辐照生产控制装置和系统的制作方法

本申请涉及辐照工艺技术领域，特别是涉及一种辐照生产控制装置和系统。

背景技术：

随着辐射加工行业的飞速发展，对电子加速器辐照加工剂量的稳定性提出了更高的要求。剂量的稳定性不仅与电子加速器的各项参数的稳定性有关，还与配套的束下传输装置的速度稳定性和联动跟踪的一致性相关。束下传输装置的速度稳定性与机械加工的精度和电气控制有关。

传统技术中，通常设置一个控制柜对辐照生产进行控制，然而，束下传输装置与控制柜的连接需要大量的电缆，比较复杂。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种辐照生产控制装置和系统。

一方面，本申请一个实施例提供一种辐照生产控制装置，用于控制束下传输装置，所述束下传输装置包括收线器件、放线器件和牵引器件，所述辐照生产控制装置包括：

第一从控制器，与所述收线器件电连接，用于控制所述收线器件的工作，并检测所述收线器件的收线工作参数，其中，所述收线工作参数包括辐照剂量；

第二从控制器，与所述放线器件电连接，用于控制所述放线器件的工作，并检测所述放线器件的放线工作参数；

主控制器，与所述牵引器件电连接，用于控制所述牵引器件的工作，并检测所述牵引器件的牵引工作参数，且所述主控制器与所述第一从控制器和所述第二从控制器均通信连接，所述主控制器根据所述收线工作参数、所述放线工作参数和所述牵引工作参数控制所述第一从控制器、所述第二从控制器和所述牵引器件工作，以实现辐照生产。

在其中一个实施例中，所述主控制器通过过程现场总线分别与所述第一从控制器和所述第二从控制器通信连接。

在其中一个实施例中，还包括：

生产数据记录器件，与所述主控制器通信连接，用于记录所述收线工作参数、所述放线工作参数和所述牵引工作参数。

在其中一个实施例中，所述生产数据记录器件通过以太网与所述主控制器通信连接。

在其中一个实施例中，还包括：

显示器件，与所述主控制器通信连接。

在其中一个实施例中，还包括：

剂量检测器件，与所述主控制器通信连接，所述剂量检测器件用于检测所述辐照剂量；

警示器件，与所述剂量检测器件通信连接，所述警示器件用于若所述辐照剂量超过预设阈值，进行警示。

另一个方面，本申请一个实施例提供一种辐照生产控制系统，包括：

如上所述的辐照生产控制装置；

束下传输装置，包括：

收线器件，与所述第一从控制器电连接，用于收卷辐照后的线材；

放线器件，与所述第二从控制器电连接，用于释放待辐照的线材；

牵引器件，与所述主控制器电连接，用于将所述待辐照的线材牵引至辐照室。

在其中一个实施例中，所述束下传输装置还包括：

导线轮组，设置于所述收线器件和所述放线器件，用于将所述辐照后的线材引出所述辐照室，以及引导所述待辐照的线材进入所述辐照室。

在其中一个实施例中，所述束下传输装置还包括：

第一储线架，与所述收线器件机械连接，用于储存所述辐照后的线材。

在其中一个实施例中，所述束下传输装置还包括：

第二储线架，与所述放线器件机械连接，用于储存所述待辐照的线材。

本申请实施例提供的所述辐照生产控制装置和系统，所述辐照生产控制装置用于控制束下传输装置。所述辐照生产控制装置包括第一从控制器、第二从控制器和主控制器。本申请实施例提供的所述辐照生产控制装置中所述收线器件与所述第一从控制器电连接，所述放线器件与所述第二从控制器电连接，所述牵引器件与所述主控制器电连接，所述主控制器与所述第一从控制器和所述第二从控制器均通信连接，这样能够避免大量的电缆直接与所述主控制器的连接，简单方便，并且，能够防止大量电缆连接时发生缠绕，影响所述束下传输装置的使用。同时，本申请实施例通过所述主控制器、所述第一从控制器和所述第二从控制器对所述束下传输装置进行控制，更加智能化和自动化，并且，能够提高所述束下传输装置的可靠性。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的辐照生产控制装置的应用场景结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的辐照生产控制装置的结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的辐照生产控制装置的结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的辐照生产控制装置的结构示意图；

