[发明专利]一种飞剪控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种飞剪控制系统，分为管理层、控制层和设备层，其特征在于，所述管理层包括上位机；

所述控制层包括DCS主站、I/O从站和变频器，所述变频器、I/O从站和上位机分别通过DP总线与DCS主站进行通信；

所述设备层包括同步伺服电机、直流电机、液压飞剪和第一检测开关；

所述同步伺服电机用于控制液压飞剪的运行；所述直流电机为材料输送设备提供动力；所述第一检测开关与I/O从站连接，所述第一检测开关安装在液压飞剪之前的位置，用于检测是否有材料；

所述同步伺服电机连接的传动轴上设置有旋转编码器，用于检测液压飞剪的运行速度及位置，所述直流电机连接的传动轴上设置有增量编码器，用于检测直流电机的运转速度；

所述同步伺服电机和旋转编码器分别与变频器连接，所述旋转编码器将液压飞剪的运行速度反馈给变频器；

所述直流电机通过直流驱动器与DCS主站连接；所述增量编码器分别与变频器和直流驱动器连接，分别将直流电机的运转速度反馈给变频器和直流驱动器。

2.根据权利要求1所述的飞剪控制系统，其特征在于，所述DCS主站为S7300可编程计算机控制系统，所述上位机为TP277触摸屏，所述I/O从站为ET200S，所述变频器为SEW变频器，所述直流驱动器为590P直流驱动器。

3.根据权利要求2所述的飞剪控制系统，其特征在于，所述可编程计算机控制系统包括电源模块、CPU模块、高速计数器模块、AI模块和32位DI/DO模块。

4.根据权利要求1所述的飞剪控制系统，其特征在于，所述设备层还包括第二检测开关和行程开关，所述第二检测开关和行程开关分别与I/O从站连接，通过I/O从站控制它们的工作状态；第二检测开关安装在液压飞剪之后的位置，用于检测在液压飞剪之后是否有已被剪切之后的材料。

5.根据权利要求1所述的飞剪控制系统，其特征在于，所述液压飞剪中包含MOOG761系列伺服阀加蓄能器的组合以及卸荷阀加蓄能器的组合。

6.一种基于权利要求4所述的飞剪控制系统实现的飞剪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在上位机上设定材料的剪切长度参数和最小返回距离；并将剪切长度参数和最小返回距离通过DP总线传送给DCS主站；

（2）DCS主站对上位机设定的剪切长度参数和最小返回距离进行运算分析处理后，通过DP总线传送给变频器，对变频器进行控制；变频器驱动同步伺服电机自动寻零位一次，控制同步伺服电机自动回到零位，使得液压飞剪回到零位上；

（3）DCS主站控制直流电机工作，输送设备输送材料，增量编码器将其检测到的数据传送给变频器和DCS主站；

（4）第一检测开关检测是否有材料；

若检测到有材料，则进入步骤（5）；

若否，重复步骤（4）；

（5）DCS主站根据增量编码器检测到数据，分析运算材料达到设定剪切长度后，触发变频器驱动同步伺服电机工作，变频器根据旋转编码器和增量编码器反馈的数据，控制同步伺服电机进行同步追踪，使得液压飞剪和材料输送同步运行，然后对材料进行剪切；当液压飞剪同步运行达到最小返回距离时，同步伺服电机控制液压飞剪回到零位上，完成一次剪切；其中最小返回距离是指液压飞剪与材料同步运行的距离；

（6）重复步骤（4），变频器将其接收到的反馈数据、液压飞剪的剪切实际长度以及变频器的状态通过DP总线反馈给DCS主站。

7.根据权利要求6所述的飞剪控制方法，其特征在于，所述步骤（2）中DCS主站通过3PO模式对变频器进行控制，所述步骤（6）中变频器通过3PI模式将其接收到的反馈数据、液压飞剪的剪切实际长度以及变频器的状态反馈给DCS主站；所述3PO模式中的PO1、PO2和PO3分别表示控制字、剪切长度设定和最小返回距离；所述3PI模式中的PI1、PI2和PI3分别表示状态字、实际剪切长度和飞剪实际位置。

8.根据权利要求6所述的飞剪控制方法，其特征在于，所述第二检测开关检测是否有已被剪切之后的材料，若有，则控制输送设备将被剪切的材料输送走；所述行程开关检测是否触碰到液压飞剪，若触碰到，则控制液压飞剪停止工作。