本發(fā)明涉及一種粉料壓磚機的控制方法，特別是一種可自動調整報警位置的粉料壓磚機的控制方法。

背景技術：

液壓壓磚機主要是用于將粉煤灰、砂子、石粉、礦渣等原料和水泥按合理的比例配比，壓制成磚的設備。請參閱圖1a和圖1b，其為陶瓷粉料液壓自動壓磚機采用容積式布料兩種狀態(tài)的結構示意圖?，F(xiàn)有的液壓壓磚機包括油缸1、設置在油缸下端的上模2、設置在上模2底端的模芯3，以及用于盛放粉料4的模框5，所述?？?設置在上模2的下方。當完成粉料裝填后，布料裝置撤出填料位置，上模2開始向下沖壓粉料4。

考慮到粉料裝填的均勻性，在沖壓過程中，控制系統(tǒng)通過模數(shù)轉換模塊對上模的實時位置進行讀取和判斷。當在壓制階段中控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)上模位置超過了缺料報警位置，則控制系統(tǒng)向壓磚機發(fā)出緊急停機指令，阻止壓磚機完成壓制，并在人機交互界面(Human Machine Interface，簡稱HMI)上顯示報警信息。

此舉目的在于，當模腔內粉料不足，在壓制低壓過程中上模實時位置比與正常填料情況的正常布料情況下壓制的位置要低。并且由于布料系統(tǒng)的運動，通常會導致裝填在模框內的粉料呈現(xiàn)前低后高的情況，如果此時繼續(xù)壓制將會導致主油缸偏載。為了保護模具和防止主油缸偏載，必須在缺少粉料的情況下阻止壓制進一步進行。請參閱圖2，其為現(xiàn)有技術中采用的控制方式步驟流程圖。

在壓制過程中，控制器通過模數(shù)轉換裝置讀取上模的實施位置，并通過以下步驟進行壓制控制：

步驟1、在結束低壓壓制前，當上模實時位置超過了設定的缺料報警值，控制器向壓磚機發(fā)出緊急停機指令，并在HMI上顯示報警信息；如果截止低壓壓制結束，上模的實時位置沒有超過設置的上模報警位置值，則繼續(xù)壓制；

步驟2、如壓磚機因缺料報警停機，操作人員手動修改缺料報警數(shù)值。重啟動壓磚機，進行壓制；返回步驟1。

然而，在上述方法中，如果設置的缺料報警值過小，會導致正常填料情況下也會觸發(fā)誤報警事件，當誤報警時，需要重新布料，則模腔內的粉料被浪費。如果缺料報警值設置過大，則該報警值不具備保護模具和主油缸的功能，導致主油缸偏載或者模具被壓壞；

此外，由于生產(chǎn)過程中因工藝需求要經(jīng)常變更壓制力，其結果導致低壓結束時刻的上模位置也發(fā)生變化。譬如，原低壓目標壓制力設定為1000kN，必然存在一個低壓結束時刻，亦 即主油缸達到1000kN時對應的上模位置值，假設為3mm。并假設報警位置被操作人員設置為3.5mm。則低壓目標壓制未發(fā)生變更且布料充分的情況下不會發(fā)生缺料報警。但當因工藝需求將低壓目標壓制變更為2000kN(假設主油缸達到2000kN時對應的上模位置值為4.5mm)，此時如不同步變更上模報警位置，由于低壓結束時上模位置下移了4.5mm，而缺料報警值仍然為3.5mm，則導致誤報警。

此外，該方法只能針對壓力控制方式時才具有缺料預警作用。如果采用位移控制，亦即低壓階段內上模移動s位移為目標時，將無法對模具和主油缸密封件進行保護。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種能夠兼顧位移控制和壓力控制且自動設置缺料報警值，根據(jù)低壓目標設置值的變更而自動變更缺料報警值的方法。

本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：一種粉料壓磚機自動調整報警位置的方法，包括以下步驟：

