CN204368992U - 一种石膏板进板的自动控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石膏板进板的自动控制***，包括切刀***，用于对石膏板进行剪切；辊道生产线、多个电机、多个变频器，用于运送剪切后的石膏板；所述辊道生产线分成一组或者多个组，每一组所述辊道由一台所述电机拖动，每一台所述电机由一台所述变频器控制；所述石膏板分成一个或者多个组，将剪切后的石膏板分组运送，每一组所述辊道设置低速与高速两种运行状态，通过变频器控制拖动辊道的电机实现，采用将石膏板分组，将生产线分组，不同组的辊道运行速度不同，可以节省电能，降低成本，提高生产效率。

Description

一种石膏板进板的自动控制***

技术领域

本发明工业控制领域，尤其是一种石膏板生产线中进板的自动控制***。

背景技术

石膏板剪切后，由辊道拖动输送到生产线的另一端，辊道包括几十个或者上百个，由电机拖动，整个辊道生产线的辊道运行速度都是一样，要么处于高速，要么处于低速。当生产线一直处于低速运行状态时，整个生产线的效率低下；当一块石膏板被完成剪切后，生产线于高速运行时，整个生产线都处于高速状态，既浪费电能也不能满足工艺需要。因此需要一种可以调节速度的进板控制***。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种石膏板进板的自动控制***，包括切刀***，用于对石膏板进行剪切；辊道生产线、多个电机、多个变频器，用于运送剪切后的石膏板；所述辊道生产线分成一组或者多个组，每一组所述辊道由一台所述电机拖动，每一台所述电机由一台所述变频器控制；所述石膏板分成一个或者多个组，将剪切后的石膏板分组运送，每一组所述辊道设置低速与高速两种运行状态，通过变频器控制拖动辊道的电机实现，当一组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入一组辊道时，该组的变频器控制该组的电机由低速转为高速运行，该组电机带动该组辊道由低速转换为高速运行，当该组石膏板的板尾离开该组辊道时，该组变频器控制该组电机由高速转为低速运行，该组电机控制该组辊道由高速切换到低速运行。

采用将石膏板分组，将生产线分组，不同组的辊道运行速度不同，可以节省电能，降低成本，提高生产效率。

可选地，所述切刀***包括计数器；对于切刀后的第一组辊道，所述计数器用于：

所述切刀***的计数器对所切割的石膏板进行计数，当计数达到一组石膏板包括的石膏板个数N时清零，进入另一计数循环，并输出电信号，给第一组辊道的第一变频器，第一变频器由低速切换到高速，第一组辊道从而由低速变为高速。

可选地，所述***还包括生产线上设置的一个或者多个传感器和/或计数器；所述传感器和/或计数器设置在每一组辊道组的出口位置；每一组辊道的出口位置设置至少一个传感器和/或计数器；所述确定该组石膏板的板尾离开该组辊道，包括：

确定该组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入该组辊道后，利用该组辊道的出口位置的传感器和/或计数器对经过的石膏板进行检测，在石膏板的板尾离开时，所述传感器用于将脉冲发往所述计数器，所述计数器用于对检测到的石膏板进行计数；当所述计数器的计数值达到N时，确定该组石膏板的板尾离开该组辊道，所述计数器将计数值清零，重新计数，同时计数器的输出端向本组的变频器输出脉冲，通知本组辊道的变频器由高速转为低速。

可选地，所述***还包括生产线上设置的一个或者多个传感器和/或计数器；所述传感器和/或计数器设置在每一组辊道组的出口位置；每一组辊道的出口位置设置至少一个传感器和/或计数器；对于切刀后的第M组辊道，M≥2，辊道组之间紧密相连，无间隔，石膏板组从上一组辊道直接进入下一组辊道；

在第M-1组辊道确定该组石膏板的板尾离开该第M-1组辊道时，所述第M-1组辊道的计数器计满时，所述计数器的输出端输出脉冲给第M组辊道的变频器，第M组辊道的变频器由低速切换到高速。

