专利名称：用于控制输送系统的方法和控制系统以及用于捆包纸浆的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制输送系统的方法，如权利要求1的前序部分所述，该输送系统包括多个输送器，并涉及用于这种包括多个输送器的输送系统的控制系统，其中每个输送器都分配有一个控制单元，该控制单元与用来供给状态数据的传感装置相联系。根据这些状态数据以及来自其它输送器的状态数据，该控制单元可产生用于控制输送器的信号。本发明还涉及一种具有这样一种输送系统的、用于包装纸浆的工厂(车间)。
输送器的传感装置可以由机械限位的传感器或感应式传感器组成。一输送器的传感装置所获得的状态数据可以提供关于输送器状态的综合信息，即，输送器是否是空的，或者是否它正携带着一载荷(例如一捆包物)，以及输送器的位置。在本文中，“输送器”还应该被理解为输送系统内除了真实输送器以外的机器。从通信的角度来考虑，必须将所有这些机器都当作输送器。
例如用于制造纸板的纸浆包装线上的输送设备在很多情况下是各不相同的。这主要是因为输送设备的安装地点很少有类似的，还因为各车间中的载荷(待捆包件)形式以及输送系统所需的容量各不相同。每个车间都是专门设计的，需要在输送方面投入大量的工程量。在一个普通的情况下，几乎要对输送系统投入一半的工程量，而对车间内的其它机器投入另一半工程量。
所讨论的现代输送系统的控制系统是这样构造的，即，在输送系统共用的中央计算机内为每个输送器布置一个控制单元。因此，所述中央计算机包括用于每个输送器的控制单元，每个控制单元实际上都是一个程序模块。每个输送器均通过其控制单元联系于所有其它输送器，即，与所讨论输送器相关的输送器。该控制单元可接收来自于相关输送器的状态数据。一输送器相关于那些其状态会影响应该如何控制所讨论输送器的传感器。纯理论地讲，一输送器可以相关于无限量的其它输送器。然而，实际上一输送器通常不能相关于超过大约15个其它输送器，因而其控制单元只能接收来自于其它15个输送器的状态数据。在这些状态数据的基础上，控制单元可产生用于控制相关于该控制单元的输送器的控制信号。
由于输送系统中的每个输送器都具有与其相关的输送器组，并且由于两个输送系统很难完全相同，因而对每个输送系统都需要非常复杂的、度身定制的方案。
如果出于某些原因需要对车间作出改变，例如去掉一个输送器或者赋予其略微变化的功能，该输送器的控制单元和所有与该输送器相关的输送器的控制单元就必须重新编程。
本发明的目的在于，避免这些问题，尤其是大大减小工程量，因而降低成本。
这个目的是由引文所述类型的方法和控制系统来实现的，它们已经被赋予了如权利要求1和2所述的特征。
在本发明中，采用递推的方法，即，每个输送器只与相邻的(一个或多个)输送器进行通信联系，而相邻的输送器又与和它们相邻的输送器进行通信联系，等等。一相邻的输送器就是所述传感器可以向其传送一载荷或者从其接收一载荷的那个输送器。所述通信联系包括每个输送器的控制单元从其相邻输送器的控制单元接收控制信息，或对其相邻输送器的控制单元传递控制信息。每个输送器的控制信息都是根据该输送器自身的状态数据以及与其相邻的各输送器的控制信息来产生的。因此，每个输送器不直接具有与相邻输送器的状态相关的信息，而是具有根据若干个输送器的状态数据产生的控制信息。因此，可以搜索各输送器的链，并使状态数据以控制信息的形式返回。
根据输送器自身的状态数据以及该输送器的控制单元所拥有的控制信息，可以产生用于控制所讨论输送器的控制信号。
于是，各输送器的控制单元是标准化的。无论采用何种类型的输送器，相邻输送器之间的控制信息的范围总是相同的。从通信联系的角度来看，转动和移动作业是等同的，一固定式输送器被当成是只有一个位置的移动式输送器。因此，只需要一个程序来在两个输送器之间移动载荷。从编程方面来看，所有传输系统都是相同的，而对现有车间的改造则与建造一个新的车间一样简单。当扩大或改造一个现有的车间时，只需要规定新的相邻输送器。从通信方面来看，通过输入新的相邻输送器的信息，就可以很方便地将一固定式输送器改造成一移动式输送器。