图5为本申请一个实施例提供的辐照生产控制系统的结构示意图；

图6为本申请一个实施例提供的束下传输装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、辐照生产控制装置；

20、束下传输装置；

21、收线器件；

22、放线器件；

23、牵引器件；

24、导线轮组；

25、第一储线架；

26、第二储线架；

30、双头储线架；

100、第一从控制器；

200、第二从控制器；

300、主控制器；

400、生产数据记录器件；

500、显示器件；

600、剂量检测器件；

700、警示器件。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请实施例提供的辐照生产控制装置10可以用于控制如图1所述的束下传输装置20。所述束下传输装置20包括收线器件21、放线器件22和牵引器件23。所述牵引器件23与所述收线器件21和所述放线器件22均机械连接。所述牵引器件23设置于进行辐照加工的辐照室中，所述收线器件21和所述放线器件22均设置于所述辐照室外。所述牵引器件23和所述收线器件21之间连接有双头储线架30，所述双头储线架30用于储存所述收线器件21收卷的线材，同时，可以储存所述放线器件22要释放的线材。所述束下传输装置20的主要功能是输送待辐照产品到所述辐照室进行辐照加工，并将加工完成的产品收卷出来。

下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

请参见图2，本申请一个实施例提供一种辐照生产控制装置10，所述辐照生产控制装置10用于控制所述束下传输装置20，所述辐照生产控制装置10包括第一从控制器100、第二从控制器200和主控制器300。

所述第一从控制器100与所述收线器件21电连接，用于控制所述收线器件21的工作。所述第一从控制器100与所述收线器件21可以通过屏蔽电缆电连接，所述第一从控制器100可以控制所述收线器件21的正常工作。所述收线器件21的工作为将辐照后的线材收卷出来。并且所述第一从控制器100能够检测所述收线器件21的工作时的收线工作参数，其中，所述收线工作参数可以包括辐照剂量、所述收线器件21和开启、停止、收线速度和故障信息等。可以设置显示器或者触摸屏与所述第一从控制器100通信连接，从而能够显示所述第一从控制器100检测到的所述收线工作参数。

所述第二从控制器200与所述放线器件22电连接，用于控制所述放线器件22的工作。所述第二从控制器200与所述放线器件22可以通过所述屏蔽电缆电连接，所述第二从控制器200可以控制所述放线器件22的正常工作。所述放线器件22的工作为将待辐照的线材传送出去。并且，所述第二从控制器200能够检测所述放线器件22的放线工作参数，其中，所述放线工作参数可以包括所述收线器件21的开启、停止、放线速度和故障信息等。可以设置显示器或者触摸屏与所述第二从控制器200通信连接，从而能够显示所述第二从控制器200检测到的所述放线工作参数。

所述主控制器300与所述牵引器件23电连接，用于控制所述牵引器件23的工作。所述主控制器300与所述牵引器件23可以通过屏蔽电缆电连接，所述主控制器300可以控制所述牵引器件23的正常工作。所述牵引器件23的工作为将待辐照的线材牵引至所述辐照室进行辐照加工。所述主控制器300能够检测所述牵引器件23的牵引工作参数，其中，所述牵引工作参数可以包括所述牵引器件23的开启、停止、牵引速度和故障信息等。所述主控制器300与所述第一从控制器100通信连接，并且，所述主控制器300与所述第二从控制器200通信连接。所述主控制器300能够根据所述收线工作参数控制所述第一从控制器100工作，通过所述第一从控制器100控制所述收线器件21工作；所述主控制器300根据所述放线工作参数控制所述第二从控制器200工作，通过所述第二从控制器200控制所述放线器件22工作，所述主控制器300控制所述牵引器件23工作，这样能够对产品实现辐照生产。