该控制方式能精准的将前后班组分开，避免了乱板现象的发生，提高了在高速生产线上进板的稳定性，并避免其因产能提升造成的进板错乱问题。

附图说明

图1为一种实施方式石膏板进板的自动控制***连接示意图；

图2为一种实施方式中石膏进板的自动控制步骤图；

图3为一种实施方式中切刀***与辊道控制***的连接示意图；

图4为本申请的***简要示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行更详细的说明。

需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。另外，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

结合图4，***简要示意图所示：

一种石膏板进板控制***，包括切刀***，用于对石膏板进行剪切；辊道生产线、多个电机、多个变频器，用于运送剪切后的石膏板；所述辊道生产线分成一组或者多个组，每一组所述辊道由一台所述电机拖动，每一台所述电机由一台所述变频器控制；所述石膏板分成一个或者多个组，将剪切后的石膏板分组运送，每一组所述辊道设置低速与高速两种运行状态，通过变频器控制拖动辊道的电机实现，当一组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入一组辊道时，该组的变频器控制该组的电机由低速转为高速运行，该组电机带动该组辊道由低速转换为高速运行，当该组石膏板的板尾离开该组辊道时，该组变频器控制该组电机由高速转为低速运行，该组电机控制该组辊道由高速切换到低速运行。

结合图4，***简要示意图所示：

图4中，有切刀***，多组辊道，多个电机，多个变频器；第一组辊道由第一电机拖动，第一电机由第一变频器控制；第N组辊道由第N组电机拖动，第N电机由第N变频器控制,图中省略了中间的多组的辊道、电机、变频器。切刀***剪切完一个石膏板或一组石膏板后，单个石膏板或者石膏板组首先进入第一组辊道中，然后依次进入第二组辊道，第三组辊道，直到第N组辊道。

高低速切换的原则：

一是保证下一组来临前转为低速，或者上一组的板尾离开后，立刻转为低速。因为上一组已经离开，保持高速，对于上一组石膏板已经没有意义，所以需要当上一组板尾离开后马上转变为低速，转变为低速的意义更主要的是对于下一组石膏板而言，下一组石膏板的第一块板的板头来临之前，必须转为低速运行，否则，下一组石膏板的第一块板的板头进入到该尚未转变为低速的辊道组中，下一组石膏板的第一块板就会高速运动，脱离了下一组石膏板组，并且可能会和上一组的石膏板追尾，造成串板现象。

二是当一组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入到该组后，该组辊道才能切换到高速，否则，当最后一块石膏板还没有完全进入到该组辊道，改组辊道由低速切换到高速后，可能会造成最后一块石膏板的运动速度不及前几块石膏板，最后一块石膏板可能打滑，从而拉开与前面几块石膏板的距离，从而造成丢板现象。

如图1所示，辊道生产线，包含1列辊道生产线，生产线分成各个不同的组，每一个电机控制一组。石膏板进板的控制不是单一的个体控制，它与主线速度，辊道控制***，辊道控制***包括辊道，拖动辊道的电机，驱动电机的变频器。以及切刀***密切相关。

辊道与电机之间通过齿轮或者铰链等机械结构连接，上述设备均为变频控制，通过devicenet现场总线进行频率给定，保证各设备间速度的一致性。切刀***则通过测长轮同步器与主线同步。

值得注意的是，一台电机通过皮带或者铰链，可以控制十几个或者几十个辊道，石膏板运行在辊道上，辊道旋转，石膏板被拖动。附图所示为控制辊道旋转的电机示意图。

M1，M2，M3，M4，M5，M6六台电机，分别称为第一电机，第二电机，第三电机，第四电机，第五电机，第六电机。

如图3所表示：

第一电机控制第一组辊道，第一变频器控制第一电机；

第二电机控制第二组辊道，第二变频器控制第二电机；

第三电机控制第三组辊道，第三变频器控制第三电机；

第四电机控制第四组辊道，第四变频器控制第四电机；

第五电机控制第五组辊道，第五变频器控制第五电机；

第六电机控制第六组辊道；第六变频器控制第六电机；

每一组辊道包括十几个或者几十个辊道，

电机与辊道之间通过机械连接技术连接。比如通过皮带或者齿轮等机械传动机构连接，此为现有技术不赘述。

也可以在辊道与辊道之间设置传送皮带，从而减小辊道与石膏板的摩擦或磨损。

可选地，所述切刀***包括计数器；对于切刀后的第一组辊道，所述确定一组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入该组辊道，包括：

