一種煙支信號(hào)實(shí)時(shí)跟蹤處理及剔除方法及其裝置制造方法
【專利摘要】一種煙支信號(hào)實(shí)時(shí)跟蹤處理及剔除方法及其裝置，包括煙支高速數(shù)字信號(hào)采集的快速IO模塊4和信號(hào)后繼處理的IPC控制器1，煙支高速數(shù)字信號(hào)采集單元，包括伺服控制器3、電機(jī)控制器5、快速IO模塊4，其中伺服控制器3、電機(jī)控制器5、快速IO模塊4屬于卷煙機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，它們通過(guò)伺服內(nèi)部總線連接；卷煙機(jī)邏輯控制系統(tǒng)包括IPC控制器1，它通過(guò)Profibus-DP總線2與伺服控制器3連接，電機(jī)6和電機(jī)控制器5連接，卷煙機(jī)邏輯控制系統(tǒng)和卷煙機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)一起組成卷煙機(jī)電控系統(tǒng)。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是：以前需要外加軸編碼器，煙支剔除需要預(yù)測(cè)控制需要根據(jù)輸出時(shí)刻不斷調(diào)整輸出，現(xiàn)在設(shè)備取消了外加軸編碼器，煙支剔除控制采用伺服系統(tǒng)通用功能，維護(hù)調(diào)試工作量減少，具有響應(yīng)時(shí)間快的特性。
【專利說(shuō)明】一種煙支信號(hào)實(shí)時(shí)跟蹤處理及剔除方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】，即由伺服控制器等間隔時(shí)間來(lái)檢測(cè)煙支數(shù)字信號(hào)，并把數(shù)字信號(hào)送到IPC控制器，來(lái)跟蹤處理被檢測(cè)煙支的實(shí)時(shí)信號(hào)；并且對(duì)不合格煙支進(jìn)行跟蹤，并回送到伺服控制器進(jìn)行剔除的一種電氣控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]常用的卷煙機(jī)鼓輪數(shù)字信號(hào)檢測(cè)，是IPC系統(tǒng)，其控制方法是:卷煙機(jī)的檢測(cè)輪安裝了絕對(duì)值軸編碼器，提供煙支質(zhì)量檢測(cè)位置信號(hào)，它是根據(jù)軸編信號(hào)的位置信息和采集時(shí)刻，以插補(bǔ)方式計(jì)算獲得卷煙機(jī)鼓輪煙支高速數(shù)字信號(hào)上升沿的位置，然后根據(jù)軸編信號(hào)的位置信息對(duì)煙支高速數(shù)字信號(hào)進(jìn)行跟蹤處理，如果煙支為廢煙，跟蹤煙支到剔除輪進(jìn)行剔除。它的缺點(diǎn)是需要外加軸編碼器，煙支剔除需要預(yù)測(cè)控制需要根據(jù)輸出時(shí)刻不斷調(diào)整輸出，增加了系統(tǒng)調(diào)試維護(hù)的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明的目的是取消外加軸編碼器和預(yù)測(cè)控制根據(jù)輸出時(shí)刻不斷調(diào)整輸出方法；而采用通用模塊與伺服通用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)煙支高速數(shù)字信號(hào)檢測(cè)，并跟蹤剔除。
