石膏板定長剪切控制方法和控制系統的製作方法

2023-05-08 14:40:26 4

專利名稱：石膏板定長剪切控制方法和控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種石膏板剪切的控制方法及控制系統。
背景技術：
石膏板的生產是一個連續的生產過程，石膏板溼板的定長剪切是石膏板 生產重要的 一個生產環節，目前主要是採用功能模塊+伺服控制系統的方法 來進行剪切。然而由於檢測、建模、算法等原因，剪切的精度一般只能控制
在2%。左右。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種剪切精度可達到0.67%。的石 膏板定長剪切控制方法和伺服控制系統。
本發明的一種石膏板定長剪切控制方法包括如下步驟
a、 在線測量石膏板移動的速度^和長度L;;
b、 將刀輥周向旋轉速度依次分成3個速度區加速區G5;同步區^C; 減速區CG,刀刃的速度在各區分別是
N為刀刃加速區總脈沖數，^為刀刃線速度；^為板材運動速度；C。為 刀刃到達零點時的切刀脈沖數；5為刀刃反饋的脈沖數；
c、當石膏板移動的實際長度L與給定的長度1/相等時，控制上刀輥 和下刀輥的刀刃剛好嚙合，從而在上述同步區5C定長剪斷石膏板。
本發明的一種石膏板定長剪切控制系統，包括檢測部、中央處理部和 電才幾控制部，其中，
所述檢測部用於在線檢測石膏板移動的速度^和長度L;
所述中央處理部用於根據所述檢測部在線檢測的數據信號進行處理，並 向所述電機控制部輸出控制信號；
所述電機控制部用於驅動刀輥依次在三個速度區加速區G^、同步區 萬C和減速區CG進行旋轉，並使刀輥的刀刃的速度在各區滿足
N為刀刃加速區總脈沖數，p;為刀刃線速度；r,為板材運動速度；c。為 刀刃到達零點時的切刀脈衝數；s為刀刃反饋的脈衝數。
優選地，所述檢測部包括檢測輪和第一光電編碼器，檢測輪將檢測到 的石膏板移動的速度^和長度L信號通過所述第一光電編碼器傳輸給所述 中央控制部。
優選地，所述中央處理部可以採用PLC。
優選地，所述電機控制部包括伺服控制器和第二光電編碼器，所述第 二光電編碼器用於檢測刀輥的刀刃在運動圓周的具體位置，伺服控制器用於 根據所述中央處理部的控制信號控制驅動上、下刀輥的電機旋轉。
本發明通過控制刀輥的刀刃更好地周向轉動，從而大大提高了石膏板定 長的剪切精度，剪切精度可達0.67%。。本發明不僅有很好的動靜態特性，精 度高，而且系統穩定，滿足了工藝要求。
同步區5C: ^=1.03巧，及