所述切刀***的计数器对所切割的石膏板进行计数，当计数达到一组石膏板包括的石膏板个数N时，确定该组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入该组辊道。

一组石膏板的数目，比如为5，5块石膏板为一个班组，多少块石膏板为一个班组，具体情况由生产线的实际情况而定，包括生产线的长度，石膏板的长度，等等。

一般石膏板的长度一般为2.5米或者3米。

在实际生产中，随着主线启动，生产线的6台电机进入低速接板状态，速度与主线速度一致。切刀测长轮投入后，切刀开始动作，按照设定的长度进行剪切，每切一刀计数一次，剪切完成的板则以低速接板的状态在皮带上运行，

当切刀计数器到达预设值时，比如达到了5次，

先后剪切了5块石膏板，以时间为顺序，分别计为第一块，第二块，第三块，第四块，第五块；

当剪切计数达到5次时，第5快石膏板剪切完毕进入了第一组辊道，切刀***的计数器计到5并清零，进入另一计数循环，并输出电信号，给第一组辊道的第一变频器，第一变频器由低速切换到高速，第一组辊道从而由低 速变为高速。5块石膏板在第一组辊道上由低速运行变为高速运行。

可选地，所述***还包括生产线上设置的一个或者多个传感器和/或计数器；所述传感器和/或计数器设置在每一组辊道组的出口位置；每一组辊道的出口位置设置至少一个传感器和/或计数器；所述确定该组石膏板的板尾离开该组辊道，包括：

确定该组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入该组辊道后，利用该组辊道的出口位置的传感器和/或计数器对经过的石膏板进行检测，在石膏板的板尾离开时，所述传感器将脉冲发往所述计数器，所述计数器对检测到的石膏板进行计数；当所述计数器的计数值达到N时，确定该组石膏板的板尾离开该组辊道，所述计数器将计数值清零。

以上的技术方案给出了如何确定一组石膏板离开了一组辊道，5块石膏板组成的班组，当最后一块石膏板的板尾离开该组辊道时，设置在辊道出口的传感器或者光电开关会进行检测，经过一个石膏板，传感器或光电开关输出一个脉冲给计数器，经过5块板时，输出第5个脉冲给计数器；计数器预先设置计数量程，当计数达到5时，计数器清零；重新计数，同时计数器的输出端输出脉冲给下一组辊道的变频器，下一组辊道的变频器由低速切换到高速；或者向本组的变频器输出脉冲，通知本组辊道的变频器由高速转为低速。

可选地，所述***还包括生产线上设置的一个或者多个传感器和/或计数器，对于切刀后的第M组辊道，M≥2，所述确定一组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入该组辊道，包括：

在第M-1组辊道确定该组石膏板的板尾离开该第M-1组辊道时，确定该组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入第M组辊道。

也就是说，确定一组石膏板进入一组辊道，采用的是上一组辊道上设置的传感器或者计数器进行检测，当上一组的计数器计满时，向该组发送电信号，通知一组石膏板已经完全进入该组辊道。当然，此种实施方式，辊道组之间紧密相连，无间隔，石膏板组从上一组辊道直接进入下一组辊道。

图1中，CO1，CO2，CO3，CO4，CO5，CO6为光电开关，可以分别 设置在每一组辊道的出口，用于检测石膏板。

图3中，切刀***的计数器计数，计满5个后，向六台变频器同时发出速度切换信号，6台变频器同时由低速切换的到高速；此种实施方式中，一组石膏板的长度约等于该6组辊道生产线的长度，所以需要同时向6组辊道发送速度切换信息使其同时切换速度。