[0004]這種煙支信號(hào)實(shí)時(shí)跟蹤處理及剔除方法及其裝置，包括煙支高速數(shù)字信號(hào)采集的快速IO模塊4和信號(hào)后繼處理的IPC控制器I，其特征在于:煙支高速數(shù)字信號(hào)采集單元，包括伺服控制器3、電機(jī)控制器5、快速IO模塊4，其中伺服控制器3、電機(jī)控制器5、快速IO模塊4屬于卷煙機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，它們通過(guò)伺服內(nèi)部總線連接，不需要增加；卷煙機(jī)邏輯控制系統(tǒng)包括IPC控制器1，它通過(guò)Profibus-DP總線2與伺服控制器3連接，電機(jī)6和電機(jī)控制器5連接，卷煙機(jī)邏輯控制系統(tǒng)和卷煙機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)一起組成卷煙機(jī)電控系統(tǒng)，這些機(jī)構(gòu)全部安裝在卷煙機(jī)上。
[0005]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是:以前需要外加軸編碼器，煙支剔除需要預(yù)測(cè)控制需要根據(jù)輸出時(shí)刻不斷調(diào)整輸出，現(xiàn)在設(shè)備取消了外加軸編碼器，煙支剔除控制采用伺服系統(tǒng)通用功能，維護(hù)調(diào)試工作量減少，具有響應(yīng)時(shí)間快的特性，伺服控制器3通過(guò)快速IO模塊4，進(jìn)行煙支高速數(shù)字信號(hào)采集，然后把數(shù)據(jù)送到IPC控制器I來(lái)進(jìn)行廢煙判斷、移位跟蹤并回送廢煙剔除信息到伺服控制器3，最后伺服控制器控制快速IO模塊4剔除廢煙。它能完成原來(lái)IPC系統(tǒng)完成的煙支高速數(shù)字信號(hào)檢測(cè)并跟蹤剔除任務(wù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1本發(fā)明的控制原理圖 圖2煙支檢測(cè)輪示意圖
圖3伺服控制器周期tl示意圖 圖4軟件控制流程圖
圖中:1、IPC控制器，2,Profibus-DP總線，3、伺服控制器，4、快速IO模塊，5、電機(jī)控制器，6、電機(jī)，20、卷煙機(jī)檢測(cè)輪。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下:
在圖1中，本發(fā)明的控制系統(tǒng)，包括煙支高速數(shù)字信號(hào)采集單元，其特征在于:煙支高速數(shù)字信號(hào)采集單元，包括伺服控制器3，電機(jī)控制器5，快速IO模塊4，其中伺服控制器3、電機(jī)控制器5、快速IO模塊4屬于卷煙機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，不需要增加；卷煙機(jī)邏輯控制系統(tǒng)包括IPC控制器1，它通過(guò)Profibus-DP總線2與伺服控制器3連接，電機(jī)6和電機(jī)控制器5連接，這些機(jī)構(gòu)全部安裝在卷煙機(jī)上。
[0008]伺服控制器3處理快速IO模塊4采集每路煙支高速數(shù)字信號(hào)的工作原理:對(duì)于煙支高速數(shù)字信號(hào)采集技術(shù)介紹，見圖3，tl是伺服控制器3循環(huán)周期，等于一個(gè)IPC控制周期T的1/n，伺服控制器3每tl循環(huán)周期采集煙支高速數(shù)字信號(hào)，每n*tl周期，把快速IO模塊4采集每路煙支高速數(shù)字信號(hào)的η個(gè)采集信號(hào)，組成一個(gè)隊(duì)列，和煙槽位置值通過(guò)Profibus-DP總線2發(fā)給IPC控制器I進(jìn)行處理。
[0009]IPC控制器I處理伺服控制器3通過(guò)Profibus-DP總線2送來(lái)的煙支高速數(shù)字信號(hào)隊(duì)列，并對(duì)煙支進(jìn)行跟蹤處理的工作原理:卷煙機(jī)生產(chǎn)時(shí)，伺服控制器3通過(guò)控制電機(jī)6來(lái)拖動(dòng)卷煙機(jī)檢測(cè)輪20轉(zhuǎn)動(dòng)，由于電機(jī)絕對(duì)值編碼器實(shí)時(shí)輸出給伺服控制器3當(dāng)前檢測(cè)輪20位置信號(hào)，伺服控制器周期為tl，伺服控制器3根據(jù)檢測(cè)輪軸編碼器位置值，加上起始位置偏移，計(jì)算出卷煙機(jī)檢測(cè)輪20當(dāng)前煙槽位置，并通過(guò)Profibus-DP總線2發(fā)給IPC控制器1:1PC控制器I根據(jù)伺服控制器3送來(lái)的當(dāng)前煙槽位置，每路煙支高速數(shù)字信號(hào)的η個(gè)采集信號(hào)，組成一個(gè)隊(duì)列計(jì)算出當(dāng)前煙槽號(hào)的每路煙支高速數(shù)字信號(hào)上升沿及下降沿，并進(jìn)行廢煙判斷和移位跟蹤。
