一種物料位置跟蹤方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于物料跟蹤領(lǐng)域，提供了一種物料位置跟蹤方法，包括步驟：(1)確定物料跟蹤的初始位置s0、物料輸送至所述初始位置處的時間t0，對物料開始跟蹤；(2)確定物料速度采集的時間間隔Δt；(3)采集物料在所述時間間隔Δt的各末端時刻ti處的輸送速度vi，i表示第i個時間間隔Δt，i∈N；(4)計算物料在第i個時間間隔上的位移量si＝vi·Δt，其中i∈N；(5)計算物料在ti時刻距離初始位置的距離Si＝s1+s2+...+si，i∈N，完成對物料位置的跟蹤。該方法可以對輸送的物料的位置進行跟蹤，便于實現(xiàn)對輸送過程中的物料位置進行跟蹤，從而可用于各直線輸送物料的集中監(jiān)控。
【專利說明】一種物料位置跟蹤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)備控制領(lǐng)域，具體為一種基于速度模擬積分的、通過直線方式輸送的物料位置跟蹤方法，可用于軋鋼領(lǐng)域中物料的鏈條直線輸送、輥道直線輸送等直線輸送的物料的位置跟蹤。
【背景技術(shù)】
[0002]在軋鋼領(lǐng)域，物料往往通過物料輸送系統(tǒng)進行輸送。而物料輸送系統(tǒng)的驅(qū)動一般采用變頻器驅(qū)動電機的方式。物料輸送速度可以調(diào)節(jié)。且變頻器通過通訊與PLC控制器實現(xiàn)通訊，將電機的實際運行轉(zhuǎn)速傳輸給控制器，控制器通過變頻器控制電機的實際轉(zhuǎn)速，結(jié)合輸送設(shè)備減速箱減速比及輸送輥輥徑，可以計算出物料輸送的實時線速度。
[0003]在現(xiàn)有的物料輸送系統(tǒng)，如鏈條輸送、輥道輸送等中，對于物料的實際位置的處理一般采用在特定位置安裝檢測元件的方法，在實際位置上沒有檢測元件之處，則對物料的實際位置無法進行檢測。這種檢測方式只是在物料輸送至特定的檢測元件處才可以對物料的位置進行檢測，中間的輸送過程無法跟蹤。此為現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種物料位置跟蹤方法，該方法可以對輸送的物料的位置進行跟蹤，便于實現(xiàn)對輸送過程中的物料位置進行跟蹤，從而可用于各直線輸送物料的集中監(jiān)控。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種物料位置跟蹤方法，包括步驟:
[0006](I)確定物料跟蹤的初始位置Stl,記錄物料輸送至初始位置Stl的時刻h，對物料開始跟蹤；
[0007](2)確定物料速度采集的時間間隔At ;
[0008](3)分別采集各時間間隔At末端時刻\的物料輸送速度Vi，作為相應(yīng)時間間隔上的物料輸送速度，i表示第i個時間間隔，i e N；
[0009](4)計算物料在第i個時間間隔上的位移量Si = Vi.At,其中i e N ;
[0010](5)計算物料在ti時刻距離初始位置的距離Si = Sl+S2+...+Si, i e N，完成對物料位置的跟蹤。
[0011]步驟(I)中所述的對物料開始跟蹤采用的判定方法是，在初始位置處，通過物料檢測開關(guān)檢測物料是否已進入物料跟蹤區(qū)域。
[0012]所述的物料檢測開關(guān)為光電開關(guān)。
[0013]還包括步驟出)，在跟蹤區(qū)域內(nèi)設(shè)置位置檢測開關(guān)，用于在物料經(jīng)過位置檢測開關(guān)時，對物料的位置進行修正。
[0014]所述的對物料的位置進行修正的方法為:
[0015](I)確定位置檢測開關(guān)距離初始位置的距離d ；
[0016](2)設(shè)定一允許的誤差距離dQ，并計算出(d-dQ)與(d+dQ)的值；[0017](3)分別比較Si與(d-dQ)和(d+dQ)的大小關(guān)系，若Si ( (d-d0)，則物料此時的位置為Si，不作修正；否則若(Chdtl) <Si〈 (d+d0)，則將此時物料的位置修正為d，否則Si≥(d+d0)，物料位置為Si,不作修正，其中i e N。
[0018]所述的位置檢測開關(guān)為光電開關(guān)。
[0019]所述位置檢測開關(guān)的數(shù)量為多個。
[0020]一位置檢測開關(guān)設(shè)置在跟蹤區(qū)域的末端，用于對物料的位置進行修正，且用于檢測物料是否已離開物料跟蹤區(qū)域。若檢測到物料已離開物料跟蹤區(qū)域，則停止物料跟蹤。其中，該修正方法如上所述對物料的位置進行修正的方法。該物料檢測開關(guān)為光電開關(guān)。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0022](I)本發(fā)明用于軋鋼過程中對直線輸送的物料進行位置跟蹤，其通過分割求和的方式模擬對物料輸送速度的積分，進行物料當前位置的確定，便于控制器的運算處理，且能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中只能在特定的檢測元件處才可以對物料的位置進行檢測、而中間輸送過程無法跟蹤的弊端，便于對處于輸送中間過程中的物料的位置進行跟蹤，使得在沒有安裝檢測元件的位置依然可以進行物料跟蹤，從而便于對物料輸送的監(jiān)控，進而可確保軋鋼物料的供應(yīng)，確保軋鋼的順利進行；
