专利名称：运料小车的定位控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种运料小车定位控制方法及系统，更具体地讲，涉及一种可自动控制布料小车或打料小车的运料小车定位智能控制方法及系统。
背景技术：
布料小车或打料小车是布料系统中常用设备。正常布料(或打料)时，布料小车 (或打料小车)上游设备一直运行把原料输送到布料小车(或打料小车)(以下，将“布料小车”和“打料小车”统称为运料小车)，而运料小车进行循环往返运动将料均勻布到受料槽或其他设备。这里，布料指的是小车在两个位置之间进行往返移动的同时卸载物料，而打料指的是小车移动到预定位置之后卸载物料。在工业生产领域中经常用到梭式布料小车这个设备，对其的控制要求比较高，但经常由于各种因素而无法实现自动控制，需要一个专职人员进行手动操作。在传统布料小车控制方法中，利用受料槽两侧的位置检测开关来完成布料小车的正反运行。这里，由于布料小车以恒速运行，因此布料小车在到极限位置时仍保持正常速度，所以布料小车产生的撞击力很大。另外，布料小车来回往返运动也特别频繁，需要经常性地更换位置开关，而且当布料小车出现故障时不能正常布料。现有技术中，存在通过利用软件延时来判断到位的方法。但是，这种方法无法真正确定小车的具体位置。一旦小车出现故障，必须到现场判断位置，然后对小车进行手动干预至正常后才能重新投入使用，给生产带来很大不便。因此，需要性能稳定、可靠性高以及控制方便的运料小车定位控制方法及系统。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于软件方式和/或硬件方式来确定运料小车的位置的运料小车的定位控制系统及方法。根据本发明的一种运料小车的定位控制方法，包括如下步骤选择用于判断运料小车是否到达目的位置的判断方式；确定运料小车的目的位置；驱动运料小车从初始位置以勻速向目的位置移动；基于选择的判断方式确定运料小车是否到达目的位置；如果小车没有到达目的位置，则使小车继续向目的位置移动，其中，所述判断方式是基于小车的初始位置、移动速度和移动时间来计算小车的当前位置并确定当前位置是否与目的位置相同的软件方式、通过设置于目的位置处的位置检测开关来确定小车是否到达目的位置的硬件方式、以及所述软件方式和所述硬件方式的组合方式之一。另外，运料小车在向目的位置移动过程中卸载物料。另外，确定运料小车的目的位置的步骤包括确定运料小车的第一目的位置和第二目的位置并将第一目的位置设置为当前目的位置，其中，当前目的位置为运料小车将要到达的目的位置，其中，通过在运料小车到达第一目的位置和第二目的位置之一时将第一目的位置和第二目的位置中的另一目的位置设置为当前目的位置来使运料小车在第一目的位置与第二目的位置之间进行预定次数的勻速往返移动。另外，当运料小车到达作为当前目的位置的第二目的位置并且在第一目的位置与第二目的位置之间的往返次数没有到达预定次数时，将第一目的位置设置为当前目的位置；当运料小车到达作为当前目的位置的第二目的位置并且在第一目的位置与第二目的位置之间的往返次数到达预定次数时，停止运料小车的移动。另外，当运料小车在到达目的位置时，运料小车卸载物料。另外，确定运料小车的目的位置的步骤包括确定运料小车将顺序通过的第一目的位置至第η目的位置并将第一目的位置设置为当前目的位置，其中，当前目的位置为运料小车将要到达的目的位置，η为大于2的整数。另外，当运料小车到达的当前目的位置不是第η目的位置时，将与当前目的位置对应的目的位置的下一目的位置设置为当前目的位置，当运料小车到达的当前目的位置是第η目的位置时，停止小车的移动。另外，在所述判断方式是所述软件方式和所述硬件方式的组合方式时，软件方式的优先级高于硬件方式的优先级。