專利名稱：一種工業(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種針對紙張、煙草、包裝盒、集成電路
板等生產(chǎn)線上產(chǎn)品的工業(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
目前針對生產(chǎn)線上工業(yè)產(chǎn)品的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測大多采用基于網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的多路 控制系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)勢是容易添加新的單個(gè)分布的站點(diǎn)，且可以方便地傳輸大量的信 息，但由于網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中存在收發(fā)包的延遲問題，因此系統(tǒng)的響應(yīng)速度受到一定的制約， 特別在分布式系統(tǒng)中，還存在容易掉包、無法保證數(shù)據(jù)完整性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)線，既能 夠解決網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延，又能夠在分布式監(jiān)測環(huán)境中保證監(jiān)測同步性的工業(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方 法。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明提出的工業(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，步驟如下 (1)光電傳感器對監(jiān)測對象進(jìn)行特征識別，獲得該監(jiān)測對象的特征信號，并將該特 征信號發(fā)送給光電信號控制器；所述特征識別可以是邊緣跳變或圓形、方形等規(guī)整形狀，可 以是分離的兩個(gè)連續(xù)監(jiān)測對象之間的縫隙，也可以是連成整體的監(jiān)測對象之間的一個(gè)分隔 的標(biāo)記(比如巻紙中間的分割線)。
(2)光電信號控制器對獲得的所述特征信號(從光電傳感器獲得的該監(jiān)測對象的
特征信號)根據(jù)光電傳感器與分布在生產(chǎn)線不同位置的各監(jiān)測點(diǎn)之間的距離分別進(jìn)行編
碼處理，得到關(guān)于該監(jiān)測對象在各監(jiān)測點(diǎn)的編碼信號；對監(jiān)測對象的特征信號根據(jù)各監(jiān)測
點(diǎn)與光電傳感器之間的距離分別進(jìn)行編碼，從而將整條生產(chǎn)線上所有的監(jiān)測點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起
來，即使在高速狀態(tài)下，也能正確地將各監(jiān)測點(diǎn)的信息同步到同一個(gè)監(jiān)測對象上。
(3)光電信號控制器根據(jù)編碼器信號計(jì)算該監(jiān)測對象與各監(jiān)測點(diǎn)之間的相對位
置，以掌握該監(jiān)測對象到達(dá)各監(jiān)測點(diǎn)的時(shí)機(jī)。
(4)當(dāng)該監(jiān)測對象移動到監(jiān)測點(diǎn)1的位置時(shí)，光電信號控制器發(fā)送控制信號控制
監(jiān)測點(diǎn)1的監(jiān)測分站開始進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，同時(shí)將根據(jù)步驟(2)得到的關(guān)于該監(jiān)測對
象在監(jiān)測點(diǎn)1的編碼信號發(fā)送給主控制站和位于監(jiān)測點(diǎn)1的監(jiān)測分站。
(5)監(jiān)測點(diǎn)1的監(jiān)測分站對該監(jiān)測對象進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，監(jiān)測完畢后將監(jiān)測
結(jié)果封裝成網(wǎng)絡(luò)包，并在包頭標(biāo)注從光電信號控制器獲得的編碼信號，發(fā)送到主控制站，存
入主控制站的緩存隊(duì)列中。 (6)當(dāng)該監(jiān)測對象移動到監(jiān)測點(diǎn)2……監(jiān)測點(diǎn)n的位置時(shí)，分別重復(fù)步驟(4)和 (5);對同一監(jiān)測點(diǎn)的不同監(jiān)測分站而言，同一監(jiān)測對象在該監(jiān)測點(diǎn)所有監(jiān)測分站的編碼信 號是一樣的。
