用于多料片材生产线整线线速度同步的控制装置的制作方法

1.本技术涉及同步生产线技术领域，尤其是涉及一种用于多料片材生产线整线线速度同步的控制装置。


背景技术：

2.随着产品需求的提升，许多自动生产线的控制系统要求具有整线线速度同步的功能，目前多数控制系统采用模拟量来传输线速度的信号，传递到伺服控制器的模拟量信号需要经过多个中间转换器的转换，才可以转换成伺服控制器可读的信号，结构复杂，并且模拟量在传输过程中非常容易受到变频器、伺服、变压器等的干扰，在模拟量传递过程中随着网线的长度的增加，模拟量的传递会产生压降，容易造成线速度传递不准的现象，在控制对象较多时会产生通讯延时，不能使生产线的各个执行设备保持线速度同步；同时由于目前profinet芯片产能不足，且价格昂贵，生产线使用支持profinet协议的plc和配套的驱动器时，会产生较高的成本，为了降低成本企业配置价格较低的驱动器，然而价格较低的日系和国内的驱动器多数支持canopen协议，支持profinet协议的plc和支持canopen协议的驱动器之间的通讯困难，需要采用较多的编程计算实现支持不同通讯协议的plc和驱动器之间的通讯。


技术实现要素：

3.本技术的目的是解决现有技术中线速度以模拟量信号传递过程中易受干扰和延时、通讯连接复杂的问题。
4.为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于多料片材生产线整线线速度同步的控制装置，所述的控制装置包括可编程控制器、交换机、协议转换器、多个伺服控制器和多条网线，多个伺服控制器分别与所述的生产线上的多个牵引设备的驱动装置控制连接以调节对应牵引设备上片材的线速度；所述的可编程控制器包括profinet输出接口，所述的交换机包括输入端口和输出端口，所述的协议转换器包括profinet输入网口和canopen输出网口，各个所述的伺服控制器包括canopen输入端口，多条所述的网线分别连接在所述的profinet输出接口和所述的输入端口、所述的输出端口和所述的profinet输入网口、所述的canopen输出网口和所述的canopen输入端口之间，所述的可编程控制器通过所述的交换机和所述的协议转换器与所述的伺服控制器实现数字通信。
5.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的控制装置还包括人机交互界面，所述的人机交互界面为带有通信输出接口的屏幕，所述的可编程控制器还包括通信输入接口，所述的通信输出接口与所述的通信输入接口通过所述的网线连接。
6.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的人机交互界面为siemens的触摸屏或者按键屏。
7.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的可编程控制器为siemens的s7-1200plc。
8.在上述技术方案中，进一步优选的，所述的网线为5类以上的工业级网线。
9.本技术与现有技术相比获得如下有益效果：
10.本技术的协议转换器将可编程控制器传递的信号转换为伺服控制器可读的canopen协议信号，统一不同设备的通讯协议；网线与交换机以及协议转换器配合，实现可编程控制器和伺服控制器之间的数字通信，通讯连接简单，能够及时传递信号，提高通讯传递速率，实现生产线的同步。
附图说明
11.图1为本技术实施例提供的一种用于多料片材生产线整线线速度同步的控制装置的连接示意图；
12.图2为多料片材生产线的结构示意图。
13.其中：100、控制装置；1、人机交互界面；11、通信输出接口；2、可编程控制器；21、profinet输出接口；22、通信输入接口；3、交换机；31、输入端口；32、输出端口；4、协议转换器；41、profinet输入网口；42、canopen输出网口；5、伺服控制器；51、canopen输入端口；6、网线；200、驱动装置。
具体实施方式
14.为详细说明申请的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的详细说明。然而，各种示例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。
15.在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
16.本技术实施例提供一种用于多料片材生产线整线线速度同步的控制装置，如图1所示，该控制装置100包括：人机交互界面1、可编程控制器2、交换机3、协议转换器4、多个伺服控制器5和多条网线6。
