一种管道用均匀喷码、切割控制系统及方法与流程

1.本发明涉及管道标喷码控制设备领域，更具体地，涉及一种管道用均匀喷码、切割控制系统及方法。


背景技术：

2.目前管道行业内打标喷码的主要有油墨和激光2大类，相比早期市场油墨技术较为成熟且应用广泛，随着科技的进步，激光喷码技术已经逐步发展并有了一定的市场。油墨喷码需要频繁的更换油墨、清洗喷头，需要专业的技术人员操作、保养成本相对较高，且喷淋到管道表面的标识容易脱落；而激光打标的方式却不存在以上问题。但是激光的打标方式在管道上的应用也有缺陷，目前市场还没有一家企业可以将挤出机、切割机、喷码机、检测设备集中于一体生产，这种情况也造成了各种设备相互之间存在技术壁垒，没有关联系，相互之间独立控制。产品的喷码与切割在管道的生产过程当中是关键步骤，但是两者却不能实现相互控制，这种情况的产生导致切割机在切割的过程当中会把产品的标识切断，且每一根管材上面的标识喷码的位置都不相同；这种情况虽然不影响产品的使用，但却降低产品的美观度和品牌形象。
3.现有的激光喷码和管道挤出设备、切割设备、牵引设备都是独立控制，之间没有逻辑上的控制实现一些特定的功能，不能实现切割机控制喷码设备或者是喷码设备控制切割机，两者控制系统独立，之间没有特定关系。因此导致产品在生产的过程当中，切割机将一条完整的喷码切断，且每一根管材上的喷码位置都不在同一位置，极大的影响了产品的美观及品牌形象。
4.现有技术中一种塑料管道激光喷码与计米同步装置的专利，该专利包括：切割机；操作显示屏；plc系统，用于控制激光喷码机和切割机按设定参数同步运行；激光喷码机，用于塑料管道上的喷码；计米编码器，用于侦测塑料管道移动的距离，支架，用于支撑操作显示屏、plc系统、切割机、激光喷码机、计米编码器；操作显示屏分别与plc系统、切割机、激光喷码机连接，所述plc系统分别与激光喷码机，切割机、计米编码器、操作显示屏连接，切割机、激光喷码机安装在支架上，该专利能够保证每段塑料管道上的计米和喷码布局的一致性，能将激光喷码机喷码效果、切割机对应的切割信号保持同步与可控。然而，对于如何实现喷码与切割在管道的生产过程当中相互控制却没有任何的相关报道。