在本实施例中，所述第一从控制器100、所述第二从控制器200和所述主控制器300可以是计算机设备、微处理芯片或其他设备，所述计算机设备可以但不限于是工业计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等。所述主控制器300、所述第一从控制器100和所述第二从控制器200中均可以包括变频器、编码器和风机等组件。在一个具体的实施例中，所述第一从控制器100和所述第二从控制器200可以为可编程逻辑控制器。所述主控制器300对接收到的所述收线工作参数、所述放线工作参数和所述牵引工作参数会进行程序滤波和门槛保护，这样能够避免所述收线工作参数、所述放线工作参数和所述牵引工作参数漂移产生误差，从而能够提高所述辐照生产装置10的可靠性。

所述辐照生产控制装置10的具体工作原理如下：

开始辐照生产时，所述主控制器300控制所述牵引器件23、所述第一从控制器100和所述第二从控制器200工作，所述第一从控制器100控制器所述收线器件21工作，所述第二从控制器200控制器所述放线器件22工作。所述放线器件22释放待辐照的线材，所牵引器件23牵引所述待辐照的线材至所述辐照室，在所述辐照室内对所述待辐照的线材进行辐照加工。当完成辐照加工后，生成辐照后线材，所述收线器件21收卷所述辐照后的线材。辐照生产结束后，所述述第一从控制器100控制器所述收线器件21停止工作，所述第二从控制器200控制器所述放线器件22停止工作。所述主控制器300控制所述牵引器件23、所述第一从控制器100和所述第二从控制器200停止工作。

本申请实施例提供的所述辐照生产控制装置10，所述辐照生产控制装置10用于控制束下传输装置20。所述辐照生产控制装置10包括第一从控制器100、第二从控制器200和主控制器300。本申请实施例提供的所述辐照生产控制装置10中所述收线器件21与所述第一从控制器100电连接，所述放线器件22与所述第二从控制器200电连接，所述牵引器件23与所述主控制器300电连接，所述主控制器300与所述第一从控制器100和所述第二从控制器200均通信连接，这样能够避免大量的电缆直接与所述主控制器300的连接，简单方便，并且，能够防止大量电缆连接时发生缠绕，影响所述束下传输装置20的使用。同时，本申请实施例通过所述主控制器300、所述第一从控制器100和所述第二从控制器200对所述束下传输装置20进行控制，更加智能化和自动化，并且，能够提高所述束下传输装置20的可靠性和适用性。

在一个实施例中，所述主控制器300通过过程现场总线分别与所述第一从控制器100和所述第二从控制器200通信连接。过程现场总线(processfieldbus，profibus)是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。profibus传送速度可在9.6kbaud～12mbaud范围内选择，且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。所述主控制器300通过profibus分别于所述第一从控制器100和所述第二从控制器200通信连接，能够传输大量的数据信息，提高所述辐照生产控制装置10的智能化和可靠性。

请参见图3，在一个实施例中，所述辐照生产控制装置10还包括生产数据记录器件400。所述生产数据记录器件400与所述主控制器300通信连接，用于记录所述收线工作参数、所述放线工作参数和所述牵引工作参数。

在本实施例中，利用所述生产数据记录器件400可以记录所述收线工作参数、所述放线工作参数和所述牵引工作参数。并且，所述生产数据记录器件400的参数可以让工作人员进行查询。当在辐照生产过程中，发生质量和设备故障等事故时，工作人员可以通过所述生产数据记录器件400调取数据，通过数据分析事故原因。同时，通过所述生产数据记录器件400可以实时的监控所述束下传输装置20工作的稳定性，可以通过一些参数观察所述束下传输装置20的运行状况，例如，所述辐照剂量，所述收线器件21的收线速度、所述放线器件22的放线速度和所述牵引器件23的牵引速度等。所述生产数据记录器件400的使用能够使得工作人员更加方便和简单的了解所述辐照生产控制装置10的工作过程，从而能够提高所述辐照生产控制装置10的适用性，进而能够提高所述束下传输装置20的可靠性，可以提高辐照产品的质量。