[0010]如果每路煙支高速數(shù)字信號(hào)的η個(gè)采集信號(hào)中有上升沿，則計(jì)算出每路煙支高速數(shù)字信號(hào)發(fā)生上升沿的位置值Ρ1，根據(jù)位置值Pl判斷出每路煙支高速數(shù)字信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)槽號(hào)，及上升沿落在該煙槽的前1/2即DCPh (雙長(zhǎng)煙支時(shí)鐘脈沖前1/2)還是煙槽的后1/2即DCPl (雙長(zhǎng)煙支時(shí)鐘脈沖后1/2)。然后卷煙機(jī)控制程序?qū)熤нM(jìn)行移位跟蹤。
[0011]圖1中，廢煙剔除工作過(guò)程:當(dāng)IPC控制器I發(fā)現(xiàn)廢煙走到離檢測(cè)輪剔廢閥剩下3個(gè)煙槽時(shí)，根據(jù)卷煙機(jī)檢測(cè)輪20當(dāng)前煙槽位置，預(yù)測(cè)下3支煙后高速閥的輸出信號(hào)，并發(fā)煙支剔廢數(shù)據(jù)給伺服控制器3來(lái)控制快速IO模塊4輸出控制高速閥的動(dòng)作。伺服控制器3的在控制器周期為tl時(shí)間內(nèi)輸出高速閥開關(guān)信號(hào).完成煙支剔除過(guò)程。
[0012]軟件控制流程圖說(shuō)明如下:
圖4中伺服控制器檢測(cè)煙支高速數(shù)字信號(hào)軟件流程:伺服控制器3當(dāng)控制周期tl到時(shí)，伺服控制器3實(shí)時(shí)取得電機(jī)6絕對(duì)值編碼器信號(hào)、當(dāng)前周期煙支高速數(shù)字信號(hào)。每n*tl周期到時(shí)把每個(gè)通道η個(gè)煙支高速數(shù)字信號(hào)組成一組數(shù)據(jù)和電機(jī)6的絕對(duì)值編碼器位置值發(fā)給IPC控制器I。
[0013]圖4中伺服控制器廢煙剔除軟件流程:伺服控制器3當(dāng)控制周期tl到時(shí)，根據(jù)IPC控制器I發(fā)給伺服控制器3的3支煙槽后高速閥的輸出信號(hào)和槽號(hào)，查看剔廢閥前一個(gè)煙槽是否為廢煙，如果是，則將剔廢信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)；然后伺服控制器3控制快速IO模塊4輸出控制高速閥的動(dòng)作。完成廢煙剔除過(guò)程。當(dāng)下一個(gè)控制周期tl到時(shí)伺服控制器3重新進(jìn)行上述接收剔廢數(shù)據(jù)然后剔廢過(guò)程。
[0014]圖4中IPC控制器I對(duì)煙支高速數(shù)字信號(hào)處理和跟蹤軟件流程:當(dāng)IPC控制器I任務(wù)周期n*tl到時(shí)，IPC控制器I根據(jù)伺服控制器3送來(lái)的當(dāng)前煙槽位置，每路煙支高速數(shù)字信號(hào)的η個(gè)采集信號(hào)組成一個(gè)隊(duì)列數(shù)據(jù)計(jì)算出當(dāng)前煙槽號(hào)的每路煙支高速數(shù)字信號(hào)是否出現(xiàn)上升沿及下降沿，然后把煙支信息存放到相應(yīng)的移位存儲(chǔ)器，并對(duì)煙支是否為廢煙進(jìn)行判斷。當(dāng)煙槽位置變化一個(gè)槽號(hào)時(shí)，移位存儲(chǔ)器里的煙支信息就移動(dòng)一個(gè)位置。IPC控制器I控制程序不停判斷如果當(dāng)接下來(lái)3個(gè)煙槽后有剔廢煙支走到剔廢閥，就發(fā)剔廢數(shù)據(jù)到伺服控制器3進(jìn)行剔廢處理，然后等待下一個(gè)當(dāng)IPC控制器I任務(wù)周期n*tl到來(lái)。
