藥芯焊絲藥粉下料控制方法及控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種藥芯焊絲藥粉下料控制方法及控制裝置，控制方法包括如下步驟：確定臨界速度值；確定成型機(jī)為空載運(yùn)行時的速度為臨界速度以上時定時下料的重量G；將0到臨界速度值之間的速度分為若干速度段，并計(jì)算每一速度段的理論下粉量為Gn；測量每一速度段的實(shí)際下粉量Sn；利用公式求出電子齒輪比為K實(shí)，通過PLC控制伺服電機(jī)驅(qū)動器的電子齒輪比為K實(shí)，通過控制伺服電機(jī)的速度進(jìn)而控制下料器的速度；控制裝置包括觸摸屏、PLC、伺服電機(jī)及伺服電機(jī)驅(qū)動器，PLC與觸摸屏和伺服驅(qū)動器之間通過232和485接口通信。本發(fā)明信號不易受干擾，運(yùn)行穩(wěn)定，控制精度高且響應(yīng)時間短；本控制方法，填充率保持恒定。
【專利說明】藥芯焊絲藥粉下料控制方法及控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于藥芯焊絲生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種藥芯焊絲藥粉下料控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前生產(chǎn)藥芯焊絲產(chǎn)品的軋機(jī)設(shè)備都存有機(jī)器在高低速運(yùn)行時填充率值不一致現(xiàn)象，最大誤差可達(dá)30 %左右。直接影響藥芯焊絲產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)橄铝掀髟诘退龠\(yùn)行時，藥粉流速慢，下料器中的藥粉積壓密度大，下料器在高速運(yùn)行時，藥粉流速快，下料器中的藥粉積壓密度小，所以下料器在高低速運(yùn)行時，隨動運(yùn)行的下料器單位時間內(nèi)流出的藥粉的體積相同，但排出藥粉的密度不同，即單位時間內(nèi)所排出藥粉的重量不同，從而填充率的值不同。
[0003]目前的隨動系統(tǒng)的控制方式有兩個方法:(I)、主機(jī)測量的給定速度脈沖信號經(jīng)過比例放大控制板將信號變成可控脈沖，進(jìn)而控制伺服隨動系統(tǒng)。(2)、主機(jī)測量的給定速度脈沖信號經(jīng)過運(yùn)動控制器，進(jìn)行編程后將信號變成可控脈沖，進(jìn)而控制伺服隨動系統(tǒng)。以上兩種控制方法的缺點(diǎn):信號易受干擾，運(yùn)行不穩(wěn)定并且隨動系統(tǒng)響應(yīng)時間長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題是:(1)藥芯焊絲加工設(shè)備在填沖率的臨界速度值以下運(yùn)行時，成型機(jī)的鋼帶運(yùn)行速度與下料器所排出藥粉的重量不成線性關(guān)系。本發(fā)明提供一種時時補(bǔ)償下料器運(yùn)行速度的控制方法，使得成型機(jī)的鋼帶運(yùn)行速度與下料器所排出藥粉的重量最終成線性關(guān)系。以滿足生 產(chǎn)的藥芯焊絲填充率在設(shè)備不同的速度段內(nèi)保持恒定。進(jìn)而保證藥芯焊絲的工藝要求。
[0005](2)提供一種隨動系統(tǒng)的控制方法，使得系統(tǒng)具有響應(yīng)時間快，控制精度高，信號不易受干擾的特點(diǎn)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種藥芯焊絲藥粉下料控制方法，包括如下步驟:
[0007]⑴經(jīng)過測試確定成型機(jī)填充率趨于恒定時的臨界速度值為A米/秒；
