CN101303593A - 智能点焊机集中控制联网管理系统 - Google Patents

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  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种智能点焊机集中控制联网管理系统，由上位机、集中控制器、多台点焊机构成，上位机通过CAN总线与点焊机相连，上位机还通过通讯接口与集中控制器相连接，该集中控制器通过I/O接口与点焊机相连，并通过电压采集端口与焊接变压器相连接。本智能点焊机集中控制联网管理系统可根据车间电网变化，限制同时用电的焊机数量，解决生产和电力不足的矛盾，实时监控点焊机工作状态，对点焊机焊接规范进行集中管理，并可建立点焊机信息数据库，方便用户分析生产情况、汇总和统计生产数据，为指挥、决策提供依据。

Description

智能点焊机集中控制联网管理系统
技术领域
本发明属于点焊机控制领域，特别是一种智能点焊机集中控制联网管理系统。
背景技术
在一条中等规模汽车焊装生产线上，往往有一百多台点焊机工位，这些点焊机如果在同一时间启动，将需要强大电能，往往会导致电网瞬间超负荷，产生断电等事故，影响正常生产。而且，目前生产线上的多台点焊机彼此间是相互独立，其焊接参数不能进行集中管理，操作人员只有通过现场巡视，才能了解每台点焊机的工作状况，并需要综合掌握多台点焊机的焊接参数，对其进行分析后才可对点焊机实施操作控制。随着生产规模的扩大，多台点焊机正常生产与电力不足的矛盾更加明显，操作人员的工作难度越来越大，人工监控难以满足实际生产的需要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能点焊机集中控制联网管理系统，实现在中央控制室实时监控点焊机的工作状态，了解生产线各处的状况，发出最佳控制决策，采用分时等待的方式解决高效稳定生产和电力不足之间的矛盾。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种智能点焊机集中控制联网管理系统，由上位机、集中控制器、多台点焊机构成，上位机通过CAN总线与点焊机相连，上位机还通过通讯接口与集中控制器相连接，集中控制器通过I/O接口与点焊机相连，该集中控制器还通过电压采集端口与焊接变压器相连接。
而且，所述的上位机为一内置CAN数据采集卡的电脑主机，该CAN数据采集卡与CAN总线相连接。
而且，所述的集中控制器由总线端子控制器、输入端子模块、输出端子模块、电力测量模块构成，输入端子模块、输出端子模块、电力测量模块分别通过K-Bus总线与总线端子控制器连接，电力测量模块通过电压采集端口与焊接变压器连接，总线端子控制器通过RS485通讯接口与上位机连接。
而且，所述的集中控制器的总线端子控制器连接有显示电路。
而且，所述的点焊机内置控制板电路，该控制板电路由单片机、焊接信号控制电路、CAN通讯控制电路、RS485通讯控制电路、输入控制电路、输出控制电路、电流/电压反馈电路、相位同步与控制电路、开关稳压电源组成，CAN通讯控制电路与CAN总线相连接。
而且，所述的上位机还连接有打印机、显示器及UPS电源。
本发明的优点和积极效果是：
1.本智能点焊机集中控制联网管理系统的点焊机与上位机形成多主机控制局域网，依据优先权进行总线仲裁，实现双向多节点通讯，可根据车间电网变化，限制同时用电的焊机数量，解决生产和电力不足的矛盾。
2.本智能点焊机集中控制联网管理系统可实时监控点焊机工作状态，对发生故障的焊机发出报警信息，为用户维护设备提供方便。
3.本智能点焊机集中控制联网管理系统可对点焊机焊接规范进行集中管理，并可建立点焊机信息数据库，方便用户分析生产情况、汇总和统计生产数据，为指挥、决策提供依据。
附图说明
图1为本发明的网络拓补图；
图2为本发明集中控制器原理方框图；
图3为本发明点焊机内置控制板电路的方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
如图1所示，本智能点焊机集中控制联网管理系统由上位机、集中控制器、多台点焊机构成。上位机通过CAN总线与点焊机相连，上位机还通过通讯接口与集中控制器相连接，该集中控制器通过I/O接口与点焊机相连，该集中控制器通过电压采集端口与焊接变压器相连接。上位机为一内置CAN数据采集卡的电脑主机。上位机通过CAN数据采集卡与所述CAN总线相连接，与上位机形成多主机控制局域网。依据优先权进行总线仲裁，实现双向多节点通讯。
上位机与打印机、显示器、UPS电源等硬件相连接，构成上位机系统。上位机监控软件采用三层结构模式和组件技术进行系统设计，将组态技术应用于监控界面设计，监控界面按照焊接车间焊接生产线实际分布显示焊机工作状态，每台点焊机在上位机软件中显示的位置与车间实际位置一致，方便用户对设备进行维护。
如图2所示，集中控制器由总线端子控制器、输入端子模块、输出端子模块、电力测量模块构成，输入端子模块、输出端子模块、电力测量模块分别通过K-Bus总线与总线端子控制器连接。输入端子模块负责读取点焊机焊接申请信号，并将结果传递到总线端子控制器，总线端子控制器根据电网容量和当前焊接申请情况，对提出焊接申请的点焊机排队以决定被选中可以进行焊接的点焊机，将焊接应答信号传送到输出端子模块。输出端子模块负责发送焊接应答信号至点焊机。电力测量模块通过电压采集端口与焊接变压器连接，实时采集焊接变压器的电压，并将测量值通过K-Bus总线传递到总线端子控制器。总线端子控制器通过RS485通讯接口与上位机连接，可以通过上位机设置限容参数。集中控制器的总线端子控制器还连接有显示电路。显示电路负责显示集中控制器的运行情况。
点焊机内置控制板电路。如图3所示，点焊机控制板电路由单片机、焊接信号控制电路、CAN通讯控制电路、RS485通讯控制电路、输入控制电路、输出控制电路、电流/电压反馈电路、相位同步与控制电路、开关稳压电源组成，CAN通讯控制电路与CAN总线相连接。点焊机通过焊接信号控制电路接到集中控制器。焊接信号控制电路设有焊接申请信号和焊接应答信号，点焊机控制板电路通过焊接信号控制电路与集中控制器进行数据交换，实现集中控制及限容管理。每台点焊机在通电焊接的前一个周波向集中控制器发出焊接申请信号，集中控制器读入申请信号，根据当前电网容量、电网电压和当前申请情况，对提出焊接申请的点焊机排队，根据排队的次数、次序及优先权等因素决定被选中可以进行焊接的点焊机。集中控制器向这些被选定的点焊机发出允许焊接的应答信号，向未被选定的点焊机发出禁止焊接的应答信号。这样通过限制在某一时刻同时通电的点焊机台数来保证用电不会超负荷。
点焊机控制板电路通过RS485通讯控制电路与一编程器进行通信。输入控制电路用于控制包括启动、复位、单连点、夹紧等输入信号。输出控制电路用于控制包括故障、焊接终了、夹紧、气阀输出等输出信号。电流/电压反馈电路主要是进行电网电压补偿和检测回路做报警作用。相位同步电路提供与电网同步的同步信号，相位控制电路是产生具有与电网同步的、具有一定相位控制角的电路。开关稳压电源，提供全机所需的电源。点焊机CPU采用灵活性好、可靠性高、功能强的51系列单片机，可实现加压、焊接、维持、休止等自动焊接循环，精确控制时间，实现恒流恒压控制方式。
本智能点焊机集中控制联网管理系统以太网节点上的计算机通过安装运行客户端程序可以实时了解现场设备的工作情况。还可通过以太网接口与企业管理系统(如ERP系统)联网，实现工厂“管理、控制一体化”。