另外，在软件方式中按如下等式计算当前位置，L = L0+QXSXt,其中，L表示当前位置，L0表示初始位置，S表示速度，t表示移动时间，Q为方向标 J志，其中，当目的位置大于初始位置Ltl时，Q= 1，否则，Q = -I。根据本发明的另一实施例的一种运料小车的定位控制系统，包括控制器，基于用户的输入选择用于判断运料小车是否到达目的位置的判断方式并确定运料小车的目的位置；驱动器，在控制器的控制下驱动运料小车勻速向目的位置移动；位置检测开关，确定运料小车是否到达目的位置，其中，控制器基于选择的判断方式确定运料小车是否到达目的位置并且如果运料小车没有到达目的位置，则控制所述驱动器使小车继续向目的位置移动，其中，所述判断方式包括基于小车的初始位置、移动速度和移动时间来计算小车的当前位置并确定当前位置是否与目的位置相同的软件方式、通过设置于目的位置处的位置检测开关来确定小车是否到达目的位置的硬件方式、以及所述软件方式和所述硬件方式的组合方式之一。另外，驱动器驱动运料小车以在向目的位置移动过程中卸载物料。另外，控制器确定运料小车的第一目的位置和第二目的位置并将第一目的位置设置为当前目的位置，其中，当前目的位置为运料小车将要到达的目的位置，，其中，通过在运料小车到达第一目的位置和第二目的位置之一时将第一目的位置和第二目的位置中的另一目的位置设置为当前目的位置来使运料小车在第一目的位置与第二目的位置之间进行预定次数的勻速往返移动。另外，当运料小车在到达目的位置时，驱动器驱动运料小车以卸载物料。另外，控制器确定运料小车将顺序通过的第一目的位置至第η目的位置并将第一目的位置设置为当前目的位置，其中，当前目的位置为运料小车将要到达的目的位置，，其中，η为大于2的整数。
另外，当运料小车到达的当前目的位置不是第η目的位置时，将与当前目的位置对应的目的位置的下一目的位置设置为当前目的位置，当运料小车到达的当前目的位置是第η目的位置时，停止小车的移动。16、根据权利要求10述的运料小车的定位控制系统，其特征在于，在所述软件方式和硬件方式的组合方式中，软件方式的优先级高于硬件方式的优先级。另外，在软件方式中，控制器按如下的等式计算运料小车的当前位置，L = L0+QXSXt,其中，L表示当前位置，L0表示初始位置，S表示移动速度，t表示移动时间，Q为方向标志，其中，当目的位置大于初始位置Ltl时，Q = 1，否则，Q = -1。另外，控制器包括计时单元，该计时单元用于对运料小车的移动时间进行计数。另外，所述运料小车的定位控制系统为基于可编程逻辑控制器PLC实现的系统。根据本发明的运料小车的定位控制系统及方法，无需手动操作，即可确定运料小车的位置，改善了系统稳定性和可靠性，并提供了使用方便性。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中图1示出根据本发明实施例的运料小车的定位控制系统的框图。图2示出根据本发明实施例的布料小车的定位控制方法的流程图。图3示出根据本发明实施例的打料小车的定位控制方法的流程图。图4是示出根据本发明实施例的打料小车的定位控制方法的流程图。
具体实施例方式现在参照附图对本发明实施例进行详细的描述。图1示出根据本发明实施例的运料小车的定位控制系统的框图。参照图1，根据本发明实施例的运料小车的定位控制系统包括控制器10、驱动器20和位置检测开关30。这里，所述运料小车的定位控制系统优选为基于可编程逻辑控制器(PLC)实现的系统。控制器10用于控制运料小车的定位控制系统的运行。例如，控制器10基于用户的输入选择用于判断运料小车是否到达目的位置的判断方式，并基于选择的判断方式确定运料小车是否到达目的位置。