步驟一：獲取開始加壓位置；

步驟二：根據(jù)不同的壓制模式，分別獲取缺料報警位置；所述壓制模式包括壓力控制模式和位移控制模式；

步驟三：根據(jù)不同的壓制模式，對粉料進行壓制。

相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明能夠同時兼顧壓力控制模式和位移控制模式的缺料預警，對粉料進行壓制，方便于操作人員的實際工作的操作。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟一中獲取開始加壓位置為：判斷控制系統(tǒng)內是否存在開始加壓位置Pos_SP；若否，則設定開始加壓位置Pos_SP；若是，則執(zhí)行步驟二。

本步驟的目的在于：計算壓制的位置基準，方便于后續(xù)位置的比較判斷。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟二中包括以下步驟：

21)判斷系統(tǒng)是否已經(jīng)存在匹配的壓力-位移樣本Sample_F-S；若否，執(zhí)行步驟22)；若是，執(zhí)行步驟23)；

22)設置填料深度L，并判斷系統(tǒng)內是否已經(jīng)存在缺料報警位置Pos_Alarm；

若否，則直接將推薦的缺料報警位置Pos_SP+L*K作為缺料報警位置值，執(zhí)行步驟三，其中K為比例系數(shù)；

若是，則判斷已存在的缺料報警值Pos_Alarm與推薦的缺料報警位置Pos_SP+L*K的差值是否在允差范圍ε內；如二者差值大于允差值ε，直接將推薦的缺料報警位置Pos_SP+L*K賦值給缺料報警位置值Pos_Alarm，執(zhí)行步驟三；如二者差值小于或等于允差值ε，執(zhí)行步驟三；

23)按開始加壓位置Pos_SP、低壓壓制力LowPressrue或者低壓目標壓制位移s、壓力-位移樣本Sample_F-S變更報警位置Pos_Alarm或者Pre_Alarm；

當采用壓力控制模式時，缺料報警位置Pos_Alarm等于加壓位置Pos_SP、低壓壓制目標值LowPressrue對應的壓制位移值，以及位移允差值ε的和；

當采用位移控制模式時，缺料報警壓力值Pre_Alarm等于目標壓制位移s對應的壓壓力值再加上壓力允差值σ；跳轉步驟24)；

24)判斷目標壓制力或者目標壓制位移是否發(fā)生變化；

如是，根據(jù)壓力-位移樣本Sample_F-S變更報警值Pos_Alarm或者Pre_Alarm，并執(zhí)行步驟25)；若否，直接執(zhí)行步驟25)；

25)進入低壓環(huán)節(jié)，在壓制過程對主油缸壓力和上模位移采樣，獲取壓力-位移關系圖表F-S，執(zhí)行步驟三。

其中，步驟22)和23)用于將缺料報警值Pos_Alarm設定在一個安全的設置范圍之內。所述系數(shù)K是根據(jù)長期生產(chǎn)經(jīng)驗獲取的。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟三包括以下步驟：

31)判斷壓制控制模式；若所述壓制控制模式為壓力控制模式，則執(zhí)行步驟跳轉步驟32)；如果是位移控制，跳轉步驟34)；

32)加壓過程檢測上模實時位置Pos_Real，判斷低壓壓制是否結束；

若壓制結束，獲取低壓結束位置Pos_End或者低壓結束時刻壓力值Pre_End，跳轉步驟35)，如否，跳轉步驟33)；

33)判斷Pos_Real是否大于等于低壓缺料報警值Pos_Alarm，如大于則停機并報警，并結束本方法；如否，跳轉步驟32)；

34)檢測主油缸實時壓制力Pre_Real，判斷在完成低壓壓制結束時刻的實時壓力Pre_End是否小于等于報警壓力值Pre_Alarm，如是則停機并報警，并結束本方法；如否，跳轉步驟35)；

35)比較低壓結束時刻的上模位置Pos_End與設定缺料報警位置值Pos_Alarm；

如果Pos_Alarm與Pos_End的差值大于等于位移允差值ε，則在不停機情況下報警，將缺料報警位置值Pos_Alarm修改為當次低壓結束時刻的的上模位置Pos_End加上允差范圍ε；