17.如图2所示，该片材生产线中包括多个牵引设备，各个牵引设备用于将片材由上游向下游牵引、输送，各个牵引设备传动连接有驱动牵引设备以可编程控制器2传递的线速度输送片材的驱动装置200，该控制装置100与多个驱动装置200控制连接，控制装置100用于控制各个驱动装置200牵引片材时的线速度，在生产过程中，根据产品需求控制各驱动装置200的线速度同步，使得片材不会被拉伸变形，提高产品的成品质量。
18.如图1所示，人机交互界面1为具有通信输出接口11的屏幕，可编程控制器2包括通信输入接口22和profinet输出接口21，通信输出接口11和通信输入接口22通过网线6相连接，使得人机交互界面1和可编程控制器2实现通信；在本技术实施例中，人机交互界面1为siemens的触摸屏或者按键屏，可编程控制器2为siemens的s7-1200plc，可编程控制器2基于profinet通讯协议传递信号。可编程控制器2将编写好的控制程序下载和储存起来，用户可通过人机交互界面1输入控制指令，控制指令通过网线6传递到可编程控制器2，可编程控
制器2按照存储的控制程序对控制指令进行计算和处理，并基于profinet协议向外输出处理后的数字信号。人机交互界面1还可以显示可编程控制器2反馈的工艺参数，供操作人员远程操作和查看设备的运行，工艺参数至少包括：各个驱动装置200的线速度。
19.交换机3为工业交换机，交换机3上设置有多个端口，多个端口包括与可编程控制器2连接的输入端口31和与协议转换器4连接的输出端口32，剩余的端口与生产线的其余通讯设备连接；在本技术中，交换机的端口支持100mbit/s的通讯速率和1000mbit/s的通讯速率自动切换。
20.协议转换器4包括profinet输入网口41和canopen输出网口42，协议转换器4通过内部的芯片将不同的通讯协议进行相互转换，使支持不同通讯协议的设备实现通信。协议转换器4将可编程控制器2按照profinet协议传递的数字信号转换成基于其他通讯协议传递的数字信号，使各个通讯设备在不同的通讯协议下能够实现信号传递，提高通讯效率。
21.各个伺服控制器5均具有canopen输入端口51，在本技术实施例中，为了节省成本和应对芯片短缺的危机，伺服控制器5采用支持canopen通讯协议的伺服控制器，多个伺服控制器5分别与生产线的多个驱动装置200控制连接以控制各个驱动装置200的线速度。
22.输入端口31与profinet输出接口21通过网线6连接，使可编程控制器2和交换机3之间实现通讯；输出端口32和profinet输入网口41通过网线6连接，实现交换机3和协议转换器4之间的通讯；canopen输出网口42与canopen输入端口51通过网线6连接，实现协议转换器4和伺服控制器5之间的通讯。
23.网线6为5类以上的工业级网线，网线6实现各个通讯设备之间的pn通信功能，各个通讯设备之间能够及时传递数字信号；网线6和交换机3以及协议转换器4配合，使可编程控制器2和伺服控制器5之间实现数字通信；可编程控制器2传递出的线速度以基于profinet通讯协议的数字信号传递到交换机3，经过协议转换器4转换成基于canopen通讯协议的数字信号后直接输送到伺服控制器5，伺服控制器5读取数字信号后控制驱动装置200驱动牵引设备以该线速度输送片材，实现生产线线速度同步。可编程控制器2和伺服控制器5之间的数字通信，不受噪音和距离的干扰，并且数字信号在传递过程中可通过纠错编码技术来控制，提高传输的可靠性。
24.本技术的工作原理为：当生产线上有多个驱动装置200需要以相同线速度同步运行时，操作人员通过人机交互界面1输入线速度，可编程控制器2将线速度由模拟量信号转换成数字信号，通过交换机3和协议转换器4直接将数字信号传递到各个驱动装置对应的伺服控制器5，各个伺服控制器5控制驱动装置200驱动对应的牵引设备以该线速度来牵引和输送片材，实现生产线整线线速度同步。
25.本技术的协议转换器4将可编程控制器2传递的基于profinet通讯协议的信号转换为伺服控制器5可读的canopen协议信号，统一不同设备的通讯协议，使基于不同通讯协议传递信号的通讯设备能够实现通讯；网线6与交换机3以及协议转换器4配合，实现可编程控制器2和伺服控制器5之间的数字通信，通讯连接简单，能够及时传递信号，提高通讯传递速率，实现生产线的同步。
26.以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，本技术
要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。