所述判断方式包括软件方式、硬件方式以及软件方式和硬件方式的组合方式。软件方式为控制器10基于小车的初始位置、移动速度和移动时间来计算小车的当前位置并确定当前位置是否与目的位置相同。硬件方式为通过设置于目的位置处的位置检测开关30来确定小车是否到达目的位置。即，当运料小车到达目的位置时，位置检测开关30将到达信号发送给控制器10，控制器10基于接收到所述到达信号来确定运料小车已到达目的位置。可选择地，判断方式还可包括软件方式和硬件方式的组合方式。在所述组合方式中，软件方式的优先级高于硬件方式的优先级，即，基于二者的判断结果不同时，优先采用软件方式的判断结果。或者，在所述组合方式中，只要软件方式和硬件方式二者中有一个的判断结果为运料小车已到达目的位置，则控制器10判断为运料小车已到达目的位置。另外，控制器10还可基于用户的输入确定运料小车的移动目的地，S卩，目的位置。 此外，控制器10还可进行所述软件方式中用到的当前位置的计算。驱动器20在控制器10的控制下驱动运料小车。例如，驱动器20驱动运料小车勻速移动并在勻速移动的同时卸载物料(即，布料操作)。或者，驱动器20驱动运料小车勻速移动并到达目的位置之后卸载物料(即，打料操作)。另外，在运料小车到达目的位置之后，驱动器20可在控制器10的控制下驱动布料小车向下一目的位置移动。位置检测开关30设置于目的位置并确定运料小车是否到达目的位置。当运料小车到达目的位置时，位置检测开关30向控制器10发送关于运料小车到达目的位置的到达信号。另外，由于在实际运行过程中，目的位置的数量可以为多个(例如，2个或3个等)并且在每个位置需要设置至少一个位置检测开关30，因此，在运料小车的定位控制系统中，位置检测开关30的数量为多个，其数量至少等于目的位置的数量。如上所述，在软件方式中，控制器10根据初试位置Ltl、移动速度S以及移动时间t 来计算当前位置L，并将当前位置L与目的位置L1相比较确定运料小车是否到达目的位置。当前位置L可由如下的方式获得L = L0+QXSXto这里，Q为方向标志，当目的位置L1大于初始位置Ltl时，Q= 1 ；否者，Q =-1。艮口， Q = 1表示布料小车正向移动，Q = -I表示布料小车反向移动。移动时间t可通过包括在控制器10中的计时单元(未示出)对运料小车的移动时间进行计时来获得。移动速度S是预定值，可通过多次实验获得。例如，对移动速度S采用自寻优法，让布料小车以两个位置检测开关为基点往返多次校验，推算出布料小车的最优的移动速度。图2示出根据本发明实施例的运料小车的定位控制方法。如图2所示，在步骤 S210，控制器10基于用户的输入选择用于判断运料小车是否到达目的位置的判断方式。在步骤S220，控制器10例如基于用户的输入确定目的位置，其中，驱动器20在控制器10的控制下驱动运料小车勻速向目的位置移动。在此，驱动器20驱动运料小车勻速向目的位置移动的过程中，控制器10基于选择的判断方式确定运料小车是否到达目的位置。当确定运料小车没有到达目的位置时，控制器10控制驱动器20驱动运料小车继续向目的位置移动。当确定运料小车到达目的位置时， 控制器10控制驱动器20对运料小车进行相关的操作(例如，打料)。以下，参照图3和图 4来分别描述根据本发明实施例的运料小车的定位控制方法。其中，图3为示出根据本发明实施例的布料小车的定位控制方法的流程图；图4为示出根据本发明实施例的打料小车的定位控制方法的流程图。参照图3，在步骤S310，控制器10基于用户的输入选择用于判断运料小车是否到达目的位置的判断方式。如上所述，所述判断方式包括软件方式、硬件方式以及软件方式和硬件方式的组合方式。在步骤S320，控制器10例如基于用户的输入确定目的位置。这里，由于布料小车要在两个目的位置之间进行往返移动，控制器10确定的目的位置可包括第一目的位置\ 和第二目的位置&。此外，控制器将第一目的位置&设置为运料小车将要到达的目的位置， 即，当前目的位置。此外，控制器10还可基于目的位置(即，当前目的位置)与当前位置确定布料小车的移动方向，即，布料小车是向前移动还是向后移动。在步骤S330，驱动器20在控制器10的控制下驱动布料小车勻速向第一位置\移动。在步骤S340，控制器10基于选择的判断方式确定布料小车是否到达第一目的位