在一个实施例中，所述生产数据记录器件400通过以太网与所述主控制器300通信连接。通过以太网通信连接所述生产数据记录400和所述主控制器300能够降低其他信号的干扰，从而能够提高所述辐照生产控制装置10的适用性和可靠性。

请继续参见图3，在一个实施例中，所述辐照生产控制装置10还包括显示器件500。所述显示器件500与所述主控制器300通信连接。所述显示器件500可以显示所述主控制器300中一些主要的工作参数，例如：辐照产品质量，辐照剂量和所述收线器件21、所述放线器件22和所述牵引器件23的开启和停止等。在本实施例中，通过所述显示器件500显示的主要参数，工作人员可以清楚的获取所述收线器件21、所述放线器件22、所述牵引器件23和所述辐照产品的信息，从而能够及时的获取所述束下传输装置20的运行状况，进而能够提高所述辐照生产控制装置10的适用性和可靠性。

请参见图4，在一个实施例中，所述辐照生产控制装置10还包括剂量检测器件600和警示器件700。所述剂量检测器件600与所述主控制器300通信连接，所述剂量检测器件600能够对所述主控制器300中的所述辐照剂量进行检测。所述警示器件700与所述剂量检测器件600通信连接，当所述辐照剂量超过预设阈值时，所述警示器件700可以对工作人员进行警示，以使工作人员获取所述辐照剂量超量的信息，及时做出相应的措施，例如：利用所述主控制器300、所述第一从控制器100和所述第二从控制器200控制所述束下传输装置20停止工作，或者控制所述束下传输装置20传输速度，使得所述辐照剂量恢复正常。其中，所述预设阈值为工作人员在辐照生产前设置的，工作人员可以根据不同辐照产品需要的所述辐照剂量来设置不同的预设阈值。在本实施例中，所述剂量检测器件600和所述警示器件700的设置能够提高所述辐照生产控制装置10的适用性和可靠性。

在一个具体的实施例中，所述辐照生产控制装置10还可以包括判断设备，所述判断设备与所述剂量检测器件600和所述警示器件700均通信连接。所述判断设备根据所述剂量检测器件600检测的所述辐照剂量与所述预设阈值的对比，判断所述辐照剂量是否超量，并将判断结果发送至所述警示器件700。若所述辐照剂量超量，所述警示器件700会向工作人员发出警示。

在一个具体的实施例中，可以在所述主控制器300中设置有剂量检测模块，对检测的剂量进行判断的剂量判断模块，还有根据所述剂量判断模块判断结果进行警示的警示模块。

请参见图5，本申请一个实施例提供一种辐照生产控制系统30，所述辐照生产控制系统30包括如上所述的辐照生产控制装置10和束下传输装置20，所述束下传输装置20包括：收线器件21、放线器件22和牵引器件23。所述收线器件21与所述第一从控制器100电连接，用于收集辐照后的线材。所述放线器件22与所述第二从控制器200电连接，用于释放待辐照的线材。所述牵引器件23与所述主控制器300电连接，用于将所述待辐照的线材牵引至辐照室。所述辐照生产控制系统30包括所述辐照生产控制装置10，因此具有所述辐照生产控制装置10的所有结构和有益效果，在此不再赘述。

请参见图6，在一个实施例中，所述束下传输装置20还包括导线轮组24。所述导线轮组24设置于所述收线器件21和所述放线器件22。所述导线轮组24用于将所述辐照后的线材引出所述辐照室，以及引导所述待辐照的线材进入所述辐照室，以实现辐照生产。所述导线轮组24用于引导所述辐照后的线材和所述待辐照线材的传送方向。本实施例对所述导线轮组24的结构和种类等不作任何限制，只要能够实现其功能即可。本实施例提供的所述导线轮组24不仅能够引导所述辐照后的线材和所述待辐照线材的运动，还能够防止所述辐照后的线材和所述待辐照线材发生拉伸或刮伤等风险，能够提高所述束下传输装置20的适用性和可靠性。