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(7)當(dāng)所有監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測分站都將對該監(jiān)測對象的監(jiān)測結(jié)果發(fā)送到主控制站的緩 存隊(duì)列中后，主控制站將監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行匯總，得到匯總后的監(jiān)測結(jié)果；通過這種緩存隊(duì)列機(jī) 制將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)按編碼存儲在內(nèi)存中，通過延后處理保證了高速狀況下不會掉包，通過延遲 讀取緩存數(shù)據(jù)保證了數(shù)據(jù)的完整性。 (8)主控制站將從光電信號控制器獲得的關(guān)于該監(jiān)測對象在各監(jiān)測點(diǎn)的編碼信號 進(jìn)行匯總，并與匯總后的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行對比，以判斷各監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測分站監(jiān)測的監(jiān)測對象 是否準(zhǔn)確；因?yàn)樗龉I(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方法的監(jiān)測結(jié)果需要向生產(chǎn)線發(fā)送，因此需要保證 監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(9)主控制站將匯總后的監(jiān)測結(jié)果發(fā)送到生產(chǎn)線控制裝置。 本發(fā)明提出的工業(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方法采用了多種信號配合工作的機(jī)制，采用了光
電信號及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)戎饕獢?shù)據(jù)通信手段，可以在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線上運(yùn)作，達(dá)到數(shù)據(jù)采集、
發(fā)送分選結(jié)果的功能。光電信號控制器可以是基于FPGA的信號處理板，其主要功能是控制
生產(chǎn)線上的不同位置的監(jiān)測分站能監(jiān)測到同一個(gè)監(jiān)測對象；光電信號控制器每接收到一個(gè)
監(jiān)測對象的光電特征信號就開始一個(gè)同步流程，光電信號控制器預(yù)先測量了光電傳感器到
各監(jiān)測點(diǎn)的距離，并將距離轉(zhuǎn)化為編碼器編碼，每個(gè)同步流程里，光電信號控制器通過計(jì)算
編碼器信號個(gè)數(shù)，控制監(jiān)測分站在監(jiān)測對象到達(dá)監(jiān)測點(diǎn)時(shí)開始圖像采集和監(jiān)測。 主控制站通過大容量的緩存隊(duì)列空間解決網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲的問題，因?yàn)檎麄€(gè)方法中
涉及有分布在生產(chǎn)線不同位置的不同監(jiān)測點(diǎn)的多個(gè)監(jiān)測分站，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)在同一時(shí)刻監(jiān)測
的對象是不同的，因此需要將這些不同位置的不同時(shí)刻的監(jiān)測結(jié)果綜合到一起，并進(jìn)行數(shù)
據(jù)記錄和最后的監(jiān)測結(jié)果的發(fā)送。主控制站的緩存隊(duì)列是一個(gè)可變空間，通過在生產(chǎn)線最
高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的交換信息量來計(jì)算出最小緩存隊(duì)列的空間大小，從而保證了緩沖
隊(duì)列里棧底的監(jiān)測對象的監(jiān)測結(jié)果是完整的，每次都能將棧底的監(jiān)測結(jié)果匯總后發(fā)送到生產(chǎn)線。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是在充分利用網(wǎng)絡(luò)傳輸效率的同時(shí)，采用光 電觸發(fā)的高速和有效編碼保證了各監(jiān)測分站的同步，通過緩存隊(duì)列機(jī)制解決了高速狀態(tài)下 網(wǎng)絡(luò)收發(fā)包的延遲問題，通過延遲讀取緩存數(shù)據(jù)保證了數(shù)據(jù)的完整性。


圖1是工業(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方法的工作流程圖。
圖2是實(shí)施例1中本發(fā)明應(yīng)用于生產(chǎn)線上的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1 如圖1、圖2所示。將本發(fā)明應(yīng)用于對生產(chǎn)線上的電路印制板進(jìn)行監(jiān)測。光電傳感 器安裝在最前方，特征識別為電路印制板左上角一方形芯片；3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)分布在生產(chǎn)線上 不同位置。 (1)光電傳感器對產(chǎn)品1進(jìn)行特征識別，當(dāng)光電傳感器監(jiān)測到電路印制板左上角 的方形芯片時(shí)就會向光電信號控制器發(fā)送產(chǎn)品1的特征信號；