当然，如果一组石膏板的长度小于一组辊道的长度，也可以只向其中的一组发送切换信号，比如直接发给靠近切刀***的第一组辊道发信号，当切刀剪切完第5个石膏板后，计数器计满，并清零，向第一变频器发送信号，就相当于通知第一组变频器一组石膏板的最后一块的石膏板的板尾已经进入改组，该组可以切换速度，由低速切换到高速。

该控制技术中，主线速度为基础速度，切刀***匹配该速度，根据设定好的剪切曲线和剪切长度循环剪切。进板加速***则有两个速度状态，即低速接板状态和高速送板状态：低速接板时速度与主线速度匹配，高速送板时的速度则通过计算得出，该速度的计算必须保证前一组板有充足的完成后续动作的时间，并在下一组板进入横向辊道前脱离横向辊道。

在实际生产中，随着主线启动，进板加速***的6台电机进入低速接板状态，速度与主线速度一致。切刀测长轮投入后，切刀开始动作，按照设定的长度进行剪切，每切一刀计数一次，剪切完成的板则以低速接板的状态在加速皮带上运行，当剪切计数达到5次时，切刀***给出加速指令，并清零计数，进入另一计数循环，6台电机进入高速送板状态，1#—4#电机高速运行，延时一段时间后，依次恢复低速接板状态，该时间可调，设定原则为保证下组板板头进入该皮带前转为低速，同时使上组板板尾尽量多的离开该皮带。5#和6#电机是在该组板尾脱开其上方光电后转为低速。6台电机进入低速接板状态，等待切刀计满时进入下一循环。动作流程如图2所示。

在年产3000万平米的石膏板生产线上，1#—4#电机高速变低速的方式与5#、6#类似，均为板尾脱开其上方光电后转为低速。

下面详细说明流程图2：

主线启动后，进板加速***启动，1#-6#加速皮带低速运行；加速皮带，也可以认为是拖动辊道的电机，第一电机至第六电机低速运行，而进板加速 ***包括各个辊道组，拖动辊道组的各个电机，驱动各个电机的各个变频器；

具体的为第一辊道组，第一电机，第一变频器；

第二辊道组，第二电机，第二变频器；

第三辊道组，第三电机，第三变频器；

第四辊道组，第四电机，第四变频器；

第五辊道组，第五电机，第五变频器；

第六辊道组，第六电机，第六变频器；

切刀***的计数器达到预设值时，比如预设值为5，剪切了5块石膏板，计数器清零，输出皮带加速指令，也就是向6台变频器输出由低速切换到高速的速度切换电信号。

如果计数器没有达到预设值，说明一组石膏板还没有切完，则6个皮带，或者说六台电机仍然低速运转，一直等到最后计数器计满为止。

1#-6#加速皮带高速运行，也就是说，6台变频器高速运转，

1#-4#号皮带高速运行，运行到一定时间后，转为低速运行，如果没有达到预设的时间则继续保持高速运行的状态。当然，1-4号皮带由高速转为低速，也可以采用传感器检测石膏板的方法。

而5#-6#皮带高速运行切换为低速运行的方式为石膏板的板尾是否脱离了光电开关，如果脱离了光电开关，则转为低速运行，否则继续保持高速运行状态。

附图中1-4号皮带由高速转为低速采用的是定时法，因为各个组的变频器可以设置参数，其中包括高速的运行时间，或者低速运行的时间，也可以设置高频段或者低频段的输出频率等等。

高速运行的时间等于一个辊道组的长度与一个石膏班组的长度之和除以石膏板高速运行的水平线速度。或者说石膏板高速运行的水平线速度等于一个辊道组的长度与一个石膏班组的长度之和除以高速运行的时间，本申请不做具体的限定，在工程实践中可以多次调试，反复校验，选择出一组最佳的速度或者时间。其速度或者时间的设定原则是保证拉开相邻班组的距离，保 证上一班组尽可能多的离开该组辊道、下一班组的第一块石膏板的板头还未到达该组辊道。避免相邻班组的串板问题。