或者若低壓結束時刻的主油缸壓力值Pre_End與設定缺料報警壓力值Pre_Alarm的差值大于等于壓力允差值σ，則將缺料報警壓力值Pre_Alarm修改為當次低壓結束時刻的的主油缸壓力值Pre_End加上壓力允差范圍σ；執(zhí)行步驟36)；

如果Pos_Alarm減去Pos_End小于等于允差值ε或者Pre_Alarm減去Pre_End小于等于 壓力允差值σ，執(zhí)行步驟36)；

36)判斷當次完整壓制是否已經(jīng)完成；如未完成，則等待當次壓制完成。

作為本發(fā)明的進一步改進，在步驟36)中完成壓制后，還包括步驟四，獲取新的壓力-位移關系圖表F-S；所述步驟四包括以下步驟：

41)對壓力和位移采樣，獲取F-S；利用中位值平均濾波算法獲取新的緩存壓力-位移Cache_F-s；判斷采樣次數(shù)N是否小于等于某個定值，如否，結束本方法；

如是，將Cache_F-s賦值給Short_Term_F-S；清除Cache_F-s，并重新啟動中位值平均濾波算法獲取新的Cache_F-s；執(zhí)行步驟42)；

42)比較已經(jīng)存放在存儲介質內的壓力-位移樣本Sample_F-S與短期壓力-位移樣本Short_Term_F-S；

若壓力-位移樣本Sample_F-S與短期壓力-位移樣本Short_Term_F-S(Chart)的誤差Δ≤σ或Δ≤ε，則維持原有的壓力-位移樣本Sample_F-S不變，結束本方法；

若誤差Δ＞σ或Δ＞ε，則標識Sample_F-S不匹配；將短期壓力-位移樣本Short_Term_F-S作為臨時壓力-位移樣本Temp_Sample_F-S；使用中位值平均濾波算法獲取新的Sample_F-S；并執(zhí)行步驟43)；

43)判斷新的Sample_F-S是否已經(jīng)生成；如生成，則清除臨時樣本Temp_Sample_F-S，并以新生成的Sample_F-S作為判別標準；結束本方法；

若尚未生成新的Sample_F-S，以臨時壓力-位移樣本Temp_Sample_F-S替代Sample_F-S作為低壓缺料的判斷依據(jù)，結束本方法。

作為本發(fā)明的進一步改進，在步驟43)中，所述Sample_F-S是否已經(jīng)生成的判斷依據(jù)是采樣次數(shù)是否達到預設的次數(shù)。

相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明通過F-S關系圖，同步變更上模報警位置，避免由于低壓結束時上模位置移動而導致誤報警。

另外，本發(fā)明同時采用了壓力控制和位移控制兩種方式，是操作更加靈活簡便。

為了更好地理解和實施，下面結合附圖詳細說明本發(fā)明。

附圖說明

圖1a是陶瓷粉料液壓自動壓磚機采用容積式布料狀態(tài)1的結構示意圖。

圖1b是陶瓷粉料液壓自動壓磚機采用容積式布料狀態(tài)2的結構示意圖。

圖2是現(xiàn)有技術中采用的控制方式步驟流程圖。

圖3是本發(fā)明的壓磚機的控制方法流程圖。

圖4是步驟S4具體的步驟流程圖。

具體實施方式

請參閱圖3，其為本發(fā)明的壓磚機的控制方法流程圖。本發(fā)明的粉料壓磚機自動調整報警位置的方法，包括以下步驟：

S1：獲取開始加壓位置；

在本實施例中，具體通過步驟：判斷控制系統(tǒng)內是否存在開始加壓位置Pos_SP。如果尚未設置，則須要人為參與設定開始加壓位置Pos_SP，再次執(zhí)行步驟S1；如已存在則跳轉步驟S2。步驟S1用于確定計算基準。

