废钢剪断机智能跟随剪切控制系统及方法
技术领域
本发明涉及废钢剪断机技术领域，尤其涉及废钢剪断机智能跟随剪切控制系统及方法。
背景技术
本公司的在先申请中，CN 105889160 A中公开一种废钢剪快速液压系统，其能够以较为简单的结构实现剪切缸和压料缸同时差动快速下行，能够根据工况动态分配液压油的流量和功率，优选的方案中，还能够实现剪切缸或压料缸合流差动单独快速下行，能够动态分配流量，动态切换差动模式和普通模式，能够减少系统的液压冲击。
但是，上述的液压系统中，剪切缸、压料缸和送料缸的行程都是预先通过系统设定，在具体的工作过程中，无法根据物料的尺寸大小自适应的调整。这样，在剪切作业过程中，剪切缸、压料缸和送料缸有可能出现过大的无效空行程，进而影响整个系统剪切效率；
此外，在具体工作过程中，剪切缸和压料缸的工作压力以及流量也是预先通过系统设定，在具体的工作过程中，无法根据物料的物理性能和特性自适应的调整。这样，在剪切作业过程中，就会造成系统能量的不匹配，进而造成液压能的损失，增加能耗；
而且，上述的液压提供，在工作过程中，需要采用人工推料上料的工艺过程，需要人工辅助确定每次进料长度，作业人员的劳动强度高，作业效率低。
发明内容
本发明的目的是要提供废钢剪断机智能跟随剪切控制系统及方法，此控制系统采用反馈调节的闭环控制系统，能够根据所剪切的物料的尺寸、物理性能和需要进料的长度，是适应的对液压系统的各项参数进行调整修正，以提高剪切系统的自适应调节能力，进而提高了剪切系统的工作效率，同时降低了系统的能够，提高自动化程度，降低了作业人员劳动强度。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：废钢剪断机智能跟随剪切控制系统，它包括剪切缸控制模块单元、送料缸控制模块单元、触控屏总控制单元和压料缸控制模块单元；
所述剪切缸控制模块单元采集检测剪切缸初次剪切过程中有效剪切行程和有效剪切压力，并将剪切检测结果传输给触控屏总控制单元，所述触控屏总控制单元根据剪切检测结果反馈控制剪切缸控制模块单元，进而自动控制剪切缸下次有效剪切的行程和压力；
所述送料缸控制模块单元采集检测送料缸初次送料过程中有效送料行程和有效送料压力，并将送料检测结果传输给触控屏总控制单元，所述触控屏总控制单元根据送料检测结果反馈控制送料缸控制模块单元，并控制送料缸下次剪切的有效行程和压力；
所述压料缸控制模块单元采集检测压料缸初次送料过程中有效压料行程和有效压料压力，并将送料检测结果传输给触控屏总控制单元，所述触控屏总控制单元根据压料检测结果反馈控制压料缸控制模块单元，并控制压料缸下次剪切的有效行程和压力；
所述触控屏总控制单元接受剪切缸控制模块单元、送料缸控制模块单元和压料缸控制模块单元初次工作过程中的检测数据，并根据检测数据反馈调节相应控制模块的后续动作。
所述剪切缸控制模块单元包括剪切缸，所述剪切缸上配合安装有用于检测剪切缸初次有效剪切行程的剪切缸位置传感器，所述剪切缸上配合安装有用于检测剪切缸初次有效剪切中剪切压力的剪切缸压力传感器，所述剪切缸位置传感器和剪切缸压力传感器都分别通过信号线与剪切缸控制模块相连，所述剪切缸控制模块与触控屏总控制单元通讯相连，所述剪切缸控制模块与剪切缸相连，并控制其工作。
所述送料缸控制模块单元包括送料缸，所述送料缸上配合安装有用于检测送料缸初次有效送料行程的送料缸位置传感器，所述送料缸上配合安装有用于检测送料缸初次有效送料中送料压力的送料缸压力传感器，所述送料缸位置传感器和送料缸压力传感器都分别通过信号线与送料缸控制模块相连，所述送料缸控制模块与触控屏总控制单元通讯相连，所述送料缸控制模块与送料缸相连，并控制其工作。
所述压料缸控制模块单元包括压料缸，所述压料缸上配合安装有用于检测压料缸初次有效压料行程的压料缸位置传感器，所述压料缸上配合安装有用于检测压料缸初次有效压料中压料压力的压料缸压力传感器，所述压料缸位置传感器和压料缸压力传感器都分别通过信号线与压料缸控制模块相连，所述压料缸控制模块与触控屏总控制单元通讯相连，所述压料缸控制模块与压料缸相连，并控制其工作。