在一个具体的实施例中，所述导向轮组24可以包括导向支架和设置于导线支架上的过线轮，通过过线轮引导所述辐照后的线材和所述待辐照线材的运动方向。

请继续参加图6，在一个实施例中，所述束下传输装置20还包括第一储线架25，所述第一储线架25与所述收线器件21机械连接，用于储存所述辐照后的线材。所述第一储线架25设置于所述导线轮组24和所述收线器件21之间。所述第一储线架25可以是立式储线架，也可以是卧式储线架。本实施例对所述第一储线架25的结构和种类等不作任何限制，使用者可以根据实际应用场景和实际需求进行选择。在本实施例中，所述第一储线架25的设置可以为传输中的所述辐照后的线材提供稳定的张力，以及为传输中的所述辐照后线材匹配稳定的线速度。并且，在所述收线器件21收集满所述辐照后的线材，需要下盘时，所述第一储线架25可以用于收集所述辐照后的线材，不需要停止所述收线器件21的工作，能够提高所述束下传输装置20的工作效率。

请继续参加图6，在一个实施例中，所述束下传输装置20还包括第二储线架26，所述第二储线架26与所述放线器件22机械连接，用于储存所述待辐照的线材。所述第二储线架26设置于所述导线轮组24和所述放线器件22之间。所述第二储线架26可以是立式储线架，也可以是卧式储线架。本实施例对所述第二储线架26的结构和种类等不作任何限制，使用者可以根据实际应用场景和实际需求进行选择。在本实施例中，所述第二储线架26的设置可以为传输中的所述待辐照线材提供稳定的张力，以及为传输中的所述待辐照线材匹配稳定的线速度，并且，所述第二储线架26可以存储所述待辐照的线材，能够在不停止所述放线器件22的工作的情况下换盘，从而能够提高所述束下传输装置20的工作效率。

在一个具体的实施例中，如图1所示，可以采用双头储线架30替代所述第一储线架25和所述第二储线架26，所述双头储线架30既可以储存所述待辐照的线材，也可以储存所述辐照后的线材。所述双头储线架30可以是立式储线架，也可以是卧式储线架。

在一个具体的实施例中，所述第一储线架25设置有第一张力架，所述第一张力架可以与所述第一从控制器100电连接。所述第一张力架采用变频张力控制，闭环反馈，能够确保在辐照生产中张力的稳定可靠，从而能够减少所述辐照后的线材的拉伸问题，进而能够提高所述辐照生产装置和系统的可靠性。

在一个具体的实施例中，所述第二储线架26设置有第二张力架，所述第二张力架可以与所述第二从控制器200电连接。对于所述第二张力架的描述可以参考所述第一张力架的描述，在此不再赘述。

在一个实施例中，可以设置多个所述牵引器件23、多个所述收线器件21和多个所述放线器件22，每个所述牵引器件23、所述收线器件21和所述放线器件22都可以组成一个所述束下传输装置20。所述收线器件21和所述放线器件22的数量是相等的，一个所述收线器件21配套设置一个所述收线器件21。所述辐照生产系统可以是两进两出的，或者六进六出和八进八出的，这与设置的所述收线器件21和所述放线器件22的数量有关。每个所述收线器件21均设置有所述第一从控制器100，每个所述放线器件22均设置有所述第二从控制器200，则所述主控制器300可以实现对多个所述束下传输装置20的控制，每个所述束下传输装置20可以生产不同的辐照产品。具体的，可以设置两个所述束下传输装置20，所述主控制器300分别控制每个所述束下传输装置20。所述主控制器300对每个所述束下传输装置20进行闭环控制，当每个所述束下传输装置20的传输速度发生波动时，通过所述主控制器300中的编码器进行反馈，利用比例积分微分(proportion-integral-differential,pid)控制使得每个所述束下传输装置20的速度稳定在一定的范围内，如2％左右，这样能够保证辐照加工剂量的稳定性，从而能够保证所述辐照生产控制装置和系统的可靠性。

在一个实施例中，所述辐照生产控制系统30还包括电子加速器。所述电子加速器与所述主控制器300电连接，所述主控制器300可以接收所述电子加速器的加速工作参数，并根据所述加速工作参数控制所述第一从控制器100和第二从控制器200工作。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。