一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法技术

本发明专利技术公开了一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法，包括以下步骤：建立石膏板生产线的数字孪生平台，并将石膏板生产线的主线同步模型构建为主线数字孪生模型，将主线数字孪生模型置于数字孪生平台上进行生产模拟；控制主线同步模型与主线数字孪生模型进行协同运行，并将主线数字孪生模型中匹配生产线主线组件属性的调节系数映射至主线同步模型中。本发明专利技术实现适应生产线主线组件的属性变化的石膏板生产线生产同步调控，实现对生产线的虚拟监控，避免生产线主线组件的同步性速度调整滞后和监测硬件，降低生产投入增加，保证同步生产效果。同步生产效果。同步生产效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法


[0001]本专利技术涉及石膏板生产
，具体涉及一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法。

技术介绍

[0002]石膏板生产线主线系统主要包括成型皮带和敞开辊道两部分，实际生产时，为避免拉断、堆板、质量不合格等现象出现，需要主线系统的各个设备同步运转，包括皮带与皮带之间、皮带与敞开辊道、敞开辊道与敞开辊道的速度同步两部分。
[0003]主线速度的匹配主要采用PLC与伺服控制系统和编码器实时反馈来实现的，当开始生产上位机设定生产规格和主线速度时，PLC将读取到的信息实时分配给下料系统，下料系统；主线系统得到命令之后，实时传输到伺服控制系统，由伺服控制电机运行到设定速度，同时编码器可以试试读取到成型系统设备的运行速度并反馈到控制器中，由于伺服控制器响应速度快，同时可以降低电机的转动惯量，因此可以快速达到生产设定要求。
[0004]现有的石膏板生产运输同步调控方法，每个电机的PLC建立虚拟伺服控制轴，生产时，通过上位机设定的生产速度经过PLC运算后输入到虚拟伺服控制轴，传输到各个伺服控制器中，由此来达到各个生产线组件的速度同步。但是生产线组件会在使用后发生属性变化时，张紧程度变化，现有技术需要在生产线组件中设置多个监测装置，需要进行实时速度监测与处理获知待张紧程度变化情况，监测硬件需求量大，生产投入增加，硬件使用多则实时数据处理量大，容易导致属性变化运算时间增长，造成同步性速度调整滞后，影响同步生产效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法，以解决现有技术中监测硬件需求量大，生产投入增加，硬件使用多则实时数据处理量大，容易导致属性变化运算时间增长，造成同步性速度调整滞后，影响同步生产效果的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
[0007]一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]步骤S1、为石膏板生产线的主线同步模型设定虚拟伺服轴，并依据虚拟伺服轴和石膏板期望主线速度为所述主线同步模型中各个实体伺服轴设定出反映生产线主线组件属性的调节系数，所述主线同步模型为由多个实体伺服轴组成的一主多从伺服控制模式对生产线主线组件同步运行的控制模型；
[0009]步骤S2、建立石膏板生产线的数字孪生平台，并将石膏板生产线的主线同步模型构建为主线数字孪生模型，将主线数字孪生模型置于数字孪生平台上进行生产模拟，所述数字孪生平台用于主线同步模型中生产线主线组件与主线数字孪生模型之间信息交互；
[0010]步骤S3、控制主线同步模型与主线数字孪生模型进行协同运行，以实现数字孪生对生产线主线组件的属性变化进行虚拟监控，并将主线数字孪生模型中匹配生产线主线组
件属性的调节系数映射至主线同步模型中，以实现适应生产线主线组件的属性变化的石膏板生产线生产同步调控。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述实体伺服轴包括第一实体伺服轴、第二实体伺服轴、第三实体伺服轴、第四实体伺服轴和第五实体伺服轴，所述生产线主线组件与实体伺服轴一一对应，所述生产线组件包括由第一实体伺服轴控制的第一皮带、由第二实体伺服轴控制的第二皮带、由第三实体伺服轴控制的第三皮带、由第四实体伺服轴控制的第一敞开辊道和由第五实体伺服轴控制的第二敞开辊道。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，所述石膏板期望主线速度包括生产线主线组件的期望速度，其中，所述第一实体伺服轴控制第一皮带的期望速度由虚拟伺服轴的期望速度与第一皮带的调节系数乘积得到，所述第二实体伺服轴控制第二皮带的期望速度由虚拟伺服轴的期望速度与第二皮带的调节系数乘积得到，所述第三实体伺服轴控制第三皮带的期望速度由虚拟伺服轴的期望速度与第三皮带的调节系数乘积得到，所述第四实体伺服轴控制第一敞开辊道的期望速度由虚拟伺服轴的期望速度与第一敞开辊道的调节系数乘积得到，所述第五实体伺服轴控制第二敞开辊道的期望速度由虚拟伺服轴的期望速度与第二敞开辊道的调节系数乘积得到。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案，所述生产线主线组件属性包括第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道的张紧属性。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，所述将石膏板生产线的主线同步模型构建为主线数字孪生模型，包括：
[0015]建立虚拟伺服轴的速度模型，所述虚拟伺服轴的速度模型为：V虚＝V期，其中，V虚为虚拟伺服轴的期望速度，V期为石膏板期望主线速度；
[0016]建立生产线主线组件的速度模型，所述生产线主线组件的速度模型为：VX＝V虚*X，X∈[A,B,C,D,E]，VX为X的期望速度，A,B,C,D,E分别为第一皮带的调节系数、第二皮带的调节系数、第三皮带的调节系数、第一敞开辊道的调节系数和第二敞开辊道的调节系数。