[0023](2)本發(fā)明在跟蹤區(qū)域的內(nèi)部設(shè)有位置檢測開關(guān)，用于在物料經(jīng)過位置檢測開關(guān)時，對計算出的物料位置進行修正，從而增加對物料位置定位的準確度，便于對物料的調(diào)度與管理，進而確保軋鋼各工序的順利進行。
[0024]由此可見，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步，其實施的有益效果也是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明【具體實施方式】中物料通過跟蹤區(qū)域的輸送速度時間曲線圖；
[0026]圖2為圖1中曲線的分割示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0028]1、物料直線位置的計算
[0029]一用于輸送軋鋼所需物料的輥道輸送裝置，其采用變頻器驅(qū)動電機的方式控制物料的輸送速度。變頻器通過通訊與PLC控制器實現(xiàn)通訊，將電機的實際運行轉(zhuǎn)速實時傳輸給PLC控制器，PLC控制器通過變頻器控制電機的實際轉(zhuǎn)速，結(jié)合輸送設(shè)備減速箱減速比及輸送輥輥徑，可以計算出物料輸送的實時線速度。其中，在本實施方式中，電機轉(zhuǎn)速為N(rpm),輸送設(shè)備減速箱減速比為P，輸送棍棍徑為r (mm),則物料輸送速度V(m/s)為V =(N/60/p)*2*3.14*r/1000。
[0030]物料輸送速度與實踐的關(guān)系如圖1所示，圖中曲線為物料通過跟蹤區(qū)域的輸送速度曲線，坐標原點處時間點h = 0，物料速度為20mm/s的初始傳輸速度，圖中的陰影面積就是物料距離初始位置的相對位移。
[0031]但鑒于PLC控制器對于圖1所示的曲線直接做積分運算處理起來比較困難，故本發(fā)明采用將圖1分割求和的方式模擬速度積分，進行輸送過程中物料位置的跟蹤，從而便于PLC控制器的計算與處理。分割后的曲線圖如圖2所示，具體步驟如下:
[0032](1)確定圖1中的坐標原點對應(yīng)追蹤區(qū)域的位置為物料跟蹤的初始位置S0 = O,并記錄此時物料輸送至初始位置S0 = O的時刻h = 0，從初始位置處對物料開始跟蹤；
[0033](2)確定物料速度采集的時間間隔Λ t = 100ms,為滿足跟蹤精度的要求，時間間隔的確定可以以實際跟蹤測試的結(jié)果為依據(jù)；
[0034](3)分別采集各時間間隔At末端時刻\的物料輸送速度Vi，作為相應(yīng)時間間隔上的物料輸送速度，i表示第i個時間間隔，i e N；
[0035](4)計算物料在第i個時間間隔上的位移量Si = V1.At,其中i e N ;
[0036](5)計算物料在&時刻距離初始位置的距離Si = Sl+S2+...+Si, i e N，完成對物料位置的跟蹤。
[0037]其中，依據(jù)圖2可知，采樣時間間隔At選擇的越短，計算結(jié)果與實際位置的偏差就越小。所以在PLC控制器能力允許的情況下，應(yīng)盡量選擇小的采樣周期。
[0038]其中，步驟(1)中所述的對物料開始跟蹤采用的判定方法是，在初始位置處，通過物料檢測開關(guān)檢測物料是否已進入物料跟蹤區(qū)域。
[0039]其中，所述的物料檢測開關(guān)為光電開關(guān)。
[0040]2、物料實際位置的修正
[0041]在跟蹤區(qū)域內(nèi)距離跟蹤初始位置距離5000mm處安裝一物料位置檢測開關(guān)，當物料經(jīng)過該物料位置檢測開關(guān)時，該物料位置檢測開關(guān)發(fā)出檢測信號給PLC控制器，PLC控制器依據(jù)上述計算所得的物料位置Si,以及該物料位置檢測開關(guān)距離初始位置的實際距離d相比較，對跟蹤計算出的物料監(jiān)測位置結(jié)果進行修正。
[0042]其中，結(jié)合實際情況，并為了保證物料傳輸系統(tǒng)的正常運作，在進行上述Si與d進行比較時，只有Si在允許的范圍內(nèi)方可進行修訂。在本實施方式中，設(shè)定所允許的誤差距離 d0 = 200mm,并計算出 d_d0 = 4800mm 與 d+d0 = 5200mm,分別比較 Si 與 4800 和 5200 的大小關(guān)系，若Si≤ 4800mm,則物料此時的位置為Si,不作修正；否則若AsOOmnKsiGZOOmm,則將此時物料的位置修訂為d，即此時Si = d = 5000mm，且在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進行跟蹤計算；否則Si≥5200mm，物料位置為Si,不作修正。