置X”如果确定布料小车没有到达第一目的位置\ (S340-否)，则驱动器20继续驱动布料小车向目的位置移动。如果确定布料小车到达第一目的位置\ (S340-是)，则在步骤S350，控制器10重新设置当前目的位置，即，将当前目的位置设置为第二目的位置\。在步骤S360，驱动器20在控制器10的控制下驱动布料小车勻速向第二目的位置
X2移动。在步骤S370，控制器10基于选择的判断方式确定布料小车是否到达第二目的位
直X2O如果确定布料小车没有到达第二目的位置(S370-否)，则驱动器20继续驱动布料小车向第二目的位置\移动。如果确定布料小车到达第二目的位置\ (S370-是)，则在步骤S380，控制器10确定布料操作是否完成。例如，控制器10可根据布料小车的往返移动次数是否达到了预定次数来确定布料操作是否完成。可选择地，控制器10可根据设置于布料区域的传感器(未示出)发送的信号(例如，关于布料厚度的信号)确定布料操作是否完成。如果控制器10确定布料操作没有完成(S380-否)，则在步骤S390，重新将当前目的位置设置为第一目的位置&并进行到步骤S330来驱动布料小车向第一目的位置&移动。如果控制器10确定布料操作完成(S380-是)，则布料小车的定位控制过程结束。图4为示出根据本发明实施例的打料小车的定位控制方法的流程图。在步骤S410，控制器10基于用户的输入选择用于判断运料小车是否到达目的位置的判断方式。如上所述，所述判断方式包括软件方式、硬件方式以及软件方式和硬件方式的组合方式。在步骤S420，控制器10确定目的位置并设置当前目的位置。由于在打料过程中， 打料小车需要在多个位置进行打料，因此，控制器10可设置打料小车将顺序通过的多个目
的位置，即，第一目的位置X1、第二目的位置)(2.....第η目的位置Χη，其中，第一目的位置&
为打料小车将要到达的目的位置，即，当前目的位置。此外，控制器10还可基于第一目的位置&与当前位置确定布料小车的移动方向，即，打料小车是向前移动还是向后移动。在步骤S430，驱动器20在控制器10的控制下驱动布料小车勻速向当前目的位置 (例如，第一目的位置X1)移动。在步骤S440，控制器10基于选择的判断方式确定布料小车是否到达当前目的位置(例如，第一目的位置)g。如果确定布料小车没有到达目的位置(例如，第一目的位置X1) (S440-否)，则驱动器20继续驱动布料小车向目的位置(例如，第一目的位置X1)移动。如果确定布料小车到达当前目的位置(例如，第一目的位置X1) (S440-是)，则在步骤S450，驱动器20在控制器10的控制下在当前目的位置(例如，第一目的位置X1)进行打料操作。这里，控制器10可基于计时的方式确定在目的位置的打料操作是否结束。在步骤S460，控制器10确定是否对所有目的位置(S卩，第一目的位置&至第η目的位置Xn)都进行了打料操作。这里，控制器10可基于当前目的位置是否为Xn来确定是否对所有目的位置都进行了打料操作。如果控制器10确定没有对所有目的位置完成打料操作(S460-否)，则在操作 S470,控制器10重新设置当前目的位置，即，将当前目的位置设置为当前目的位置的下一目的位置。