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(2)光電信號控制器對從光電傳感器獲得的產(chǎn)品1的特征信號根據(jù)光電傳感器與 分布在生產(chǎn)線不同位置的3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)之間的距離分別進(jìn)行編碼處理，分別得到關(guān)于產(chǎn)品1 在3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的編碼信號； (3)光電信號控制器根據(jù)編碼器信號計(jì)算產(chǎn)品1與各監(jiān)測點(diǎn)之間的相對位置；
(4)當(dāng)編碼器計(jì)數(shù)到1000時(shí)，此時(shí)產(chǎn)品1移動到監(jiān)測點(diǎn)1的位置，光電信號控制 器立即發(fā)送控制信號控制監(jiān)測點(diǎn)1的監(jiān)測分站開始進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，同時(shí)將根據(jù)步驟 (2)得到的關(guān)于產(chǎn)品1在監(jiān)測點(diǎn)1的編碼信號發(fā)送給主控制站和位于監(jiān)測點(diǎn)1的監(jiān)測分站；
(5)監(jiān)測點(diǎn)1的監(jiān)測分站對產(chǎn)品1進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，監(jiān)測完畢后將監(jiān)測結(jié)果封 裝成網(wǎng)絡(luò)包，并在包頭標(biāo)注從光電信號控制器獲得的編碼信號，發(fā)送到主控制站，存入主控 制站的緩存隊(duì)列中； (6)當(dāng)編碼器計(jì)數(shù)到2100時(shí)，就是產(chǎn)品1移動到監(jiān)測點(diǎn)2的位置，光電信號控制 器立即發(fā)送控制信號控制監(jiān)測點(diǎn)2的監(jiān)測分站開始進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，同時(shí)將根據(jù)步驟 (2)得到的關(guān)于產(chǎn)品1在監(jiān)測點(diǎn)2的編碼信號發(fā)送給主控制站和位于監(jiān)測點(diǎn)2的監(jiān)測分站； 監(jiān)測點(diǎn)2的監(jiān)測分站對產(chǎn)品1進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，監(jiān)測完畢后將監(jiān)測結(jié)果封裝成網(wǎng)絡(luò)包， 并在包頭標(biāo)注從光電信號控制器獲得的編碼信號，發(fā)送到主控制站，存入主控制站的緩存 隊(duì)列中；當(dāng)編碼器計(jì)數(shù)到3500時(shí)，就是產(chǎn)品1移動到監(jiān)測點(diǎn)3的位置，光電信號控制器立即 發(fā)送控制信號控制監(jiān)測點(diǎn)3的監(jiān)測分站開始進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，同時(shí)將根據(jù)步驟(2)得 到的關(guān)于產(chǎn)品1在監(jiān)測點(diǎn)3的編碼信號發(fā)送給主控制站和位于監(jiān)測點(diǎn)3的監(jiān)測分站；監(jiān)測 點(diǎn)3的監(jiān)測分站對產(chǎn)品1進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，監(jiān)測完畢后將監(jiān)測結(jié)果封裝成網(wǎng)絡(luò)包，并在 包頭標(biāo)注從光電信號控制器獲得的編碼信號，發(fā)送到主控制站，存入主控制站的緩存隊(duì)列 中； (7)當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)1-3的監(jiān)測分站都將對產(chǎn)品1的監(jiān)測結(jié)果發(fā)送到主控制站的緩存隊(duì) 列中后，主控制站將接收到的所有包頭為產(chǎn)品1的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行匯總，得到匯總后的監(jiān)測 結(jié)果； (8)主控制站將從光電信號控制器獲得的關(guān)于產(chǎn)品1在監(jiān)測點(diǎn)1-3的編碼信號進(jìn) 行匯總，并與匯總后的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行對比，以判斷3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測分站監(jiān)測的是否為產(chǎn)
口 1
PR丄5 (9)當(dāng)產(chǎn)品1移動到分倉點(diǎn)位置時(shí)，光電信號控制器發(fā)送信號通知主控制站將匯