【權(quán)利要求】
1.一種煙支信號(hào)實(shí)時(shí)跟蹤處理及剔除方法及其裝置，包括煙支高速數(shù)字信號(hào)采集的快速IO模塊(4)和信號(hào)后繼處理的IPC控制器(I )，其特征在于:煙支高速數(shù)字信號(hào)采集單元，包括伺服控制器(3)、電機(jī)控制器(5)、快速IO模塊(4)，其中伺服控制器(3)、電機(jī)控制器(5)、快速IO模塊(4)屬于卷煙機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，它們通過(guò)伺服內(nèi)部總線連接；卷煙機(jī)邏輯控制系統(tǒng)包括IPC控制器(I )，它通過(guò)Profibus-DP總線(2)與伺服控制器(3)連接，電機(jī)(6)和電機(jī)控制器(5)連接，卷煙機(jī)邏輯控制系統(tǒng)和卷煙機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)一起組成卷煙機(jī)電控系統(tǒng)，這些機(jī)構(gòu)全部安裝在卷煙機(jī)上。
2.一種煙支信號(hào)實(shí)時(shí)跟蹤處理及剔除方法，其特征在于:伺服控制器(3)處理快速IO模塊(4)采集每路煙支高速數(shù)字信號(hào)的工作原理:tl是伺服控制器(3)循環(huán)周期，等于一個(gè)IPC控制周期T的1/n，伺服控制器(3)每tl循環(huán)周期采集煙支高速數(shù)字信號(hào)，每n*tl周期，把快速IO模塊(4 )采集每路煙支高速數(shù)字信號(hào)的η個(gè)采集信號(hào)，組成一個(gè)隊(duì)列，和煙槽位置值通過(guò)Profibus-DP總線(2)發(fā)給IPC控制器(I)進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煙支信號(hào)實(shí)時(shí)跟蹤處理及剔除方法，其特征在于:IPC控制器(I)處理伺服控制器(3)通過(guò)Profibus-DP總線(2)送來(lái)的煙支高速數(shù)字信號(hào)隊(duì)列，并對(duì)煙支進(jìn)行跟蹤處理的工作原理:卷煙機(jī)生產(chǎn)時(shí)，伺服控制器(3)通過(guò)控制電機(jī)(6)來(lái)拖動(dòng)卷煙機(jī)檢測(cè)輪(20)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于電機(jī)絕對(duì)值編碼器實(shí)時(shí)輸出給伺服控制器(3)當(dāng)前檢測(cè)輪(20)位置信號(hào)，伺服控制器周期為tl，伺服控制器(3)根據(jù)檢測(cè)輪軸編碼器位置值，加上起始位置偏移，計(jì)算出卷煙機(jī)檢測(cè)輪(20 )當(dāng)前煙槽位置，并通過(guò)Profibus-DP總線(2 )發(fā)給IPC控制器(1):1PC控制器(I)根據(jù)伺服控制器(3)送來(lái)的當(dāng)前煙槽位置，每路煙支高速數(shù)字信號(hào)的η個(gè)采集信號(hào)，組成一個(gè)隊(duì)列計(jì)算出當(dāng)前煙槽號(hào)的每路煙支高速數(shù)字信號(hào)上升沿及下降沿，并進(jìn)行廢煙判斷和移位跟蹤； 如果每路煙支高速數(shù)字信號(hào)的η個(gè)采集信號(hào)中有上升沿，則計(jì)算出每路煙支高速數(shù)字信號(hào)發(fā)生上升沿的位置值Ρ1.，根據(jù)位置值Pl判斷出每路煙支高速數(shù)字信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)槽號(hào)，及上升沿落在該煙槽的前1/2即DCPh，雙長(zhǎng)煙支時(shí)鐘脈沖前1/2 ;還是煙槽的后1/2即DCPl，雙長(zhǎng)煙支時(shí)鐘脈沖后1/2 ;然后卷煙機(jī)控制程序?qū)熤нM(jìn)行移位跟蹤。