S2：根據(jù)不同的壓制模式，分別獲取缺料報警位置；所述壓制模式包括壓力控制模式和位移控制模式。在本實施例中，所述步驟S2具體包括以下步驟：

S21：判斷系統(tǒng)是否已經(jīng)存在匹配的壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)。如否，跳轉步驟S22；如是，跳轉步驟S23；

壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)是記錄了加壓過程中壓力和位移信息的數(shù)組，數(shù)組不同行存儲由于采樣時間遞增而獲取的壓力值和位移值，數(shù)組列存儲的是壓制過程中同一時刻的壓力值及該壓力值對應的位移值。在本方法中壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)預先輸入，由長期的生產(chǎn)經(jīng)驗獲取。其匹配性由后續(xù)流程判斷。

S22：只對壓力控制模式缺料預警，設置填料深度L，并判斷系統(tǒng)內是否已經(jīng)存在缺料報警位置Pos_Alarm。

如否，則直接將推薦的缺料報警位置Pos_SP+L*K作為缺料報警位置值，跳轉步驟S3；

如是，則判斷已存在的缺料報警值Pos_Alarm與推薦的缺料報警位置Pos_SP+L*K的差值是否在允差范圍ε內。如二者差值大于允差值ε，直接將推薦的缺料報警位置Pos_SP+L*K作為缺料報警位置值，跳轉步驟S32；如二者差值小于等于允差值ε，跳轉步驟S32。

S23：按開始加壓位置Pos_SP、低壓壓制力設置LowPressrue(或者低壓目標壓制位移s)、壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)變更報警位置Pos_Alarm(或者Pre_Alarm)。變更方法如下。將加壓位置Pos_SP加上低壓壓制目標值LowPressrue對應的壓制位移值再加上位移允差值ε，其結果賦值給Pos_Alarm。當采用的位移壓制控制模式時，則缺料報警壓力值Pre_Alarm等于目標壓制位移s對應的壓壓力值再加上壓力允差值σ。跳轉步驟S24。

步驟S22和S23用于將缺料報警值Pos_Alarm設定在一個安全的設置范圍之內。所述系數(shù)K是根據(jù)長期生產(chǎn)經(jīng)驗獲取的，在本實施例中，可以設置為80％。

S24：判斷目標壓制力或者目標壓制位移是否發(fā)生變化。如是，根據(jù)壓力-位移樣本0Sample_F-S(Chart)變更報警值Pos_Alarm或者Pre_Alarm。因為壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)存放著低壓壓制期間同一時刻的上模位移值和主油缸壓力值，所以當目標 壓制力發(fā)生變化時，其低壓結束時刻的位置值同樣可以確定；同理，當目標壓制位移發(fā)生變化時，其低壓結束時刻的位置值可以確定。在實施中將Sample_F-S(Chart)中的位置值和壓力值分別加上一個相應的冗余安全量，即可獲得相應的缺料報警值。

S25：進入低壓環(huán)節(jié)，在壓制過程對主油缸壓力和上模位移采樣，采樣維持至高壓。獲取壓力-位移關系圖表F-S(Chart)。

S3：根據(jù)不同的壓制模式，對粉料進行壓制。具體包括以下步驟：

S31：判斷低壓控制模式，如果是壓力控制，跳轉步驟S32；如果是位移控制，跳轉步驟S34；

S32：加壓過程檢測上模實時位置Pos_Real，判斷低壓壓制是否結束。如果結束，獲取低壓結束位置Pos_End或者低壓結束時刻壓力值Pre_End，跳轉S35，如否，跳轉步驟S33。

S33：判斷Pos_Real是否大于等于低壓缺料報警值Pos_Alarm，如大于則停機并報警，并結束本方法。如否，跳轉步驟S32；

S34：檢測主油缸實時壓制力Pre_Real，判斷在完成低壓壓制結束時刻的實時壓力Pre_End是否小于等于報警壓力值Pre_Alarm，如是則停機并報警，并結束本方法。如否，跳轉步驟S35；