總后的監(jiān)測結(jié)果發(fā)送到生產(chǎn)線控制裝置。 實(shí)施例2 與實(shí)施例1相同的地方不再重復(fù)敘述，不同之處在于特征識別為兩塊電路印制 板之間的空隙。
權(quán)利要求
一種工業(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，其特征在于所述工業(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方法步驟如下(1)光電傳感器對監(jiān)測對象進(jìn)行特征識別，獲得該監(jiān)測對象的特征信號，并將該特征信號發(fā)送給光電信號控制器；(2)光電信號控制器對獲得的所述特征信號根據(jù)光電傳感器與分布在生產(chǎn)線不同位置的各監(jiān)測點(diǎn)之間的距離分別進(jìn)行編碼處理，得到關(guān)于該監(jiān)測對象在各監(jiān)測點(diǎn)的編碼信號；(3)光電信號控制器根據(jù)編碼器信號計(jì)算該監(jiān)測對象與各監(jiān)測點(diǎn)之間的相對位置；(4)當(dāng)該監(jiān)測對象移動到監(jiān)測點(diǎn)1的位置時(shí)，光電信號控制器發(fā)送控制信號控制監(jiān)測點(diǎn)1的監(jiān)測分站開始進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，同時(shí)將根據(jù)步驟(2)得到的關(guān)于該監(jiān)測對象在監(jiān)測點(diǎn)1的編碼信號發(fā)送給主控制站和位于監(jiān)測點(diǎn)1的監(jiān)測分站；(5)監(jiān)測點(diǎn)1的監(jiān)測分站對該監(jiān)測對象進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，監(jiān)測完畢后將監(jiān)測結(jié)果封裝成網(wǎng)絡(luò)包，并在包頭標(biāo)注從光電信號控制器獲得的編碼信號，發(fā)送到主控制站，存入主控制站的緩存隊(duì)列中；(6)當(dāng)該監(jiān)測對象移動到監(jiān)測點(diǎn)2......監(jiān)測點(diǎn)n的位置時(shí)，分別重復(fù)步驟(4)和(5)；(7)當(dāng)所有監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測分站都將對該監(jiān)測對象的監(jiān)測結(jié)果發(fā)送到主控制站的緩存隊(duì)列中后，主控制站將監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行匯總，得到匯總后的監(jiān)測結(jié)果；(8)主控制站將從光電信號控制器獲得的關(guān)于該監(jiān)測對象在各監(jiān)測點(diǎn)的編碼信號進(jìn)行匯總，并與匯總后的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行對比，以判斷各監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測分站監(jiān)測的監(jiān)測對象是否準(zhǔn)確；(9)主控制站將匯總后的監(jiān)測結(jié)果發(fā)送到生產(chǎn)線控制裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，其特征在于所述特征識別是邊緣 跳變、或規(guī)整形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測方法。本發(fā)明利用光電傳感器對監(jiān)測對象進(jìn)行特征識別，光電信號控制器將特征信號根據(jù)光電傳感器與分布在生產(chǎn)線不同位置的各監(jiān)測點(diǎn)之間的距離進(jìn)行編碼處理并控制各監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測分站進(jìn)行圖像采集和監(jiān)測，各監(jiān)測分站將監(jiān)測結(jié)果發(fā)送到主控制站的緩存隊(duì)列，主控制站對所有監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行匯總并發(fā)送到生產(chǎn)線。與現(xiàn)有技術(shù)相此，本發(fā)明在充分利用網(wǎng)絡(luò)傳輸效率的同時(shí)，采用光電觸發(fā)的高速和有效編碼保證了各監(jiān)測分站的同步，通過緩存隊(duì)列機(jī)制解決了高速狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)收發(fā)包的延遲問題，通過延遲讀取緩存數(shù)據(jù)保證了數(shù)據(jù)的完整性。
文檔編號G06K9/20GK101794144SQ20101002805
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者于勇, 張紹兵, 成苗, 王竟爽, 郭維揚(yáng), 陳斌 申請人:中科院成都信息技術(shù)有限公司