[0008]⑵將機(jī)器運(yùn)行在測試狀態(tài)，啟動下料器，成型機(jī)空載運(yùn)行速度為A米/秒時，PLC控制下料器定時下料，并對定時時間內(nèi)下落的藥粉進(jìn)行測量稱重，藥粉的重量為G ;
[0009]⑶根據(jù)步驟⑵測量的下粉重量G，將O米/秒-A米/秒速度區(qū)間分成若干速度段V1, V2, V3……Vn，根據(jù)公式Gn= (G/A) XVn，算出每一速度段理論下粉的線性重量值Gn ；
[0010]⑷機(jī)器運(yùn)行在測試狀態(tài)，在步驟⑶設(shè)定的各運(yùn)行速度段下，啟動下料器，分別測出各速度段的實(shí)際下粉重量值S1, S2, S3……Sn ；
[0011](5)卩^:根據(jù)公式1(實(shí)=1({611/^+[(611/^-611+1/^+1) + (Vn+1-Vn) X (V_Vn) ] }計(jì)算出每一速度段的Kp
[0012]其中:Gn、Gn+1代表\、Vn+1時的理論下粉量；[0013]sn、Sn+1代表\、Vn+1時的實(shí)際下粉量；
[0014]V代表實(shí)際運(yùn)行速度；
[0015]K=KOX工藝要求填充率/觸摸屏輸入KO時的實(shí)測填充率；
[0016]KO為速度在臨界速度以上時任意設(shè)定的值；
[0017]計(jì)算的K值通過觸摸屏輸入到PLC中；
[0018](6)將編碼器測量的成型機(jī)鋼帶速度信號的脈沖值fl作為伺服電機(jī)驅(qū)動器的位置脈沖命令輸入，通過PLC與伺服電機(jī)驅(qū)動器的通訊時時改變伺服電機(jī)驅(qū)動器的電子齒輪比為，伺服電機(jī)驅(qū)動器內(nèi)部計(jì)算輸出脈沖值為f2=flXK@以此控制伺服電機(jī)的速度。
[0019]所述步驟⑴中的臨界速度值A(chǔ)為4。
[0020]所述步驟⑶中的若干速度段為5到20段。
[0021]所述步驟⑶中的若干速度段為10段。
[0022]一種藥芯焊絲藥粉下料控制裝置，包括觸摸屏、PLC、伺服電機(jī)及伺服電機(jī)驅(qū)動器，所述觸摸屏用于輸入上述方法中的設(shè)定參數(shù)值，觸摸屏通過RS232接口將所述設(shè)定參數(shù)輸入到所述PLC，所述PLC通過上述步驟求出所述值，所述PLC連接隨動編碼器，所述隨動編碼器設(shè)置在成型機(jī)鋼帶壓輪動力軸上，用于測量所述成型機(jī)鋼帶的速度，將編碼器測量的成型機(jī)鋼帶速度信號的脈沖值Π作為伺服電機(jī)驅(qū)動器的位置脈沖命令輸入，通過PLC與伺服電機(jī)驅(qū)動器的RS485接口通訊時時改變伺服電機(jī)驅(qū)動器的電子齒輪比為，伺服電機(jī)驅(qū)動器內(nèi)部計(jì)算輸出脈沖值為f2=flXKp以此控制伺服電機(jī)的速度，伺服電機(jī)帶動下料器運(yùn)動。
[0023]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明裝置信號不易受干擾運(yùn)行穩(wěn)定且控制精度高并隨動系統(tǒng)響應(yīng)時間短；本發(fā)明時時補(bǔ)償下料器運(yùn)行速度的控制方法，使得成型機(jī)的鋼帶運(yùn)行速度與下料器所排出藥粉的重量最終成線性關(guān)系。以滿足生產(chǎn)的藥芯焊絲填充率在設(shè)備不同的速度段內(nèi)保持恒定。進(jìn)而保證藥芯焊絲的工藝要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的電路原理圖；
[0025]圖2是圖1中電機(jī)部分的引線放大圖；