以上描述的“皮带”也可以指驱动辊道的电机。

切刀***的控制装置还可以通过DeviceNET总线与中央控制室的上位机，或者叫监控计算机进行通讯，将实时情况汇报给中控室的上位机，中控室也可以设置显示屏，或者触摸屏，通过总线DeviceNET与上位机进行通讯。

在淮南年产5000万平米的石膏板生产线上，随着生产线速度的提高，切断后进板运行的控制精度和稳定性也相应进行了改进增强。

通过对石膏板进板控制技术的改进增强，减少了部分设备投入，节约了成本。随着可调时间添加到上位机控制界面，增加了设备调试的方便性和灵活性，并且该控制方式能精准的将前后班组分开，避免了乱板现象的发生，提高了在高速生产线上进板的稳定性。同时，该控制方式也可以在3000万平米生产线上进行推广应用，能大大缓解其因产能提升造成的进板错乱问题。

光电开关，又称为无接触检测和控制开关。利用物质对光束的遮蔽，吸收或者反射等作用，对物体的位置、形状、标志、符号等进行检测。

多个变频器与多个光电开关或者传感器或者计数器可以挂在总线上，总线可以采用devicenet现场总线,通过devicenet现场总线进行频率给定，保证各设备间速度的一致性。

该控制方式也能用于年产5000万平米的生产线上运用，或者应用于其他规模的生产线。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种石膏板进板的自动控制***，其特征在于，包括切刀***，用于对石膏板进行剪切；辊道生产线、多个电机、多个变频器，用于运送剪切后的石膏板；所述辊道生产线分成一组或者多个组，每一组所述辊道由一台所述电机拖动，每一台所述电机由一台所述变频器控制；所述石膏板分成一个或者多个组，将剪切后的石膏板分组运送，每一组所述辊道设置低速与高速两种运行状态，通过变频器控制拖动辊道的电机实现，当一组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入一组辊道时，该组的变频器控制该组的电机由低速转为高速运行，该组电机带动该组辊道由低速转换为高速运行，当该组石膏板的板尾离开该组辊道时，该组变频器控制该组电机由高速转为低速运行，该组电机控制该组辊道由高速切换到低速运行。

2.如权利要求1所述的自动控制***，其特征在于，所述切刀***包括计数器；对于切刀后的第一组辊道，所述计数器用于：

对所切割的石膏板进行计数，当计数达到一组石膏板包括的石膏板个数N时清零，进入另一计数循环，并输出电信号，给第一组辊道的第一变频器，第一变频器由低速切换到高速，第一组辊道从而由低速变为高速。

3.如权利要求1所述的自动控制***，其特征在于，所述***还包括生产线上设置的一个或者多个传感器和/或计数器；所述传感器和/或计数器设置在每一组辊道组的出口位置；每一组辊道的出口位置设置至少一个传感器和/或计数器；

确定该组石膏板的最后一块石膏板的板尾进入该组辊道后，利用该组辊道的出口位置的传感器和/或计数器对经过的石膏板进行检测，在石膏板的板尾离开时，所述传感器用于将脉冲发往所述计数器，所述计数器用于对检测到的石膏板进行计数；当所述计数器的计数值达到N时，所述计数器将计数值清零，重新计数，同时计数器的输出端向本组的变频器输出脉冲，通知本组辊道的变频器由高速转为低速。

4.如权利要求1所述的自动控制***，其特征在于，所述***还包括生产线上设置的一个或者多个传感器和/或计数器；所述传感器和/或计数器设置在每一组辊道组的出口位置；每一组辊道的出口位置设置至少一个传感器 和/或计数器；

对于切刀后的第M组辊道，M≥2，辊道组之间紧密相连，无间隔，石膏板组从上一组辊道直接进入下一组辊道；

在第M-1组辊道确定该组石膏板的板尾离开该第M-1组辊道时，所述第M-1组辊道的计数器计满时，所述计数器的输出端输出脉冲给第M组辊道的变频器，第M组辊道的变频器由低速切换到高速。