技术实现要素：

5.本发明提供一种管道用均匀喷码、切割控制系统，该系统可实现喷码与切割在管道的生产过程当中相互控制。
6.本发明的又一目的在提供一种上述管道用均匀喷码、切割控制系统的控制方法。
7.为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
8.一种管道用均匀喷码、切割控制系统，包括plc控制器，还包括均与plc控制器连接的远程控制模块、速度检测模块、旋转编码器、hmi控制器、滤波器、报警灯；所述plc控制器
还与外部的切割信号发送器和打标机信号接收器连接；所述plc控制器还通过外部的电路保护模块与供电的电源模块连接。
9.优选地，所述滤波器是直流滤波器；所述的供电的电源模块是24v电源模块。
10.进一步地，该系统安装在防水壳体内，防水壳体内设置有安装导轨，供电的电源模块、plc控制器、远程控制模块安装在导轨上。
11.进一步地，所述plc控制器设置有以太网接口，支持tcp/ip协议、modbus通讯。
12.进一步地，所述hmi控制器支持多功能画面控制、参数设置，其中画面包括：切割画面、参数画面、报警画面、初始画面、强制画面、喷码设置画面。
13.进一步地，系统安装外部按钮来完成手动启动、暂停、复位、紧急控制。
14.一种管道用均匀喷码、切割控制方法，包括以下步骤：
15.s1：供电的电源模块将外部电源转化成稳定的dc24v电源为系统供电；
16.s2：通过旋转编码器进行模拟和测量管材的实际运行速度，将实际数值接入plc控制器，通过plc控制器进行计算和数据转化，同时将切割机、喷码机的切割开始信号、完成信号接入plc控制器，将挤出设备的牵引速度接入plc控制器输入端；
17.s3：通过plc控制器语音编程后对喷码机发出新的控制指令，控制喷码机喷码的启动信号及喷码的次数；将喷码完成反馈信号接入plc，plc控制器接收到喷码完成信号以后；
18.s4：根据旋转编码器数据再次重新计算下次喷码动作时间指令，重复循环以上动作，完成喷码打标动作。
19.进一步地，所述供电的电源模块将外部电源通过电路保护模块、直流滤波器转化成稳定的dc24v电源为系统供电。
20.进一步地，所述旋转编码器完成测量、计米，同步和比较牵引设备的数据，旋转编码器的数据通过plc控制器的计算、转化后控制切割机、喷码机。
21.与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
22.本发明由plc控制器、远程控制模块、速度检测模块、计量器(旋转编码器)、hmi控制器、滤波器、报警灯等组成，该控制设备具有适配性强、快速衔接不同品牌、型号的切割机与喷码机之间的i/o信号交互，可以将切割机动作信号、喷码信号、主机牵引速度等关键参数进行同步采集，通过plc模块将所有信号、数据进行计算与转化，再次将转换后的指令信号发送给切割机、喷码机；用本装置控制喷码机和切割机，达到切割机在切割产品时候，不会出现切割机切断标识，或者是每根产品的标识位置不一致的情况，解决了激光喷码机和切割机之间不能相互控制，管道在生产过程当中切割机在切割时将产品标识切断技术问题。
附图说明
23.图1为本发明系统结构图
24.图2-3为本发明系统元器件连接图，1-控制箱2-外接电源3-安装导轨4-空气开关5-继电器6-旋转编码器7-切割信号发送器8-激光喷码信号接收器9-激光喷码信号反馈10-远程控制模块11-启动开关12-停止开关13-急停旋钮14-复位旋钮15-hmi控制模块16-报警灯17-24v电源模块18-plc控制系统19-固态继电器20-直流滤波器；
25.图4为本发明方法流程图。
具体实施方式
26.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
27.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
28.对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
29.下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
30.实施例1
31.如图1所示，一种管道用均匀喷码、切割控制系统，包括plc控制器，还包括均与plc控制器连接的远程控制模块、速度检测模块、旋转编码器、hmi控制器、滤波器、报警灯；所述plc控制器还与外部的切割信号发送器和打标机信号接收器连接；所述plc控制器还通过外部的电路保护模块与供电的电源模块连接。
32.滤波器是直流滤波器；供电的电源模块是24v电源模块。
33.该系统安装在防水壳体内，防水壳体内设置有安装导轨，供电的电源模块、plc控制器、远程控制模块安装在导轨上。
34.plc控制器设置有以太网接口，支持tcp/ip协议、modbus通讯。
35.hmi控制器支持多功能画面控制、参数设置，其中画面包括：切割画面、参数画面、报警画面、初始画面、强制画面、喷码设置画面。系统安装外部按钮来完成手动启动、暂停、复位、紧急控制。