由于各输送器的控制单元都是完整的、标准的单元，因而借助本发明可以节约很多。可以将在交付一新的输送系统之前的工程量(如编程)以及在安装各输送器时的工程量降低至原来的十分之一。当根据本发明来改造一现有的输送系统以及当建造新的设备时，都可以节约劳力。即使是具有不同类型控制系统的车间，也能被改造成根据本发明的控制系统。
根据本发明的控制单元的尺度是，可以与最大数量的相邻输送器的控制系统进行通信联系。因此，这意味着该控制单元的尺度是对“最差情况”而言，即用于纸浆捆包生产线的输送系统是由具有五个不同位置的一移动式输送器构成，每个位置都有两个相邻的输送器。在最简单的情况下，即只带有一个相邻输送器的直线输送器，采用相同的控制单元，但在此情况下，其容量仅被部分地利用。
在根据本发明的控制系统中，例如，一输送器的控制单元可以直接连接于其各相邻输送器的控制单元，或者是布置成通过一现场总线与各相邻输送器的控制单元相联系。若采用一现场总线在各输送器之间进行通信联系，就可以使电缆的敷设量最小。
在每个输送器上布置有实际的输入和输出装置，用于联系电动机、灯、信号设备、传感设备等。输入装置可将状态数据传递至控制单元，而输出装置可传送来自于控制单元的控制信号。输入和输出装置也可以是标准化的。
根据本发明较佳实施例的控制系统，每个输送器包括一控制单元、一用于现场总线和实际输入、输出装置的通信处理器。
根据本发明另一实施例的控制系统，各控制单元是由一中央计算机中的程序模块来实现的，其与各输送器的通信联系是通过中央计算机内的通信处理器来进行的。在此情况下，中央计算机包括用于每个输送器的程序模块。该程序模块可形成用于所讨论输送器的控制单元。
为了进一步解释本发明，下面将结合附图来描述本发明控制系统的实施例，附图中
图1示出了一用于包装纸浆的输送系统的一部分；以及图2-4示出了用于图1所示输送系统的控制系统的三个不同实施例的主要结构。
图1示出了纸浆包装线的一部分，其中一切刀2位于图的最左侧，待捆包件从该切刀起向两旁运输，并且由回转输送器7、9送至输送器4或5。在图中，回转输送器7、9处于一正在等待接纳来自切刀2的待捆包件的等待位置。待捆包件从输送器4传送至输送器6，随后再到输送器8和10。
输送器10后面的加框部分11包括一称量机、一待捆包件压机和用于将待捆包件传送至下一个包装机13的另一个输送器。稍后将会提及，包装机13将待捆包件包裹在由输送器15、20、22供应的包装片材内。
包装机后面是一个第一捆扎机17，待捆包件在其中被线19捆扎。捆扎机17后面是一个印字机21和一折叠机12，后者具有一用于使待捆包件升高并转动的转台，以便折叠包装片材的各个角，随后，待捆包件被送至第二捆扎机23，借助一与第一捆扎机17的捆扎线处于不同方向的线25来完成捆扎。
当然，在前述的各包装机器之间设置了逐步传送待捆包件的其它输送器。
在此，没有详细描述包装作业、接下来的钉扣作业和捆包件的进一步搬运。
每个输送器均相关于一控制单元，该控制单元包括实际的输入和输出装置以及传感装置。特别是来自传感装置的状态数据是通过实际的输入装置送至控制单元，特别是控制信号是通过实际的输出装置从控制单元送至输送器。
输送器的控制单元是以下文将要更详细描述的方式布置的，以联系于相邻输送器的控制单元。每个控制单元可产生控制信号，控制信号是根据其本身的输送器的状态数据以及根据来自相邻输送器的控制信息而产生的。因此，通过相邻两输送器的两个控制单元，可以收集控制信息，可以将这些信息与输送器本身的状态数据一起用来产生可对其本身的输送器进行控制的控制信号。于是，输送器6就可以从输送器4、8、14和15获得控制信息，而输送器8可以从输送器10和输送器6等获得控制信息。
