一种提高钢管测长稳定性的修正方法技术

本发明专利技术公开了一种提高钢管测长稳定性的修正方法，其特点是，当测长开始时PLC实时扫描光栅状态，进行状态数据采集，不论哪组光栅通路被遮挡均在PLC中置位并保持该组光栅并将其状态保存在堆栈中；在钢管推进过程中当光栅状态有变化清零编码器数值的同时，将变化光栅继续置位，直至测长油缸伸出到前极限位，这时将保持后的光栅状态从堆栈中调取并和编码器数值一起上传给上位机进行计算；在测长油缸退回到起始位时复位PLC中堆栈存储的光栅状态；临界点上虽然光栅状态变化并清零编码器数值和最终上传光栅状态和编码器数值可能不在同一扫描周期，但是由于对光栅状态进行了保存，确保了光栅变化的一个延续性而不会产生逆向变化，可以有效修正光栅临界状态变化而造成的误差。

A Correction Method for Improving the Stability of Steel Tube Length Measurement

【技术实现步骤摘要】
一种提高钢管测长稳定性的修正方法
：本专利技术涉及计量与控制
，具体地讲是一种提高钢管测长稳定性的修正方法；是一种对现有使用光栅组加编码器测量钢管长度时可能产生的临界误差的一种修正方法，以此来消除在光栅临界状态下所产生的测长误差，提高钢管测长的稳定性。
技术介绍
：现有光栅组加编码器测长的技术如下：钢管测长设备由带编码器的液压缸、23对光栅组、阻尼辊道组和控制系统组成；控制方法（见图2）中光栅状态是使用的实时状态，如果钢管管尾正好停在某组光栅的临界位置上，光栅就会出现信号抖动，存在似感应非感应的现象，这样测量的时候就会有随机的误差产生。同一只钢管有可能会测准，有可能就会测量少掉正好一组光栅的长度；其控制步骤如下：1）测长油缸伸出推动被测钢管运行，同时编码器开始计数；2）当钢管行进过程中有光栅变化时编码器计数清零并重新计数；3）油缸满行程发出伸出到位信号；4）PLC将即时采集的光栅状态值和编码器读值传输给上位机；5）上位机通过运算计算出钢管长度；6）测长油缸返回；7）测长结束。带编码器的液压缸从起始位置推出并推动钢管前进同时编码器开始计数，当钢管运行过程中光栅状态有变化，编码器数值清零后重新计数（如图1）；当液压缸推到满行程钢管不再动作后，PLC上传实时光栅状态和编码器数值给上位机，并由上位机进行测长计算，最终得出钢管长度；由于光栅的相对位置固定，因此每个光栅到基准点距离已知，这样钢管长度（L）=对应遮挡的最远端一对光栅长度（L1）+编码器读值（L2）。这样的测长方法存在的弊端便是当钢管管尾正好停留在光栅通路的临界位置时（该临界位置造成该组光栅通路似阻断非阻断），光栅被遮挡住便会清零编码器信号，而由于PLC有其自己的扫描周期，一旦编码器清零和数据传输给上位机不在同一个扫描周期，而光栅信号在临界位置上有波动，之前被遮挡的光栅又感应到信号，那钢管长度的计算便会使用前一组光栅的距离+清零后编码器的数值，这样便会造成钢管被测短，产生一对光栅间距的误差。
技术实现思路
：本专利技术的目的是克服现有技术的不足，而提供一种提高钢管测长稳定性的修正方法；主要解决现有的钢管测长方法在临界状态易产生误差的问题；是在现有测长原理基础上，采用一种光栅状态的修正方法，来消除临界状态下，由于光栅清零编码器数值和上传给上位机时不在同一扫描周期，而可能产生的光栅状态不一致从而造成的测长误差。本专利技术的技术方案是：一种提高钢管测长稳定性的修正方法，其特殊之处在于，包括如下操作步骤：a测长油缸伸出推动被测钢管运行，同时编码器开始计数；b当钢管行进过程中有光栅变化时编码器计数清零并重新计数；cPLC将光栅变化做保持指令并存储；d油缸满行程发出伸出到位信号；ePLC将保持后的光栅状态值和编码器读值传输给上位机；f上位机通过运算，计算出钢管长度；gPLC比较光栅保持状态值与实时状态值之间是否有差异，存在差异报警提示；h测长油缸返回；i复位光栅状态；j测长结束。本专利技术的一种提高钢管测长稳定性的修正方法，是采用一种光栅状态的修正方法，来消除这种临界状态下，由于光栅清零编码器数值和上传给上位机时不在同一扫描周期，而可能产生的光栅状态不一致从而造成的测长误差。这样在临界点上虽然光栅状态变化并清零编码器数值和最终上传光栅状态和编码器数值不在同一扫描周期，但是由于对光栅状态进行了保存，确保了光栅变化的一个延续性而不会产生逆向变化，可以有效修正光栅临界状态变化而造成的误差；当测长开始时PLC实时扫描光栅状态，改变现有方法的实时数据采集为状态数据采集，不论哪组光栅通路被遮挡均在PLC中置位并保持该组光栅并将其状态保存在堆栈中；在钢管推进过程中当光栅状态有变化清零编码器数值的同时，将变化光栅继续置位，直至测长油缸伸出到前极限位，这时将保持后的光栅状态从堆栈中调取并和编码器数值一起上传给上位机进行计算；在测长油缸退回到起始位时复位PLC中堆栈存储的光栅状态。