例如，当当前的目的位置为第一目的位置&时，下一目的位置为第二目的位置 X2 ；当当前的目的位置为第二目的位置&时，下一目的位置为第三目的位置\。在控制器10重新设置了当前目的位置(步骤S470)之后，进行到步骤S430，驱动器20在控制器10的控制下驱动布料小车勻速向重新设置的当前目的位置移动。如果控制器10确定对所有目的位置进行了打料操作(S460-是)，则打料小车的定位控制过程结束。根据本发明的运料小车的定位控制系统及方法，无需手动操作，即可确定运料小车的位置，改善了系统稳定性和可靠性，并提供了使用方便性。虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。
权利要求
1.一种运料小车的定位控制方法，其特征在于，包括如下步骤选择用于判断运料小车是否到达目的位置的判断方式；确定运料小车的目的位置；驱动运料小车从初始位置以勻速向目的位置移动；基于选择的判断方式确定运料小车是否到达目的位置；如果小车没有到达目的位置，则使小车继续向目的位置移动，其中，所述判断方式是基于小车的初始位置、移动速度和移动时间来计算小车的当前位置并确定当前位置是否与目的位置相同的软件方式、通过设置于目的位置处的位置检测开关来确定小车是否到达目的位置的硬件方式、以及所述软件方式和所述硬件方式的组合方式之一。
2.根据权利要求1所述的运料小车的定位智能控制方法，其特征在于，运料小车在向目的位置移动过程中卸载物料。
3.根据权利要求2所述的运料小车的定位智能控制方法，其特征在于，确定运料小车的目的位置的步骤包括确定运料小车的第一目的位置和第二目的位置并将第一目的位置设置为当前目的位置，其中，当前目的位置为运料小车将要到达的目的位置，其中，通过在运料小车到达第一目的位置和第二目的位置之一时将第一目的位置和第二目的位置中的另一目的位置设置为当前目的位置来使运料小车在第一目的位置与第二目的位置之间进行预定次数的勻速往返移动。
4.根据权利要求3所述的运料小车的定位智能控制方法，其特征在于，当运料小车到达作为当前目的位置的第二目的位置并且在第一目的位置与第二目的位置之间的往返次数没有到达预定次数时，将第一目的位置设置为当前目的位置，当运料小车到达作为当前目的位置的第二目的位置并且在第一目的位置与第二目的位置之间的往返次数到达预定次数时，停止运料小车的移动。
5.根据权利要求1所述的运料小车的定位智能控制方法，其特征在于，当运料小车在到达目的位置时，运料小车卸载物料。
6.根据权利要求4所述的运料小车的定位智能控制方法，其特征在于，确定运料小车的目的位置的步骤包括确定运料小车将顺序通过的第一目的位置至第η目的位置并将第一目的位置设置为当前目的位置，其中，当前目的位置为运料小车将要到达的目的位置，η为大于2的整数。
7.根据权利要求6所述的运料小车的定位智能控制方法，其特征在于，当运料小车到达的当前目的位置不是第η目的位置时，将与当前目的位置对应的目的位置的下一目的位置设置为当前目的位置，当运料小车到达的当前目的位置是第η目的位置时，停止小车的移动。
8.根据权利要求1述的运料小车的定位智能控制方法，其特征在于，在所述判断方式是所述软件方式和所述硬件方式的组合方式时，软件方式的优先级高于硬件方式的优先级。
9.根据权利要求1所述的运料小车的定位智能控制方法，其特征在于，在软件方式中按如下等式计算当前位置，L = L0+QXSXt,其中，L表示当前位置，L0表示初始位置，S表示速度，t表示移动时间，Q为方向标志，其中，当目的位置大于初始位置Ltl时，Q = 1，否则，Q = -1。