Claims (6)

1.一种智能点焊机集中控制联网管理系统，其特征在于：由上位机、集中控制器、多台点焊机构成，上位机通过CAN总线与点焊机相连，上位机还通过通讯接口与集中控制器相连接，集中控制器通过I/O接口与点焊机相连，该集中控制器还通过电压采集端口与焊接变压器相连接。
2.根据权利要求1所述的智能点焊机集中控制联网管理系统，其特征在于：所述的上位机为一内置CAN数据采集卡的电脑主机，该CAN数据采集卡与CAN总线相连接。
3.根据权利要求1所述的智能点焊机集中控制联网管理系统，其特征在于：所述的集中控制器由总线端子控制器、输入端子模块、输出端子模块、电力测量模块构成，输入端子模块、输出端子模块、电力测量模块分别通过K-Bus总线与总线端子控制器连接，电力测量模块通过电压采集端口与焊接变压器连接，总线端子控制器通过RS485通讯接口与上位机连接。
4.根据权利要求3所述的智能点焊机集中控制联网管理系统，其特征在于：所述的集中控制器的总线端子控制器连接有显示电路。
5.根据权利要求1所述的智能点焊机集中控制联网管理系统，其特征在于：所述的点焊机内置控制板电路，该控制板电路由单片机、焊接信号控制电路、CAN通讯控制电路、RS485通讯控制电路、输入控制电路、输出控制电路、电流/电压反馈电路、相位同步与控制电路、开关稳压电源组成，CAN通讯控制电路与CAN总线相连接。
6.根据权利要求1或2所述的智能点焊机集中控制联网管理系统，其特征在于：所述的上位机还连接有打印机、显示器及UPS电源。
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