当启始位置是输送器6上的待捆包件(该待捆包件将被进一步输送)时，可能以下列顺序进行传送。当输送器6的控制单元从不能接收待捆包件的输送器8的控制单元接收到控制信息时，输送器6所携带的待捆包件将被送至输送器14，这时，输送器14的控制单元表明在输送器14、16或18上有用于临时储存待捆包件的空间。假设输送器14和16都被占据，而输送器18仍然是空的。那么，输送器14的状态数据就表示它已被占据。输送器14的控制单元询问输送器16的控制单元在那里是否有空间。输送器16的状态数据表明那里已被占据。输送器16的控制单元再询问输送器18的控制单元在那里是否有空间。输送器18的状态数据表明那里是空的。输送器18的控制单元向输送器16的控制单元答以控制信息，表明那里是空的。输送器16的控制单元向输送器14的控制单元答以控制信息，表明那里有空间。输送器14的控制单元向输送器6的控制单元答以控制信息，表明那里有空间。一旦在输送器8和10上具有了用于将待捆包件传送至下面的包装和进一步处理工序的空间，并且在输送器4和回转输送器7上没有待捆包件，就可以使待捆包件从临时储存的输送器14、16、18返回到输送器6等。该捆扎生产线的工作速度通常高于切刀切割的速度，因而临时储存只是在捆扎生产线作业发生混乱时才需要。
图1所示的布置具有两条捆扎生产线，在图下方的生产线与图上方的生产线是一样的。
包装材料是由输送器15、20、22和24输送至这两条生产线之间。包装材料同时供应两条捆扎生产线。
图2示出了根据本发明的控制系统的一个实施例，该系统具有多个控制单元26、28和30，每个控制单元均相应地布置在一个输送器上。每个控制单元26、28、30通过实际的输入和输出装置32、33、34以及电缆36、38直接连接于相邻各输送器的控制单元。
传感装置27、29、31连接于输入装置，以检测输送器的状态并向相关的控制单元26、28、30输送状态数据。
图3示出了一个实施例，其中每个控制单元44、46、48中的都布置在一输送器上，并且通过布置在各输送器上的通信处理器50、52、53以及借助一现场总线彼此通信联系。
图4示出了另一个实施例，其中控制单元70、72、74被布置在一个中央计算机66中，并且每个输送器都分配有其自身的控制单元70、72、74。每个输送器的状态数据都是在通信处理器60、62、64的帮助下，通过一现场总线56，通过中央计算机66的通信处理器58而传送至相应的控制单元70、72、74。各种控制信号是由通信处理器58从中央计算机66传出，通过现场总线56和通信处理器60、62、64而输送至各输送器。在该实施例中，控制信息是直接在中央计算机66中的各控制单元70、72、74之间传送。在该实施例中，在中央计算机66进行递推，即，每个输送器的控制单元只与其相邻输送器的控制单元相联系。
图3和4所示的实施例还包括如以上结合图2所述的输入装置、输出装置和传感装置。
在根据本发明的控制系统中，控制信息在各控制单元之间循环地传送。因此，各控制单元不断地在处理需要的信息，以上所描述的信息传递过程在瞬间发生。
用于上述类型的捆扎生产线的输送系统通常包括以下类型的输送器固定式回转式移动式带转台的固定式倾动式固定式的角度翻转装载机移动式的角度翻转装载机。
被传递的、用来控制输送系统的信号的例子包括输送器上的待捆包件；输送器位置1、输送器位置2、输送器位置3等；待捆包件位置1、待捆包件位置2、待捆包件位置3等；准备接收待捆包件的前进位置1、准备接收待捆包件的前进位置2、准备接收待捆包件的前进位置3等；准备接收待捆包件的后退位置1、准备接收待捆包件的后退位置2、准备接收待捆包件的后退位置3等；送待捆包件向前的位置1、送待捆包件向前的位置2、送待捆包件向前的位置3等；送待捆包件向后的位置1、送待捆包件向后的位置2、送待捆包件向后的位置3等；以及输送器向前、输送器向后、链条向前、链条向后等。