[0026]圖3是圖1中PLC部分引腳的引線放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1-3所示，一種藥芯焊絲藥粉下料控制裝置，包括觸摸屏、PLC、伺服電機(jī)及伺服電機(jī)驅(qū)動器和隨動編碼器，各部分的具體連接關(guān)系如圖1所示，PLC通過RS232接口與觸摸屏進(jìn)行通信連接，伺服電機(jī)驅(qū)動器與伺服電機(jī)連接，PLC通過RS485接口與伺服電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行通信連接，利用隨動編碼器(編碼器選擇2000脈沖/轉(zhuǎn))在線測量成型機(jī)(鋼帶)運(yùn)行速度，作為控制下料器的伺服電機(jī)驅(qū)動器的脈沖給定速度，利用PLC與伺服驅(qū)動器之間RS485通訊及與觸摸屏間RS232通訊來完成從觸摸屏輸入?yún)?shù)來改變驅(qū)動器電子齒輪比的參數(shù)K值(PLC向伺服電機(jī)驅(qū)動器RAM寫入時時數(shù)據(jù)1($值)，從而使得成型機(jī)的鋼帶運(yùn)行速度與下料器所排出藥粉的重量最終成線性關(guān)系。這一方法避免了隨動編碼器信號需要增加比例放大板或運(yùn)動控制單元設(shè)定K值，而是直接將信號作用于伺服電機(jī)驅(qū)動器使隨動響應(yīng)更快，控制精度更高。
[0028]一種藥芯焊絲藥粉下料控制方法，包括如下步驟:
[0029]⑴經(jīng)過測試確定成型機(jī)填充率趨于恒定時的臨界速度值為A米/秒；
[0030]⑵將機(jī)器運(yùn)行在測試狀態(tài)，啟動下料器，成型機(jī)空載運(yùn)行速度為A米/秒時，PLC控制下料器定時下料，并對定時時間內(nèi)下落的藥粉進(jìn)行測量稱重，藥粉的重量為G ;
[0031]⑶根據(jù)步驟⑵測量的下粉重量G，將O米/秒-A米/秒速度區(qū)間分成若干速度段V1, V2, V3……Vn，根據(jù)公式Gn= (G/A) XVn，算出每一速度段理論下粉的線性重量值Gn ；
[0032]⑷機(jī)器運(yùn)行在測試狀態(tài)，在步驟⑶設(shè)定的各運(yùn)行速度段下，啟動下料器，分別測出各速度段的實(shí)際下粉重量值S1, S2, S3……Sn ；
[0033](5) PLC 根據(jù)公式 K 實(shí)=K {Gn/Sn+[ (Gn/Sn_Gn+1/Sn+1) + (Vn+1-Vn) X (V-Vn) ] H十算出每一速度段的Kp
[0034]其中:Gn、Gn+1代表\、Vn+1時的理論下粉量；
[0035]Sn、Sn+1代表\、Vn+1時的實(shí)際下粉量；
[0036]V代表實(shí)際運(yùn)行速度；
[0037]K=KOX工藝要求填充率/觸摸屏輸入KO時的實(shí)測填充率；
[0038]KO為速度在臨界速`度以上時任意設(shè)定的值；
[0039]計(jì)算得到K值后要從觸摸屏輸入此參數(shù)，以此傳到PLC中，作為求1($值的已知量；
[0040](6)將編碼器測量的成型機(jī)鋼帶速度信號的脈沖值fl作為伺服電機(jī)驅(qū)動器的位置脈沖命令輸入，通過PLC與伺服電機(jī)驅(qū)動器的通訊時時改變伺服電機(jī)驅(qū)動器的電子齒輪比為，伺服電機(jī)驅(qū)動器內(nèi)部計(jì)算輸出脈沖值為f2=flXK@以此控制伺服電機(jī)的速度。
[0041]優(yōu)選的，所述步驟⑴中的臨界速度值A(chǔ)為4。
[0042]優(yōu)選的，所述步驟⑶中的若干速度段為5-20段。
[0043]優(yōu)選的，所述步驟⑶中的若干速度段為10段。
[0044]下表為O米/秒-4米/秒速度區(qū)間分成8段的實(shí)際下粉量與理論下粉量:

實(shí)際下粉重量
設(shè)定速度(米/秒)理論線性下粉重量(克)


(克)
0-?17~913^8
1173138.5
L 5249.4207.7
[0045]---
2323.4277
2^5393.1346.2
