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CN110002184B - 传输故障检测系统、传输故障检测方法以及传输系统 - Google Patents

传输故障检测系统、传输故障检测方法以及传输系统 Download PDF

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CN110002184B CN201910275035.9A CN201910275035A CN110002184B CN 110002184 B CN110002184 B CN 110002184B CN 201910275035 A CN201910275035 A CN 201910275035A CN 110002184 B CN110002184 B CN 110002184B
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Abstract

本发明公开了一种传输故障检测系统、传输故障检测方法以及传输系统,所述传输故障检测系统包括PLC控制单元以及通讯单元,其中,所述PLC控制单元通过所述通讯单元与多个变频器连接,用于检测所述多个变频器在运行时的输出信号值;所述PLC控制单元设置成将所述多个变频器的输出信号值与所述PLC控制单元存储的参考值进行比较,以判断辐照加工的传输过程是否存在故障;其中,所述多个变频器用于调节多个电机的运行状态,并且所述多个电机用于驱动多个滚杠转动,以带动承载有待辐照物的多个托盘沿传输通道移动。

Description

传输故障检测系统、传输故障检测方法以及传输系统
技术领域
本发明的实施例涉及辐照加工领域,特别涉及一种传输故障检测系统、传输故障检测方法以及传输系统。
背景技术
辐照加工是指利用电子加速器或放射性核素产生的高能射线辐照被加工物体,使其发生一系列生物效应、化学效应及物理效应,从而使其品质或性能得以改善的过程。辐照加工主要对物质进行消毒、灭菌、材料改性等,具有穿透力强、无污染、无残留、流程简单、易于控制的特点,被称作“绿色冷加工”。
现有辐照加工生产过程中,通常将待辐照物放置在传输通道的托盘上,利用变频器驱动电机,带动传输通道上的滚杠转动,借助滚杠与托盘之间的摩擦力带动托盘在传输通道上移动。出于射线屏蔽要求,传输通道进入屏蔽厅后需要设置多个转弯段,因此托盘在传输过程中,容易出现卡盘故障,托盘阻塞在传输通道上,不能前行。一旦卡盘,就需要停机进行处理,影响生产。
现有技术一般利用位置传感器或视频监控来判断传输故障。然而,由于传输通道所经区域为辐照区域,位置传感器极易受强射线影响而损坏,因此不便用于辐照加工领域;视频监控的方式需要操作人员根据视频判断故障,人为观察判断难免存在漏判或反应不及时的问题,故障检测效果较差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种传输故障检测系统、传输故障检测方法以及传输系统,以解决上述技术问题中的至少一个方面。
根据本发明的一个方面,提出了一种传输故障检测系统,包括PLC控制单元以及通讯单元,其中,所述PLC控制单元通过所述通讯单元与多个变频器连接,用于检测所述多个变频器在运行时的输出信号值;所述PLC控制单元设置成将所述多个变频器的输出信号值与所述PLC控制单元存储的参考值进行比较,以判断辐照加工的传输过程是否存在故障;其中,所述多个变频器用于调节多个电机的运行状态,并且所述多个电机用于驱动多个滚杠转动,以带动承载有待辐照物的多个托盘沿传输通道移动。
根据一些实施方式,所述输出信号值为输出电流值,当所述输出电流值大于所述参考值时,所述PLC控制单元判断辐照加工的传输过程存在故障。
根据一些实施方式,所述故障包括:所述多个托盘中的至少一个在所述传输通道阻塞。
根据一些实施方式,所述多个电机具有编号,所述PLC控制单元用于判断特定编号的电机所驱动的托盘处发生阻塞。
根据一些实施方式,还包括上位监控单元,所述上位监控单元通过所述通讯单元与所述PLC控制单元连接,用于接收所述PLC控制单元的判断结果,并根据所述判断结果断开辐照源的电源。
根据本发明的另一方面,提出了一种传输故障检测方法,包括:利用PLC控制单元检测多个变频器在运行时的输出信号值;以及利用PLC控制单元将所述多个变频器的输出信号值与所述PLC控制单元存储的参考值进行比较,以判断辐照加工的传输过程是否存在故障;其中,所述多个变频器用于调节多个电机的运行状态,并且所述多个电机用于驱动多个滚杠转动,以带动承载有待辐照物的多个托盘沿传输通道移动。
根据一些实施方式,所述输出信号值为输出电流值,当所述输出电流值大于所述参考值时,所述PLC控制单元判断辐照加工的传输过程存在故障。
根据一些实施方式,所述故障包括:所述多个托盘中的至少一个在所述传输通道阻塞。