[0017]作为本专利技术的一种优选方案，所述石膏板生产线的数字孪生平台包括物理设备层，感知层，数据传输层：
[0018]所述物理设备层包括第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道、第一实体伺服轴、第二实体伺服轴、第三实体伺服轴、第四实体伺服轴和第五实体伺服轴的三维模型；
[0019]所述感知层用于感知第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道的张紧属性；
[0020]所述数据通讯层用于将感知层的张紧属性传输至所述主线同步模型。
[0021]作为本专利技术的一种优选方案，所述控制主线同步模型与主线数字孪生模型进行协同运行，包括：
[0022]将主线数字孪生模型中第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道、第一实体伺服轴、第二实体伺服轴、第三实体伺服轴、第四实体伺服轴和第五实体伺服轴的三维模型与主线同步模型控制在第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道、第一实体伺服轴、第二实体伺服轴、第三实体伺服轴、第四实体伺服轴和第五实体伺服轴呈同步运行。
[0023]作为本专利技术的一种优选方案，所述将主线数字孪生模型中匹配生产线主线组件属性的调节系数映射至主线同步模型中，包括：
[0024]将主线数字孪生模型中第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道的三维模型的张紧属性映射至主线同步模型中第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道的张紧属性，并将主线同步模型中第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道的张紧属性转换至主线同步模型中第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道的调节系数。
[0025]作为本专利技术的一种优选方案，所述感知层中利用第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道的张紧属性感知模型进行预测第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道的张紧属性，所述张紧属性感知模型为神经网络基于表征第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道的张紧属性的样本数据进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1、为石膏板生产线的主线同步模型设定虚拟伺服轴，并依据虚拟伺服轴和石膏板期望主线速度为所述主线同步模型中各个实体伺服轴设定出反映生产线主线组件属性的调节系数，所述主线同步模型为由多个实体伺服轴组成的一主多从伺服控制模式对生产线主线组件同步运行的控制模型；步骤S2、建立石膏板生产线的数字孪生平台，并将石膏板生产线的主线同步模型构建为主线数字孪生模型，将主线数字孪生模型置于数字孪生平台上进行生产模拟，所述数字孪生平台用于主线同步模型中生产线主线组件与主线数字孪生模型之间信息交互；步骤S3、控制主线同步模型与主线数字孪生模型进行协同运行，以实现数字孪生对生产线主线组件的属性变化进行虚拟监控，并将主线数字孪生模型中匹配生产线主线组件属性的调节系数映射至主线同步模型中，以实现适应生产线主线组件的属性变化的石膏板生产线生产同步调控。2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法，其特征在于：所述实体伺服轴包括第一实体伺服轴、第二实体伺服轴、第三实体伺服轴、第四实体伺服轴和第五实体伺服轴，所述生产线主线组件与实体伺服轴一一对应，所述生产线组件包括由第一实体伺服轴控制的第一皮带、由第二实体伺服轴控制的第二皮带、由第三实体伺服轴控制的第三皮带、由第四实体伺服轴控制的第一敞开辊道和由第五实体伺服轴控制的第二敞开辊道。3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法，其特征在于：所述石膏板期望主线速度包括生产线主线组件的期望速度，其中，所述第一实体伺服轴控制第一皮带的期望速度由虚拟伺服轴的期望速度与第一皮带的调节系数乘积得到，所述第二实体伺服轴控制第二皮带的期望速度由虚拟伺服轴的期望速度与第二皮带的调节系数乘积得到，所述第三实体伺服轴控制第三皮带的期望速度由虚拟伺服轴的期望速度与第三皮带的调节系数乘积得到，所述第四实体伺服轴控制第一敞开辊道的期望速度由虚拟伺服轴的期望速度与第一敞开辊道的调节系数乘积得到，所述第五实体伺服轴控制第二敞开辊道的期望速度由虚拟伺服轴的期望速度与第二敞开辊道的调节系数乘积得到。4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法，其特征在于：所述生产线主线组件属性包括第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一敞开辊道和第二敞开辊道的张紧属性。5.根据权利要求4所述的一种基于虚拟监控的石膏板生产组件同步调控方法，其特征在于：所述将石膏板生产线的主线同步模型构建为主线数字孪生模型，包括：建立虚拟伺服轴的速度模型，所述虚拟伺服轴的速度模型为：V虚＝V期，其中，V虚为虚拟伺服轴的期望速度，V期为石膏板期望主线速度；建立生产线主线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小东，张羽飞，张兴添，董雷，
申请(专利权)人：北新集团建材股份有限公司中国建材集团有限公司，
类型：发明
国别省市：