S35：比較低壓結束時刻的上模位置Pos_End與設定缺料報警位置值Pos_Alarm；

如果Pos_Alarm與Pos_End的差值大于等于位移允差值ε，則在不停機情況下報警，經(jīng)操作人員同意后將缺料報警位置值Pos_Alarm修改為當次低壓結束時刻的的上模位置Pos_End加上允差范圍ε；

或者若低壓結束時刻的主油缸壓力值Pre_End與設定缺料報警壓力值Pre_Alarm的差值大于等于壓力允差值σ，則將缺料報警壓力值Pre_Alarm修改為當次低壓結束時刻的的主油缸壓力值Pre_End加上壓力允差范圍σ；

如果Pos_Alarm-Pos_End小于等于允差值ε或者Pre_Alarm-Pre_End小于等于壓力允差值σ，則跳轉步驟36；

S36：判斷當次完整壓制是否已經(jīng)完成。如未完成，則等待當次壓制完成；如已完成則跳轉步驟S12，進入S1模塊。S1模塊包括步驟S12～S13。

S4：獲取新的壓力-位移關系圖表F-S。請參閱圖4，其為步驟S4的具體的步驟流程圖。在本實施例中，所述步驟S4具體包括以下步驟：

S41：對壓力和位移采樣，獲取F-S(Chart)；利用中位值平均濾波算法獲取新的緩存壓力-位移Cache_F-s(Chart)；判斷采樣次數(shù)N是否小于等于某個定值，如否，結束本方法。如是，將Cache_F-s(Chart)賦值給Short_Term_F-S(Chart)。清除Cache_F-s(Chart)，并重新啟動中位 值平均濾波算法獲取新的Cache_F-s(Chart)；比較已經(jīng)存放在存儲介質內的壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)與短期壓力-位移樣本Short_Term_F-S(Chart)，跳轉步驟S42。

S42：如果壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)與短期壓力-位移樣本Short_Term_F-S(Chart)的誤差Δ小于σ或ε，則維持原有的壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)不變，結束本方法；

如果Δ大于σ或ε，則標識Sample_F-S(Chart)不匹配；將短期壓力-位移樣本Short_Term_F-S(Chart)作為臨時壓力-位移樣本Temp_Sample_F-S(Chart)；使用中位值平均濾波算法獲取新的Sample_F-S(Chart)，執(zhí)行步驟S43。本實施例中，所述中值平均濾波算法是連續(xù)采樣N次(N取奇數(shù))把N次采樣值按大小排列取中間值為本次有效值，其目的是為了保證新生成的Cache_F-S具有一般性。

S43：判斷新的Sample_F-S是否已經(jīng)生成；如生成，則清除臨時樣本Temp_Sample_F-S，并以新生成的Sample_F-S作為判別標準，結束本方法；

若尚未生成新的Sample_F-S，以臨時壓力-位移樣本Temp_Sample_F-S替代Sample_F-S作為低壓缺料的判斷依據(jù)，結束本方法。在本實施例中，所述Sample_F-S(Chart)是否已經(jīng)生成的判斷依據(jù)是采樣次數(shù)是否達到預設的次數(shù)，比如可以設定為100次。

在步驟S4中，所述壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)作為低壓缺料的判斷依據(jù)；緩存壓力-位移Cache_F-s(Chart)用于判斷壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)是否與坯體壓縮性匹配；短期壓力-位移樣本Short_Term_F-S(Chart)是緩存壓力-位移Cache_F-s(Chart)等量代換變量，臨時壓力-位移樣本Temp_Sample_F-S(Chart)的作用在于當壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)與坯體壓縮性不匹配時，將臨時替代Sample_F-S(Chart)作為低壓缺料的判斷依據(jù)，直至新的壓力-位移樣本Sample_F-S(Chart)生成為止。

相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明通過F-S關系圖，同步變更上模報警位置，避免由于低壓結束時上模位置移動而導致誤報警。

另外，本發(fā)明同時采用了壓力控制和位移控制兩種方式，是操作更加靈活簡便。

本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權利要求和等同技術范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形。