所述触控屏总控制单元包括用于人机交互的触摸屏，所述触摸屏与控制器通讯相连；所述控制器同时与剪切缸控制模块、送料缸控制模块和压料缸控制模块相连，并通过反馈控制各个模块的动作。
所述废钢剪断机智能跟随压料控制系统的液压系统采用CN201610400757中所述的一种废钢剪快速液压系统。
废钢剪断机智能跟随压料控制系统的控制方法，它包括以下步骤：
步骤一：通过触摸屏向控制器输入初次剪切时的原始数据，通过送料缸将剪切料推料至触摸屏所设定的推料前进长度，并控制压料缸和剪切缸完成首次压料和剪切动作，同时通过位置传感器和压力传感器读取保存剪切缸、送料缸和压料缸的相关位置和压力数值；
步骤二：基于步骤一中首次压料缸控制模块单元的位置数据及压力数据的反馈，通过控制器设定算法确定下一次压料缸抬起高度，降低压料缸无效行程；
步骤三：基于步骤一中首次剪切缸控制模块单元的位置数据及压力数据的反馈，通过控制器设定算法确定下一次剪切缸抬起高度，降低剪切缸无效行程；
步骤四：基于步骤一中首次压料缸控制模块单元和剪切缸控制模块单元的位置数据及压力数据的反馈，通过控制器设定算法确定下一次送料缸的推料长度；
步骤五：通过上一次压料缸控制模块单元和剪切缸控制模块单元的各个位置传感器和压力传感器的位置数据及压力数据的反馈，来分析计算被剪切料的物料系数，并记录保存；
步骤六：基于上一次所被剪切料的物料系数，通过控制器设定算法调整送料缸控制模块单元的推料长度，躲避超规格物料无法处理的无效剪切；
步骤七：通过剪切缸控制模块单元、送料缸控制模块单元、触控屏总控制单元和压料缸控制模块单元闭环控制实现废钢剪断机智能跟随剪切控制。
本发明有如下有益效果：
本发明，通过采用剪切缸控制模块单元、送料装置控制模块单元、触控屏总控制单元和送料缸控制模块单元闭环控制，最终实现废钢剪断机智能跟随剪切控制，提高废钢剪断机自动化程度，不断提升节能效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明系统原理图。
图中：剪切缸控制模块单元1、送料缸控制模块单元2、触控屏总控制单元3、压料缸控制模块单元4；
剪切缸位置传感器101、剪切缸压力传感器102、剪切缸103、剪切缸控制模块104；
送料缸位置传感器201、送料缸202、送料缸控制模块203、送料缸压力传感器204；
触摸屏301、控制器302；
压料缸401、压料缸控制模块402、压料缸位置传感器403、压料缸压力传感器404。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
参见图1，废钢剪断机智能跟随剪切控制系统，它包括剪切缸控制模块单元1、送料缸控制模块单元2、触控屏总控制单元3和压料缸控制模块单元4；
进一步的，所述剪切缸控制模块单元1采集检测剪切缸103初次剪切过程中有效剪切行程和有效剪切压力，并将剪切检测结果传输给触控屏总控制单元3，所述触控屏总控制单元3根据剪切检测结果反馈控制剪切缸控制模块单元1，进而自动控制剪切缸103下次有效剪切的行程和压力。通过上述的剪切缸控制模块单元1将采集的初始数据传递给触控屏总控制单元3的控制器，并能够通过触控屏总控制单元3反馈调节相应的剪切缸103的动作。
进一步的，所述送料缸控制模块单元2采集检测送料缸202初次送料过程中有效送料行程和有效送料压力，并将送料检测结果传输给触控屏总控制单元3，所述触控屏总控制单元3根据送料检测结果反馈控制送料缸控制模块单元2，并控制送料缸202下次剪切的有效行程和压力。通过送料缸控制模块单元2将采集的初始数据传递给触控屏总控制单元3的控制器，并能够通过触控屏总控制单元3反馈调节相应的送料缸202的动作。