根据一些实施方式,所述多个电机具有编号,所述方法还包括:利用PLC控制单元判断特定编号的电机所驱动的托盘处发生阻塞。
根据一些实施方式,还包括:利用上位监控单元接收所述PLC控制单元的判断结果,并根据所述判断结果断开辐照源的电源。
根据一些实施方式,还包括:在断开辐照源的电源之后,人工处理所述故障,或者启动故障处理单元自动处理所述故障。
根据一些实施方式,还包括:利用PLC控制单元检测所述多个变频器在传输过程正常时的正常输出信号值作为参考值,并存储所述参考值。
根据本发明的另一方面,提出了一种传输系统,所述传输系统包括所述的传输故障检测系统,其中,所述传输系统包括:传输通道,所述传输通道包括多个直线段和多个转弯段;设于所述传输通道上的多个滚杠;设置为驱动所述多个滚杠转动的多个电机;设置为调节所述多个电机的运行状态的多个变频器;以及设置为承载待辐照物的多个托盘;其中,所述多个滚杠带动所述多个托盘沿传输通道移动。
在根据本发明的实施例的传输故障检测系统中,通过设置PLC控制单元以及通讯单元,可以检测用于调节电机的运行状态的变频器的输出信号值,并能够通过比较输出信号值与参考值从而判断辐照加工的传输过程是否存在故障,由此可以避免辐照区域的强射线对检测仪器造成影响,同时还能实现传输故障检测的自动化、机器化,具有准确、高效、实时的优点,避免人工检测造成的漏判或反应不及时的问题。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述,本发明的其它目的和优点将显而易见,并可帮助对本发明有全面的理解。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于辐照加工的传输故障检测系统的示意图;
图2示出了图1的检测系统所涉及的传输通道的示意图;以及
图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于辐照加工的传输故障检测方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中,相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。
在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下,公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于辐照加工的传输故障检测系统100的示意图,图2示出了图1的检测系统100所涉及的传输通道20的示意图。如图1-2所示,检测系统100包括PLC控制单元2以及通讯单元3,其中,PLC控制单元2通过通讯单元3与多个变频器4连接,用于检测多个变频器4在运行时的输出信号值;PLC控制单元2还用于,将多个变频器4的输出信号值与PLC控制单元2存储的参考值进行比较,以判断辐照加工的传输过程是否存在故障;其中,多个变频器4用于调节多个电机5的运行状态,并且多个电机5用于驱动多个滚杠转动,以带动承载有待辐照物的多个托盘8沿传输通道20移动。在根据本发明的实施例的用于辐照加工的传输故障检测系统100中,通过设置PLC控制单元2以及通讯单元3,可以检测用于调节电机5的运行状态的变频器4的输出信号值,并能够通过比较输出信号值与参考值从而判断辐照加工的传输过程是否存在故障,由此可以避免辐照区域的强射线对检测仪器造成影响,同时还能实现传输故障检测的自动化、机器化,具有准确、高效、实时的优点,避免人工检测造成的漏判或反应不及时的问题。
用于辐照加工的装置一般包括设置有辐照源的辐照室,多个托盘8承载待辐照物在辐照室内接受高能射线的辐照以完成产品加工。在辐照室四周设置有屏蔽厅,用于隔绝高能射线对外界环境的影响。传输通道20从外部经入口延伸进入屏蔽厅内,并一直到达辐照室,然后从辐照室延伸至屏蔽厅的出口,并从出口延伸至外部。待辐照物的装卸可以在屏蔽厅外进行,以免装卸人员受辐射影响。如图2的空心箭头所示,待辐照物装载于多个托盘8上,沿传输通道20一路移动。为减弱高能射线的辐射剂量,传输通道20可以设置为“迷宫”的形式,包括多个直线段7和多个转弯段6,迂回曲折。多个直线段7和多个转弯段6间隔连接,多个转弯段6可以为90度转弯段。
传输通道20设有多个滚杠,所述多个滚杠并排同向转动。多个托盘8设于所述多个滚杠上,在所述多个滚杠与多个托盘8之间的摩擦力作用下,多个托盘8可以沿传输通道20移动,将所述多个滚杠的转动转换为多个托盘8的移动。
传输通道20的多个直线段7和多个转弯段6中的每一段或两段的滚杠可以由一个电机5同时驱动转动,每一电机5的驱动状态可以通过对应的变频器4的输出调节实现。因此,整个传输通道20可以由10个或更多的变频器4驱动对应的电机5转动,进而驱动相应段的滚杠转动,以带动多个托盘8在传输通道20上移动。