本专利技术所述的一种提高钢管测长稳定性的修正方法与已有技术相比具有突出的实质特点和显著进步，1、通过PLC保持置位光栅变化状态的修正方法，可以有效避免由于钢管停在光栅临界位置时，造成的光栅清零编码器数值与最终上传光栅状态时的扫描周期不在同一周期而产生的光栅状态不一致所导致的测长误差；2、大大提高了测长设备的稳定性，杜绝了临界区域可能产生的测长误差。附图说明：图1是钢管测长原理的直观示意图；图2是现有测长方法的PLC程序示意图；图3是本专利技术的开始测长的触发指令示意图；图4-1是本专利技术中对每一组光栅做置复位控制的示意图；图4-2是本专利技术中光栅置复位并以字形式存储示意图；图5是本专利技术的测长油缸后退触发指令示意图；图6是本专利技术中油缸后退到位后对之前置位的光栅组进行复位的指令示意图；图7-1是本专利技术的光栅实时状态与保持状态比较指令的示意图；图7-2是本专利技术的差异报警示意图。具体实施方式：为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例，详细说明本专利技术；所举实施例仅用于解释本专利技术，并非用于限制本专利技术的保护范围。实施例1，参见图3、4-1、4-2、5、6、7，当测长开始时PLC实时扫描光栅状态，改变现有方法使用的实时数据采集为本专利技术方法采用的状态数据采集，即不论哪组光栅通路被遮挡均在PLC中置位并保持该组光栅并将其状态保存在堆栈中；在钢管推进过程中当光栅状态有变化清零编码器数值的同时，将变化光栅继续置位，直至测长油缸伸出到前极限位，这时将保持后的光栅状态从堆栈中调取并和编码器数值一起上传给上位机进行计算；在测长油缸退回到起始位时复位PLC中堆栈存储的光栅状态；同时在控制程序中增加光栅实时状态与保存状态比较功能，当两个状态不一致时，引入报警功能，提醒操作人员加强关注。控制步骤如下：（1）测长油缸伸出推动被测钢管运行，同时编码器开始计数（见图3），即开始测长，同时根据油缸完全伸出到油缸前位的传感器位置时，比较是否有光栅状态变化来判断本次测长是否有效；如果整个测长过程没有光栅变化，则这次测长无效，如果有光栅变化，则有效，会继续执行下边的程序；（2）当钢管行进过程中有光栅变化时编码器计数清零并重新计数；（3）PLC将光栅变化做保持指令并存储（见图4-1、4-2）；图4-1中只列举了1~3组光栅，实际上是所有23组光栅，均需分别编写相同的程序指令，地址依次类推，所以未再赘述；图4-2是对所有23组光栅置复位后，并以字的形式存储；（4）油缸满行程发出伸出到位信号；（5）PLC将保持后的光栅状态值和编码器读值传输给上位机；（6）上位机通过运算计算出钢管长度；（7）PLC比较光栅保持状态值与实时状态值之间是否有差异，存在差异报警提示（见图7-1、7-2），即将光栅实时状态与保持状态比较，如果两个状态不一致会发送信号给蜂鸣器报警，提醒操作人员注意这根钢管处于光栅临界位置上，需要引起关注，避免测量误差；（8）测长油缸返回(见图5）；（9）复位光栅状态（见图3、6）；（10）测长结束。本专利技术的一种提高钢管测长稳定性的修正方法，在临界点上虽然光栅状态变化并清零编码器数值和最终上传光栅状态和编码器数值不在同一扫描周期，但是由于对光栅状态进行了保存，确保了光栅变化的一个延续性而不会产生逆向变化，可以有效修正光栅临界状态变化而造成的误差。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高钢管测长稳定性的修正方法，其特征在于，包括如下操作步骤：a测长油缸伸出推动被测钢管运行，同时编码器开始计数；b当钢管行进过程中有光栅变化时编码器计数清零并重新计数；c PLC将光栅变化做保持指令并存储；d油缸满行程发出伸出到位信号；e PLC将保持后的光栅状态值和编码器读值传输给上位机；f上位机通过运算，计算出钢管长度；g PLC比较光栅保持状态值与实时状态值之间是否有差异，存在差异报警提示；h测长油缸返回；i复位光栅状态；j测长结束。

【技术特征摘要】
1.一种提高钢管测长稳定性的修正方法，其特征在于，包括如下操作步骤：a测长油缸伸出推动被测钢管运行，同时编码器开始计数；b当钢管行进过程中有光栅变化时编码器计数清零并重新计数；cPLC将光栅变化做保持指令并存储；d油缸满行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，
申请(专利权)人：烟台鲁宝钢管有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37