进一步的，所述压料缸控制模块单元4采集检测压料缸401初次送料过程中有效压料行程和有效压料压力，并将送料检测结果传输给触控屏总控制单元3，所述触控屏总控制单元3根据压料检测结果反馈控制压料缸控制模块单元4，并控制压料缸401下次剪切的有效行程和压力；通过上述的压料缸控制模块单元4将采集的初始数据传递给触控屏总控制单元3的控制器，并能够通过触控屏总控制单元3反馈调节相应的压料缸401的动作。
进一步的，所述触控屏总控制单元3接受剪切缸控制模块单元1、送料缸控制模块单元2和压料缸控制模块单元4初次工作过程中的检测数据，并根据检测数据反馈调节相应控制模块的后续动作。进而实现自动化跟随控制。
进一步的，所述剪切缸控制模块单元1包括剪切缸103，所述剪切缸103上配合安装有用于检测剪切缸103初次有效剪切行程的剪切缸位置传感器101，所述剪切缸103上配合安装有用于检测剪切缸103初次有效剪切中剪切压力的剪切缸压力传感器102，所述剪切缸位置传感器101和剪切缸压力传感器102都分别通过信号线与剪切缸控制模块104相连，所述剪切缸控制模块104与触控屏总控制单元3通讯相连，所述剪切缸控制模块104与剪切缸103相连，并控制其工作。
进一步的，所述送料缸控制模块单元2包括送料缸202，所述送料缸202上配合安装有用于检测送料缸202初次有效送料行程的送料缸位置传感器201，所述送料缸202上配合安装有用于检测送料缸202初次有效送料中送料压力的送料缸压力传感器204，所述送料缸位置传感器101和送料缸压力传感器204都分别通过信号线与送料缸控制模块203相连，所述送料缸控制模块203与触控屏总控制单元3通讯相连，所述送料缸控制模块203与送料缸202相连，并控制其工作。
进一步的，所述压料缸控制模块单元4包括压料缸401，所述压料缸401上配合安装有用于检测压料缸401初次有效压料行程的压料缸位置传感器403，所述压料缸401上配合安装有用于检测压料缸401初次有效压料中压料压力的压料缸压力传感器404，所述压料缸位置传感器403和压料缸压力传感器40都分别通过信号线与压料缸控制模块402相连，所述压料缸控制模块402与触控屏总控制单元3通讯相连，所述压料缸控制模块402与压料缸401相连，并控制其工作。
进一步的，所述触控屏总控制单元3包括用于人机交互的触摸屏301，所述触摸屏301与控制器302通讯相连；所述控制器302同时与剪切缸控制模块104、送料缸控制模块203和压料缸控制模块402相连，并通过反馈控制各个模块的动作。
进一步的，所述废钢剪断机智能跟随压料控制系统的液压系统采用CN201610400757中所述的一种废钢剪快速液压系统。
实施例2：
废钢剪断机智能跟随压料控制系统的控制方法，它包括以下步骤：
步骤一：通过触摸屏301向控制器302输入初次剪切时的原始数据，通过送料缸202将剪切料推料至触摸屏301所设定的推料前进长度，并控制压料缸401和剪切缸103完成首次压料和剪切动作，同时通过位置传感器和压力传感器读取保存剪切缸103、送料缸202和压料缸401的相关位置和压力数值；
步骤二：基于步骤一中首次压料缸控制模块单元4的位置数据及压力数据的反馈，通过控制器302设定算法确定下一次压料缸401抬起高度，降低压料缸401无效行程；
步骤三：基于步骤一中首次剪切缸控制模块单元1的位置数据及压力数据的反馈，通过控制器302设定算法确定下一次剪切缸103抬起高度，降低剪切缸103无效行程；
步骤四：基于步骤一中首次压料缸控制模块单元4和剪切缸控制模块单元1的位置数据及压力数据的反馈，通过控制器302设定算法确定下一次送料缸202的推料长度；
步骤五：通过上一次压料缸控制模块单元4和剪切缸控制模块单元1的各个位置传感器和压力传感器的位置数据及压力数据的反馈，来分析计算被剪切料的物料系数，并记录保存；
步骤六：基于上一次所被剪切料的物料系数，通过控制器302设定算法调整送料缸控制模块单元2的推料长度，躲避超规格物料无法处理的无效剪切；
步骤七：通过剪切缸控制模块单元1、送料缸控制模块单元2、触控屏总控制单元3和压料缸控制模块单元4闭环控制实现废钢剪断机智能跟随剪切控制。