权利要求
1．一种用于控制输送系统的方法，所述输送系统包括多个输送器，每个输送器的控制均相关于所述多个输送器中的其它多个输送器的状态，在该方法中，每个输送器都是根据其自身的状态数据和来自于与所讨论输送器相关的其它各输送器的状态数据来控制的，其特征在于，每个输送器都只与相邻的输送器等进行通信联系，而这些输送器接下来又只与它们相邻的输送器进行通信联系，所述通信联系包括每个输送器传递和接收控制信息，其中每个输送器的控制信息都是根据该输送器本身的状态数据和来自于与该所讨论输送器相关的其它个输送器的状态数据而产生的，来自于所述其它输送器的状态数据是以来自于相邻各输送器的控制信息的形式并且通过递推方式输送至所讨论输送器的。
2．一种用于输送系统的控制系统，所述输送系统包括多个输送器，每个输送器都分配有一个与传感装置通信联系的控制单元以供给状态数据，每个控制单元都是布置成可控制相关的输送器，该控制单元可根据输送器自身的状态数据以及来自于与所讨论输送器相关的所述多个输送器中的其它多个输送器的状态数据来产生控制信号，其特征在于，每个输送器的控制单元都是布置成只与其相邻各输送器的控制单元进行通信联系，这些控制单元接下来又只与和它们相邻的各输送器的控制单元通信联系，所述通信联系包括每个输送器的控制单元可传递和接收控制信息，这些控制信息是根据该输送器本身的状态数据以及来自于和所讨论输送器相关的其它输送器的状态数据而产生的，来自于所述其它各输送器的状态数据是以来自于相邻各输送器的控制信息的形式并且通过递推方式输送至所讨论输送器的控制单元。
3．如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，每个控制单元都被设计成一个标准单元，其尺度适于联系与最大数量的相邻输送器相关的各控制单元。
4．如权利要求2或3所述的控制系统，其特征在于，每个输送器的控制单元都被布置在该输送器上。
5．如权利要求2、3或4所述的控制系统，其特征在于，每个输送器的控制单元均通过电缆连接于相邻各输送器的控制单元。
6．如权利要求2、3或4所述的控制系统，其特征在于，每个控制单元均布置成通过布置在每个控制单元上的通信处理器并通过一现场总线而联系于相邻各输送器的控制单元。
7．如权利要求2或3所述的控制系统，其特征在于，所述输送器的控制单元是由一共同中央计算机中的若干程序模块来实现的。
8．如权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述中央计算机中的各控制单元通过布置在中央计算机上的一个通信处理器，并通过一现场总线以及布置在每个输送器上的一通信处理器而联系于相应的输送器。
9．一种用于捆包纸浆的设备，其特征在于，该设备包括一输送系统，这个输送系统包括如前述任一项权利要求所述的控制系统。
全文摘要
一种用于控制一输送系统的方法和控制系统,所述输送系统包括多个输送器,每个输送器都分配有一个控制单元(44、46、48),各输送器是根据来自于各输送器的状态数据来控制的。每个输送器均只与相邻的输送器相联系(通过50、52、53、54),相邻的输送器又只与它们相邻的输送器相联系。所述通信联系包括:每个输送器的控制单元(44、46、48)可传递和接收控制信息,所述信息是根据该输送器本身的状态数据以及来自于其相邻输送器的信息而产生的。用于控制输送器的控制信号是根据输送器自身的状态数据和输送器控制单元从相邻输送器的控制单元接收的控制信息而产生的。各控制单元可以是标准化的,其尺寸适于最大数量的相邻输送器。一用于捆包纸浆的设备包括一具有这样一种控制系统的输送系统。
文档编号B65G47/10GK1288438SQ9980233
公开日2001年3月21日 申请日期1999年1月21日 优先权日1998年1月22日
发明者T·埃德斯特罗姆 申请人:瑞典商顺智公司