[发明专利]一种固体材料自动跟踪的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动控制领域，尤其涉及一种固体材料自动跟踪的方法。

背景技术

材料自动位置跟踪是一种综合了光学检测、信号处理、数据分析的控制技术，目前广泛应用于工业生产的自动化控制领域。随着设备控制技术的发展，很多设备都可以依据不同的材料参数、订货要求自动进行生产加工。因此实时掌握每一材料在生产线上的位置成为自动控制的基础。尤其是在中厚板生产中，材料跟踪复杂，人工工作量大、误差率高、钢板管理很困难，实际生产中往往有寻找困难，丢失量大的问题。虽然钢板在轧机已经轧制成型，但不能及时按计划加工、交货，造成较大的经济损失。

在《现代宽厚板厂计算机控制系统》①一文中指出：在宽厚板厂中，后步工序（即冷区）有大批剪切、精整设备，组成若干条生产线，进行剪切、热处理等作业。除此之外，还要对坯料库、中间库、成品库进行管理。物料在长千余米、宽5、6垮的车间内被加工、切割，并在多处分流、汇合、交叉、重新处理，工艺走向复杂。而宽厚板生产中，小批量、多品种产品占很大比重，物料跟踪十分重要且较复杂。

目前应用于冶金行业的自动材料跟踪主要采用计算电机转速的形式。通过编码器采集辊道转速或者运输链转速，实时计算材料的绝对位置，辅以光感检测信号作为计算的校核依据，例如CN 101221419A ②。该方式适用于小范围且需要对材料进行精确定位的场合。因为需要关联跟踪对象的具体参数，如物料号、长度、速度、重量、体积、位置等，另外还需要定义虚拟区段、设备的绝对位置。针对不同的生产线，在采用该方法时需要作大量的重新设计，同时要求跟踪对象的移送路径必须按照预定义的工艺严格执行。当面临区域广阔、处理复杂、路径多样的情况，系统设计将极为复杂。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种固体材料自动跟踪的方法，该方法将跟踪的材料作为独立逻辑对象，使其在跟踪过程中不依赖于材料自身属性，意味着当材料的尺寸、外观或者其他物理、化学参数发生变化时不对跟踪构成影响。所述技术方案如下：

一种固体材料自动跟踪的方法，该方法采用服务器、客户端的形式进行自动跟踪，其特征在于，所述方法包括：

定义跟踪要素，并将所述要素作为控制参数进行存储；

读取服务器端数据存储区的跟踪对象记录，并通过图形化展示给用户；

通过服务器系统将叠加材料输送方向信号和光感检测元件信号进行复合，获取新的触发型信号，并将所述触发型信号以数据电文的形式发送给跟踪系统的数据通信单元；及

数据通信单元解析所述接收到的电文；

从电文中跟踪事件数据储存到数据存储区，并对跟踪事件数据进行处理。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

第一，采用头尾控制的模式，将跟踪对象分为头和尾两个部分。工业控制中并不是任何时刻都需要材料的绝对位置。在满足控制要求的情况下，采用跟踪材料头尾的方法可以大大减少跟踪系统的计算负荷。

第二，采用定义跟踪对象、跟踪区域、跟踪事件及其之间的相互关系的方法。材料跟踪设计者仅仅需要画出跟踪范围内的区域、事件设计图。依据控制要求划分跟踪区域，然后按照材料的运动方向进行事件定义，即可自动生成跟踪处理逻辑，不需要单独编写控制程序。对于跟踪范围广阔、跟踪区域多样、跟踪路径复杂的情况非常适用。

第三，对于检测信号的精度要求不高。在某些环境比较恶劣的现场，检测信号的准确性很难保证。当信号发生异常时，系统的错误处理机制将基于跟踪三要素规则进行逻辑校验。

第四，通过矩阵模式进行二维区域定义。采用该方法可以处理特殊类型的材料跟踪。例如：基于批次的跟踪，既每个跟踪事件都代表一个批次的整体位置变化。

第五，可以在任何情况下进行跟踪修正（在线、离线），采用模拟信号的方法简单修正材料位置，该修正与运行方式无关，既无论是前进、后退、上线、下线。

第六，当工艺要求和设备布置发生变化时，仅仅需要变更跟踪区域和跟踪事件的定义，即可实现系统改造，并不需要重构代码。

第七，跟踪区域和事件都是逻辑概念上的定义，它们不一定要与实物对应。因此可以方便地通过模拟信号的方式进行跟踪和控制的虚拟测试。

附图说明

图1是本发明处理单元结构及数据流程关系图；

图2是本发明提供的方法流程图；

图3是发明提供的位置检测示意图；

图4是本发明服务器端跟踪事件处理整体示意图；

图5是本发明服务器端通信数据处理流程图；

图6是本发明服务器端逻辑校验处理流程图；