[0043]上述區(qū)間(d-屯，d+屯)形成一修正區(qū)間。為了防止物料位置檢測開關(guān)發(fā)出錯誤信號而影響跟蹤的準確性，在跟蹤位置不在該修正區(qū)間之間時，即使控制器收到修正信號也不會對跟蹤位置Si進行修正。
[0044]此外，在本實施方式中，盡管在跟蹤區(qū)域內(nèi)部僅設(shè)有一個物料位置檢測開關(guān)，但在跟蹤區(qū)域內(nèi)，可以在必要的多個位置分別安裝物料位置檢測開關(guān)，通過對物料跟蹤位置的多次修正，增加位置跟蹤的準確性。
[0045]所述位置檢測開關(guān)的數(shù)量為多個，其中的一位置檢測開關(guān)設(shè)置在跟蹤區(qū)域的末端，用于對物料的位置進行修正，且用于檢測物料是否已離開物料跟蹤區(qū)域，當檢測到物料離開跟蹤區(qū)域后，完成一次物料跟蹤。
[0046]其中，在本實施方式中，上述物料檢測開關(guān)和物料位置檢測開關(guān)均采用光電開關(guān)。
[0047]以上實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施方式對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施方式所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施方式技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種物料位置跟蹤方法，其特征在于，包括步驟: (1)確定物料跟蹤的初始位置S0,記錄物料輸送至初始位置S0的時刻h，對物料開始跟蹤; (2)確定物料速度采集的時間間隔At; (3)分別采集各時間間隔At末端時刻^的物料輸送速度Vi，作為相應(yīng)時間間隔上的物料輸送速度，i表示第i個時間間隔，i ∈ N； (4)計算物料在第i個時間間隔上的位移量Si= V1.At,其中i e N ; (5)計算物料在ti時刻距離初始位置的距離Si= S1+S2+...+Si, i e N，完成對物料位置的跟蹤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料位置跟蹤方法，其特征在于:步驟(1)中所述的對物料開始跟蹤采用的判定方法是，在初始位置處，通過物料檢測開關(guān)檢測物料是否已進入物料跟蹤區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物料位置跟蹤方法，其特征在于:所述的物料檢測開關(guān)為光電開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的物料位置跟蹤方法，其特征在于:還包括步驟(6)，在跟蹤區(qū)域內(nèi)設(shè)置位置檢測開關(guān)，用于在物料經(jīng)過位置檢測開關(guān)時，對物料的位置進行修正。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物料位置跟蹤方法，其特征在于:所述的對物料的位置進行修正的方法為: (1)確定位置檢測開關(guān)距離初始位置的距離d； (2)設(shè)定一允許的誤差距離dQ，并計算出(d-dQ)與(d+dQ)的值； (3)分別比較Si與(d-d0)和(d+d0)的大小關(guān)系，若Si< (Chdtl)，則物料此時的位置為S”不作修正；否則若(Chdtl)〈S' (d+d0)，則將此時物料的位置修正為d，否則Si≥(d+d0)，物料位置為Si,不作修正，其中i∈ N。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物料位置跟蹤方法，其特征在于:所述的位置檢測開關(guān)為光電開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物料位置跟蹤方法，其特征在于:所述位置檢測開關(guān)的數(shù)量為多個。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的物料位置跟蹤方法，其特征在于:一位置檢測開關(guān)設(shè)置在跟蹤區(qū)域的末端，用于對物料的位置進行修正，且用于檢測物料是否已離開物料跟蹤區(qū)域。
【文檔編號】B65G43/08GK104030005SQ201410301981
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】施坪 申請人:濟鋼集團有限公司