3460.7415.5
!Tb 528.6 484.7
4554554[0046]以上對本發(fā)明的一個實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種藥芯焊絲藥粉下料控制方法，其特征在于:包括如下步驟: ⑴經(jīng)過測試確定成型機(jī)填充率趨于恒定時的臨界速度值為A米/秒； ⑵將機(jī)器運(yùn)行在測試狀態(tài)，啟動下料器，成型機(jī)空載運(yùn)行速度為A米/秒時，PLC控制下料器定時下料，并對定時時間內(nèi)下落的藥粉進(jìn)行測量稱重，藥粉的重量為G ; ⑶根據(jù)步驟⑵測量的下粉重量G，將O米/秒-A米/秒速度區(qū)間分成若干速度段V1, V2, V3……Vn，根據(jù)公式Gn= (G/A) XVn，算出每一速度段理論下粉的線性重量值Gn ； ⑷機(jī)器運(yùn)行在測試狀態(tài)，在步驟⑶設(shè)定的各運(yùn)行速度段下，啟動下料器，分別測出各速度段的實(shí)際下粉重量值S1, S2, S3……Sn ；
(5)PLC 根據(jù)公式 K 實(shí)=K {Gn/Sn+[ (Gn/Sn-Gn+1/Sn+1) + (Vn+1-Vn) X (V-Vn) ] H十算出每一速度段的Kp 其中:Gn、Gn+1代表\、Vn+1時的理論下粉量； Sn、Sn+1代表\、Vn+1時的實(shí)際下粉量； V代表實(shí)際運(yùn)行速度； K=KOX工藝要求填充率/觸摸屏輸入KO時的實(shí)測填充率； KO為速度在臨界速度以上時任意設(shè)定的值； 計(jì)算的K值通過觸摸屏輸入到PLC中； (6)將編碼器測量的成型機(jī)鋼帶速度信號的脈沖值fl作為伺服電機(jī)驅(qū)動器的位置脈沖命令輸入，通過PLC與伺服電機(jī)驅(qū)動器的通訊時時改變伺服電機(jī)驅(qū)動器的電子齒輪比為Kp伺服電機(jī)驅(qū)動器內(nèi)部計(jì)算輸出脈沖值為f2=flXK@以此控制伺服電機(jī)的速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥芯焊絲藥粉下料控制方法，其特征在于:所述步驟⑴中的臨界速度值A(chǔ)為4。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藥芯焊絲藥粉下料控制方法，其特征在于:所述步驟⑶中的若干速度段為5到20段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的藥芯焊絲藥粉下料控制方法，其特征在于:所述步驟⑶中的若干速度段為10段。
5.一種藥芯焊絲藥粉下料控制裝置，其特征在于:包括觸摸屏、PLC、伺服電機(jī)及伺服電機(jī)驅(qū)動器，所述觸摸屏用于輸入上述方法中的設(shè)定參數(shù)值，觸摸屏通過RS232接口將所述設(shè)定參數(shù)輸入到所述PLC，所述PLC通過上述步驟求出所述K實(shí)值，所述PLC連接隨動編碼器，所述隨動編碼器設(shè)置在成型機(jī)鋼帶壓輪動力軸上，用于測量所述成型機(jī)鋼帶的速度，將編碼器測量的成型機(jī)鋼帶速度信號的脈沖值Π作為伺服電機(jī)驅(qū)動器的位置脈沖命令輸入，通過PLC與伺服電機(jī)驅(qū)動器的RS485接口通訊時時改變伺服電機(jī)驅(qū)動器的電子齒輪比為K實(shí)，伺服電機(jī)驅(qū)動器內(nèi)部計(jì)算輸出脈沖值為f2=flXK@以此控制伺服電機(jī)的速度，伺服電機(jī)帶動下料器運(yùn)動。
【文檔編號】G05B19/401GK103488122SQ201310404571
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】郝建 申請人:天津市永昌焊絲有限公司