)單元、程序模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一套獨立系統(tǒng)單獨使用或嵌入到主控系統(tǒng)中使用。
【文檔編號】B21B38/00GK103599947SQ201310632660
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】張金暉 申請人:中冶華天南京自動化工程有限公司