圖1為本發明結構示意圖;
圖2為本發明刀刃的速度分區示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明包括檢測部3、中央處理部1和電機控制部2, 其中，
檢測部3用於在線檢測石膏板6移動的速度^和長度L;
中央處理部1用於根據檢測部3在線檢測的數據信號進行處理，並向電 機控制部2輸出控制信號；
電機控制部2用於驅動刀輥4、 5依次在三個速度區加速區G5;同步 區BC;減速區CG進行旋轉，如圖2所示，並使刀輥4、 5的刀刃的速度在 各區滿足
加速區GS: r=《*(l±、/^o
同步區5C: R=l.03^，及
減速區CG: j/=K， ;其中，
",V C。
N為刀刃加速區總脈衝數o， r,為刀刃線速度；K為板材運動速度；C。為 刀刃到達零點時的切刀脈衝數；S為刀刃反饋的脈衝數。在圖2中，G是剪 切完一次後等待下次剪切的刀刃停止點。
如圖l所示，上述檢測部3包括檢測輪31和第一光電編碼器32,檢 測輪31將檢測到的石膏板6移動的速度r,和長度L信號通過第一光電編碼 器32傳輸給中央控制部1。中央處理部1可以採用PLC (可編程控制器)， 也可以採用其它的控制器，比如工業PC或單片機。另外，電機控制部2包 括伺服控制器21和第二光電編碼器22,第二光電編碼器22用於檢測下 刀輥5 (也可以是^r測上刀輥4)的刀刃在運動圓周的具體位置，伺服控制 器21用於根據中央處理部1的控制信號控制驅動上、下刀輥4、 5的電機 23旋轉。當石膏板6移動的實際長度L與給定的長度L'相等時，伺服控制 器21通過控制伺服電機23來控制運動中的上刀輥4和下刀輥5的刀刃剛好 嚙合，從而在上述同步區5C定長剪斷石膏板6。
下面，通過一具體的例子來說明本發明的操作過程
a、設需定長剪切的石膏板厚度是9.5毫米，刀刃的半徑是192毫米， 刀刃運行一周的周長是1206毫米(對應脈衝數是10000個，即脈衝當量是
0.01206毫米/脈衝)，石膏板的運動速度R是45米/分，剪切給定長度1/ 為3000毫米(對應脈衝數是120000個，即脈衝當量是0.025毫米/脈衝)。
則同步區5C所佔刀刃圓周的角度是36度，刀刃加速區對應脈沖數是7000 個，同步區對應脈沖數是1000個，減速區對應脈衝數是2000個。
通過檢測輪檢測石膏板6的速度r,和長度L,其中，實際長度L在O到 3000毫米變化(對應脈衝數是0到120000個)。第一光電編碼器32將速 度和實際長度數據信號傳輸給中央處理部1;
b、 中央處理部l根據上述信號設定上、下刀輥4、 5的旋轉速度參數。 刀刃運行一周具體情況如下刀刃從停止點G由速度0開始平穩加速，到 加速區終點B刀刃線速度達到45米/分，且到B點時刀刃剛好與石膏板接觸； 在同步區SC刀刃的線速度是46.35米/分；在減速區CG,刀刃速度由46.35 米/分平穩減速到0。在PLC的運算過程中，速度對應0-4095的整數，然後 由模擬量輸出模塊實行D/A轉換，將0-4095的數字量轉換成-10￥-+10￥的 模擬量電壓信號，此電壓信號是伺服控制器21的給定值，此電壓信號傳給 伺服電機控制器21後，由伺服電機控制器21通過控制伺服電機23來控制 上、下刀輥4、 5的旋轉；
c、 當石膏板6移動的實際長度L與給定的長度L'相等時，伺服電機控 制器21控制上刀輥4和下刀輥5的刀刃剛好嚙合，從而在同步區5C定長剪 斷石膏板6。
通過上面的具體才喿作，本發明的絕對精度可達到3000mm ± 2mm，相對 精度可達到0.67%。。
權利要求
1、一種石膏板定長剪切控制方法，其特徵在於，包括如下步驟a、在線測量石膏板移動的速度Vl和長度L；b、將刀輥周向旋轉速度依次分成3個速度區加速區GB；同步區BC；減速區CG，刀刃的速度在各區分別是加速區GB<![CDATA[ V r= V l ( 1 P N ) ]]> top= "62" left = "60"/>同步區BCVr＝1.03Vl，及減速區CG<![CDATA[ V r= V l C0 - B C 0 ; ]]> top= "81" left = "63"/>其中，N為刀刃加速區總脈衝數，Vr為刀刃線速度；Vl為板材運動速度；C0為刀刃到達零點時的切刀脈衝數；B為刀刃反饋的脈衝數；c、當石膏板移動的實際長度L與給定的長度L′相等時，控制上刀輥和下刀輥的刀刃剛好嚙合，從而在上述同步區BC定長剪斷石膏板。
2、 一種石膏板定長剪切控制系統，其特徵在於，包括檢測部、中央 處理部和電枳i控制部，其中，所述檢測部用於在線檢測石膏板移動的速度^和長度L;所述中央處理部用於根據所述檢測部在線檢測的數據信號進行處理，並 向所述電機控制部輸出控制信號；所述電機控制部用於驅動刀輥依次在三個速度區加速區G5、同步區 和減速區CG進行旋轉，並使刀輥的刀刃的速度在各區滿足N為刀刃加速區總脈沖數，^為刀刃線速度；^為板材運動速度；C。為刀刃 到達零點時的切刀脈沖數；萬為刀刃反饋的脈衝數。
3、如權利要求2所述的一種石膏板定長剪切控制系統，其特徵在於， 所述檢測部包括檢測輪和第一光電編碼器，檢測輪將檢測到的石膏板移動 的速度r,和長度L信號通過所述第一光電編碼器傳輸給所述中央控制部。
4、 如權利要求2或3所述的一種石膏板定長剪切控制系統，其特徵在 於，所述中央處理部可以採用PLC或工業PC或單片^U
5、 如權利要求4所述的一種石膏板定長剪切控制系統，其特徵在於， 所述電機控制部包括伺服控制器和第二光電編碼器，所述第二光電編碼器 用於檢測刀輥的刀刃在運動圓周的具體位置，伺服控制器用於根據所述中央 處理部的控制信號控制驅動上、下刀輥的電機旋轉。
全文摘要
本發明公開了一種石膏板定長剪切控制方法，包括如下步驟a.在線測量石膏板移動的速度Vl和長度L；b.將刀輥周向旋轉速度依次分成3個速度區；c.當石膏板移動的實際長度L與給定的長度L′相等時，控制上刀輥和下刀輥的刀刃剛好嚙合，從而在上述同步區BC定長剪斷石膏板。本發明還公開了一種石膏板定長剪切控制系統，包括檢測部、中央處理部和電機控制部。本發明通過控制刀輥的刀刃更好地周向轉動，從而大大提高了石膏板定長的剪切精度，剪切精度可達0.67‰。本發明不僅有很好的動靜態特性，精度高，而且系統穩定，滿足了工藝要求。
文檔編號G05D3/20GK101337398SQ20071011844
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月5日 優先權日2007年7月5日
發明者周建中, 李瑞亭, 白宏成, 雷曉輝 申請人:北新集團建材股份有限公司