由于传输通道20具有多个转弯段6,在多个转弯段6处,多个托盘8的移动易受到影响发生故障,使得多个托盘8中的至少一个在传输通道20阻塞,无法前行,影响后续传输过程的进行。因此在辐照加工生产过程中,需要及时排查这种故障并对故障进行处理,以免妨碍生产进行。当某一特定托盘8在传输通道20阻塞时,所述特定托盘8与滚杠之间的摩擦力会增大,因此若能检测某一段的滚杠与托盘8之间的摩擦力突然增大,就可以确定该段发生了卡盘故障。滚杠与托盘8之间的摩擦力增大,那么驱动滚杠的电机5的输出力矩相应增大,对应的变频器4的输出信号值相应改变。由此可以通过将变频器4的输出信号值与参考值进行比较从而判断传输过程是否存在故障。参考值即为传输过程正常进行时变频器4的正常输出信号值。在本发明的实施例中,所述输出信号值可以为输出电流值,电机5的输出力矩增大会导致变频器4的输出电流值增大,当所述输出电流值大于所述参考值时,PLC控制单元2判断辐照加工的传输过程存在故障。相应的参考值即为传输过程正常进行时变频器4的正常输出电流值。
本发明的PLC控制单元2可以包括可编程逻辑控制器(PLC),PLC专为在工业环境下应用而设计,采用一类可编程的存储器,是一种标准意义上的工业控制计算机,具有抗干扰能力强、维护方便、能耗低等优点。本发明的通讯单元3可以为通讯电缆,具体地,用于连接PLC控制单元2与多个变频器4的通讯单元3可以包括RS485通讯。
在本发明的实施例中,多个电机5可以具有编号,PLC控制单元2用于判断特定编号的电机5所驱动的托盘8处发生阻塞。PLC控制单元2可以实时采集各编号所对应电机5的输出电流值,并与PLC控制单元2所存储的各编号所对应电机5的正常输出电流值(即参考值)一一比较,当特定电机5的输出电流值大于参考值时,即可判断该特定电机5所驱动的滚杠带动的托盘8发生阻塞,可以及时有效地获知传输过程发生卡盘故障,并能准确定位故障发生的位置,方便后续快速对故障进行处理,防止故障对生产过程造成过久耽搁。
继续参照图1,本发明的用于辐照加工的传输故障检测系统100还可以包括上位监控单元1,上位监控单元1通过通讯单元3与PLC控制单元2连接,用于接收PLC控制单元2的判断结果,并根据所述判断结果断开辐照源的电源。上位监控单元1可以包括计算机或者对辐照源进行控制的其他控制装置。辐照源可以包括电子加速器、钴源等。PLC控制单元2的判断结果可以包括辐照加工的传输过程存在故障,也可以包括传输通道20的具体某一段的位置处发生故障。通讯单元3可以为通讯电缆。当上位监控单元1从PLC控制单元2接收到传输过程存在故障的信号后,可以及时地断开辐照源的电源,自动关闭辐照源的高压,停止辐照加工;之后,可以人工处理故障,或者由上位监控单元1启动故障处理单元自动处理所述故障,防止过量辐照。当上位监控单元1从PLC控制单元2接收到传输通道20的特定位置处存在故障的信号后,上位监控单元1可以将故障位置进行显示或播放,方便操作人员迅速到达故障位置进行处理;或者,上位监控单元1可以将故障位置发送至故障处理单元,由故障处理单元根据位置信息准确、迅速地处理故障,以方便辐照加工生产能够快速地恢复进行,避免过多耽搁。
图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于辐照加工的传输故障检测方法的流程图,如图3所示,所述检测方法可以包括:
S1,利用PLC控制单元2检测多个变频器4在运行时的输出信号值;以及
S2,利用PLC控制单元2将多个变频器4的输出信号值与PLC控制单元2存储的参考值进行比较,以判断辐照加工的传输过程是否存在故障;
其中,多个变频器4用于调节多个电机5的运行状态,并且多个电机5用于驱动多个滚杠转动,以带动承载有待辐照物的多个托盘8沿传输通道20移动。
传输通道20可以包括多个直线段和多个转弯段。所述输出信号值可以为输出电流值,当所述输出电流值大于所述参考值时,所述PLC控制单元判断辐照加工的传输过程存在故障。所述故障可以包括:多个托盘8中的至少一个在传输通道20阻塞。多个电机5可以具有编号,所述方法还可以包括:利用PLC控制单元2判断特定编号的电机5所驱动的托盘8处发生阻塞。
所述方法还可以包括:利用上位监控单元1接收PLC控制单元2的判断结果,并根据所述判断结果断开辐照源的电源。所述方法还可以包括:在断开辐照源的电源之后,人工处理所述故障,或者启动故障处理单元自动处理所述故障。所述方法还可以包括:利用PLC控制单元2检测多个变频器4在传输过程正常时的正常输出信号值作为参考值,并存储所述参考值。
根据本发明的另一方面,提出一种传输系统,所述传输系统可以包括传输故障检测系统100,其中,所述传输系统包括:传输通道20,传输通道20可以包括多个直线段和多个转弯段;设于传输通道20上的多个滚杠;设置为驱动所述多个滚杠转动的多个电机5;设置为调节多个电机5的运行状态的多个变频器4;以及设置为承载待辐照物的多个托盘8;其中,所述多个滚杠带动多个托盘8沿传输通道20移动。