36.该装置包括plc控制器、远程控制模块、速度检测模块、计量器(旋转编码器)、hmi控制器、滤波器、报警灯；其中电源模块、滤波模块为所有控制元件供电；该装置使用控制柜为防水壳体，内部安装导轨，其电源模块、plc控制模块、远程模块安装在导轨上；该装置有远程控制模块，支持远程操作；同时plc控制器有以太网接口，支持tcp/ip协议、modbus通讯，可与mes直接连接；该装置通过plc模块将挤出牵引机、切割机、喷码机相关信号、数据采集后进行计算与转化，再次将转换后的指令信号发送给切割机、喷码机，可控制切割机、喷码机设备；该装置有hmi控制器，可以支持多功能、参数设置，其中画面包括：切割画面、参数画面、报警画面、初始画面、强制画面、喷码设置画面；该装置安装旋转编码器，具有测量、计米功能，可以同步和比较牵引设备的数据，也可用于切割机计量数据使用；旋转编码器的数据通过plc的计算、转化后控制切割机、喷码机；该装置安装外部按钮，可实现手动启动、暂停、复位、紧急控制等功能；该装置安装固态继电器，可以快速的响应和发出指令动作，减少延时。
37.实施例2
38.如图4所示，一种管道用均匀喷码、切割控制方法，包括以下步骤：
39.s1：供电的电源模块将外部电源转化成稳定的dc24v电源为系统供电；
40.s2：通过旋转编码器进行模拟和测量管材的实际运行速度，将实际数值接入plc控制器，通过plc控制器进行计算和数据转化，同时将切割机、喷码机的切割开始信号、完成信号接入plc控制器，将挤出设备的牵引速度接入plc控制器输入端；
41.s3：通过plc控制器语音编程后对喷码机发出新的控制指令，控制喷码机喷码的启动信号及喷码的次数；将喷码完成反馈信号接入plc，plc控制器接收到喷码完成信号以后；
42.s4：根据旋转编码器数据再次重新计算下次喷码动作时间指令，重复循环以上动作，完成喷码打标动作。
43.供电的电源模块将外部电源通过电路保护模块、直流滤波器转化成稳定的dc24v电源为系统供电。
44.旋转编码器完成测量、计米，同步和比较牵引设备的数据，旋转编码器的数据通过plc控制器的计算、转化后控制切割机、喷码机。
45.实施例3
46.如图1-3所示，一种管道用均匀喷码、切割控制系统，包括plc控制器，还包括均与plc控制器连接的远程控制模块、速度检测模块、旋转编码器、hmi控制器、滤波器、报警灯；所述plc控制器还与外部的切割信号发送器和打标机信号接收器连接；所述plc控制器还通过外部的电路保护模块与供电的电源模块连接。
47.滤波器是直流滤波器；供电的电源模块是24v电源模块。
48.该系统安装在防水壳体内，防水壳体内设置有安装导轨，供电的电源模块、plc控制器、远程控制模块安装在导轨上。
49.plc控制器设置有以太网接口，支持tcp/ip协议、modbus通讯。
50.hmi控制器支持多功能画面控制、参数设置，其中画面包括：切割画面、参数画面、报警画面、初始画面、强制画面、喷码设置画面。系统安装外部按钮来完成手动启动、暂停、复位、紧急控制。
51.工作时，电源模块将外部电源通过直流电源、直流滤波器转化成稳定的dc24v电源为其供电，通过旋转编码器进行模拟和测量管材的实际运行速度，将实际数值接入plc高速继电器端口，通过plc进行计算和数据转化；同时将切割机、喷码机的切割开始信号、完成信号接入plc，将挤出设备的牵引速度接入plc输入端；通过plc语音编程后对喷码机发出新的控制指令，控制喷码机喷码的启动信号及喷码的次数；将喷码完成反馈信号接入plc，plc控制器接收到喷码完成信号以后，根据旋转编码器数据再次重新计算下次喷码动作时间指令，重复循环以上动作，完成喷码打标动作。
52.该装置包括plc控制器、远程控制模块、速度检测模块、计量器(旋转编码器)、hmi控制器、滤波器、报警灯；其中电源模块、滤波模块为所有控制元件供电；装置使用控制柜为防水壳体，内部安装导轨，其电源模块、plc控制模块、远程模块安装在导轨上；该装置有远程控制模块，支持远程操作；同时plc控制器有以太网接口，支持tcp/ip协议、modbus通讯，可与mes直接连接；该装置通过plc模块将挤出牵引机、切割机、喷码机相关信号、数据采集后进行计算与转化，再次将转换后的指令信号发送给切割机、喷码机，可控制切割机、喷码机设备；该装置有hmi控制器，可以支持多功能、参数设置，其中画面包括：切割画面、参数画面、报警画面、初始画面、强制画面、喷码设置画面；该装置安装旋转编码器，具有测量、计米功能，可以同步和比较牵引设备的数据，也可用于切割机计量数据使用；旋转编码器的数据通过plc的计算、转化后控制切割机、喷码机；该装置安装外部按钮，可实现手动启动、暂停、复位、紧急控制等功能；该装置安装固态继电器，可以快速的响应和发出指令动作，减少延时。
53.相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
54.附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
55.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。