10.一种运料小车的定位控制系统，其特征在于，包括控制器，基于用户的输入选择用于判断运料小车是否到达目的位置的判断方式并确定运料小车的目的位置；驱动器，在控制器的控制下驱动运料小车勻速向目的位置移动；位置检测开关，确定运料小车是否到达目的位置，其中，控制器基于选择的判断方式确定运料小车是否到达目的位置并且如果运料小车没有到达目的位置，则控制所述驱动器使小车继续向目的位置移动，其中，所述判断方式包括基于小车的初始位置、移动速度和移动时间来计算小车的当前位置并确定当前位置是否与目的位置相同的软件方式、通过设置于目的位置处的位置检测开关来确定小车是否到达目的位置的硬件方式、以及所述软件方式和所述硬件方式的组合方式之一。
11.根据权利要求10所述的运料小车的定位控制系统，其特征在于，驱动器驱动运料小车以在向目的位置移动过程中卸载物料。
12.根据权利要求11所述的运料小车的定位控制系统，其特征在于，控制器确定运料小车的第一目的位置和第二目的位置并将第一目的位置设置为当前目的位置，其中，当前目的位置为运料小车将要到达的目的位置，，其中，通过在运料小车到达第一目的位置和第二目的位置之一时将第一目的位置和第二目的位置中的另一目的位置设置为当前目的位置来使运料小车在第一目的位置与第二目的位置之间进行预定次数的勻速往返移动。
13.根据权利要求10所述的运料小车的定位控制系统，其特征在于，当运料小车在到达目的位置时，驱动器驱动运料小车以卸载物料。
14.根据权利要求13所述的运料小车的定位控制系统，其特征在于，控制器确定运料小车将顺序通过的第一目的位置至第η目的位置并将第一目的位置设置为当前目的位置， 其中，当前目的位置为运料小车将要到达的目的位置，其中，η为大于2的整数。
15.根据权利要求14所述的运料小车的定位控制系统，其特征在于，当运料小车到达的当前目的位置不是第η目的位置时，将与当前目的位置对应的目的位置的下一目的位置设置为当前目的位置，当运料小车到达的当前目的位置是第η目的位置时，停止小车的移动。
16.根据权利要求10述的运料小车的定位控制系统，其特征在于，在所述软件方式和硬件方式的组合方式中，软件方式的优先级高于硬件方式的优先级。
17.根据权利要求10所述的运料小车的定位控制系统，其特征在于，在软件方式中，控制器按如下的等式计算运料小车的当前位置，L = L0+QXSXt,其中，L表示当前位置，Ltl表示初始位置，S表示移动速度，t表示移动时间，Q为方向标J志，其中，当目的位置大于初始位置Ltl时，Q = 1，否则，Q = -1。
18.根据权利要求17所述的运料小车的定位控制系统，其特征在于，控制器包括计时单元，该计时单元用于对运料小车的移动时间进行计数。
19.根据权利要求10所述的运料小车的定位控制系统，其特征在于，所述运料小车的定位控制系统为基于可编程逻辑控制器PLC实现的系统。
全文摘要
一种运料小车的定位控制方法及系统。所述方法包括步骤选择用于判断运料小车是否到达目的位置的判断方式；确定运料小车的目的位置；驱动运料小车从初始位置以匀速向目的位置移动；基于选择的判断方式确定运料小车是否到达目的位置；如果小车没有到达目的位置，则使小车继续向目的位置移动，其中，所述判断方式是基于小车的初始位置、移动速度和移动时间来计算小车的当前位置并确定当前位置是否与目的位置相同的软件方式、通过设置于目的位置处的位置检测开关来确定小车是否到达目的位置的硬件方式、以及所述软件方式和所述硬件方式的组合方式之一。
文档编号G05D1/02GK102354214SQ20111025217
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者吴晓峰, 吴鸿鹏, 宋爱梅, 张艳艳, 李青, 武中华, 段方民, 王彩琴, 王猛, 王金涛, 肖有洋, 谷志刚, 陈铁军, 陈靖, 韩梅 申请人:莱芜钢铁集团电子有限公司