本发明的用于辐照加工的传输故障检测系统及方法至少具有以下技术效果:
(1)能够对辐照加工的传输过程进行实时监测,如若传输过程发生故障,能够快速、及时、准确地获知,防止故障对生产过程造成过多耽搁,有利于提高生产效率;
(2)能够获知传输过程的故障发生的具体位置,不需再对故障位置进行排查,方便后续由操作人员或故障处理单元迅速就位处理故障;
(3)避免了采用位置传感器进行故障检测而导致强射线对位置传感器造成的损害;
(4)实现了传输故障的自动化检测,可以节约人力,并能避免人工检测造成的漏判或反应不及时的问题。
虽然结合附图对本发明进行了说明,但是附图中公开的实施例旨在对本发明的实施方式进行示例性说明,而不能理解为对本发明的一种限制。为了清楚地示出各个部件的细节,附图中的各个部件并不是按比例绘制的,所以附图中的各个部件的比例也不应作为一种限制。
虽然本发明总体构思的一些实施例已被显示和说明,本领域普通技术人员将理解,在不背离本发明总体构思的原则和精神的情况下,可对这些实施例做出改变,本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (10)

1.一种传输系统,包括:
传输通道,所述传输通道包括多个直线段和多个转弯段;
设于所述传输通道上的多个滚杠;
设置为驱动所述多个滚杠转动的多个电机;
设置为调节所述多个电机的运行状态的多个变频器;以及
设置为承载待辐照物的多个托盘;
其中,所述多个滚杠带动所述多个托盘沿传输通道移动;
所述传输系统还包括传输故障检测系统,包括PLC控制单元以及通讯单元,其中,
所述PLC控制单元通过所述通讯单元与多个变频器连接,用于检测所述多个变频器在运行时的输出信号值;
所述PLC控制单元设置成将所述多个变频器的输出信号值与所述PLC控制单元存储的参考值进行比较,以判断辐照加工的传输过程是否存在故障;
其中,所述多个电机具有编号,所述PLC控制单元用于判断特定编号的电机所驱动的托盘处发生故障;每个电机设置为驱动所述多个直线段和所述多个转弯段中的每一段或两段的滚杠;所述多个电机设于所述多个转弯段处。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述输出信号值为输出电流值,当所述输出电流值大于所述参考值时,所述PLC控制单元判断辐照加工的传输过程存在故障。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述故障包括:所述多个托盘中的至少一个在所述传输通道阻塞。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括上位监控单元,所述上位监控单元通过所述通讯单元与所述PLC控制单元连接,用于接收所述PLC控制单元的判断结果,并根据所述判断结果断开辐照源的电源。
5.一种传输方法,包括:
利用多个电机驱动设于传输通道上的多个滚杠转动;
利用所述多个滚杠带动承载有待辐照物的多个托盘沿传输通道移动;
利用多个变频器调节所述多个电机的运行状态;
利用PLC控制单元检测多个变频器在运行时的输出信号值;以及
利用PLC控制单元将所述多个变频器的输出信号值与所述PLC控制单元存储的参考值进行比较,以判断辐照加工的传输过程是否存在故障;
所述方法还包括:
将传输通道设置为包括多个直线段和多个转弯段;
对所述多个电机设置编号,利用所述PLC控制单元判断特定编号的电机所驱动的托盘处发生故障;将每个电机设置为驱动所述多个直线段和所述多个转弯段中的每一段或两段的滚杠;将所述多个电机设于所述多个转弯段处。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述输出信号值为输出电流值,当所述输出电流值大于所述参考值时,所述PLC控制单元判断辐照加工的传输过程存在故障。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述故障包括:所述多个托盘中的至少一个在所述传输通道阻塞。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:利用上位监控单元接收所述PLC控制单元的判断结果,并根据所述判断结果断开辐照源的电源。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括:在断开辐照源的电源之后,人工处理所述故障,或者启动故障处理单元自动处理所述故障。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:利用PLC控制单元检测所述多个变频器在传输过程正常时的正常输出信号值作为参考值,并存储所述参考值。
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