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煙支信號(hào)實(shí)時(shí)跟蹤處理及剔除方法，其特征在于:廢煙剔除工作過(guò)程:當(dāng)IPC控制器(I)發(fā)現(xiàn)廢煙走到離檢測(cè)輪剔廢閥剩下3個(gè)煙槽時(shí)，根據(jù)卷煙機(jī)檢測(cè)輪(20)當(dāng)前煙槽位置，預(yù)測(cè)下3支煙后高速閥的輸出信號(hào)，并發(fā)煙支剔廢數(shù)據(jù)給伺服控制器(3)來(lái)控制快速IO模塊(4)輸出控制高速閥的動(dòng)作；伺服控制器(3)的在控制器周期為tl時(shí)間內(nèi)輸出高速閥開關(guān)信號(hào)，完成煙支剔除過(guò)程。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煙支信號(hào)實(shí)時(shí)跟蹤處理及剔除方法，其特征在于:伺服控制器檢測(cè)煙支高速數(shù)字信號(hào)軟件流程:伺服控制器(3)當(dāng)控制周期tl到時(shí)，伺服控制器(3)實(shí)時(shí)取得電機(jī)(6)絕對(duì)值編碼器信號(hào)、當(dāng)前周期煙支高速數(shù)字信號(hào)；每11襯1周期到時(shí)把每個(gè)通道η個(gè)煙支高速數(shù)字信號(hào)組成一組數(shù)據(jù)和電機(jī)(6)的絕對(duì)值編碼器位置值發(fā)給IPC控制器(I); 伺服控制器廢煙剔除軟件流程:伺服控制器(3)當(dāng)控制周期tl到時(shí)，根據(jù)IPC控制器(I)發(fā)給伺服控制器(3)的3支煙槽后高速閥的輸出信號(hào)和槽號(hào)，查看剔廢閥前一個(gè)煙槽是否為廢煙，如果是，則將剔廢信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)；然后伺服控制器(3)控制快速IO模塊(4)輸出控制高速閥的動(dòng)作；完成廢煙剔除過(guò)程；當(dāng)下一個(gè)控制周期tl到時(shí)伺服控制器(3)重新進(jìn)行上述接收剔廢數(shù)據(jù)然后剔廢過(guò)程；IPC控制器(I)對(duì)煙支高速數(shù)字信號(hào)處理和跟蹤軟件流程:當(dāng)IPC控制器(I)任務(wù)周期n*tl到時(shí)，IPC控制器(I)根據(jù)伺服控制器(3)送來(lái)的當(dāng)前煙槽位置，每路煙支高速數(shù)字信號(hào)的η個(gè)采集信號(hào)組成一個(gè)隊(duì)列數(shù)據(jù)計(jì)算出當(dāng)前煙槽號(hào)的每路煙支高速數(shù)字信號(hào)是否出現(xiàn)上升沿及下降沿，然后把煙支信息存放到相應(yīng)的移位存儲(chǔ)器，并對(duì)煙支是否為廢煙進(jìn)行判斷； 當(dāng)煙槽位置變化一個(gè)槽號(hào)時(shí)，移位存儲(chǔ)器里的煙支信息就移動(dòng)一個(gè)位置；IPC控制器(I)控制程序不停判斷如果當(dāng)接下來(lái)3個(gè)煙槽后有剔廢煙支走到剔廢閥，就發(fā)剔廢數(shù)據(jù)到伺服控制器(3)進(jìn)行剔廢處理，然后等待下一個(gè)當(dāng)IPC控制器(I)任務(wù)周期n*tl到來(lái)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK103472754SQ201310443469
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】張永剛, 饒永, 文德明 申請(qǐng)人:常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司