CN1301848C - 金属挤压液压机监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属挤压液压机监控系统。金属挤压液压机监控系统属于液压机械技术领域，由工控机、显示终端、控制器、液压机传感器和旋转编码器构成，其结构特点是工控机与显示终端、可编程控制器相连，工控机主板上装有光隔离通信卡和模拟量输出板卡，光隔离通信卡分别与液压机压力数显和行程数显相连接，摸拟量输出板卡与控制液压机比例变量泵的比例放大板相连。本发明不仅能够精确控制液压机运行过程中的速度、行程和压力，对其实现无级数字控制，而且减少了PLC的模块，降低了生产成本。

Description

金属挤压液压机监控系统
技术领域
本发明属于液压机械技术领域，特别是涉及一种金属挤压液压机监控系统。
背景技术
在目前公知的液压机控制系统均为触摸屏+PLC模式，该模式只是在触摸屏上输入(显示)一些工艺参数，例如：预置行程上、下限位、持压值等，而且PLC中的数据为单点传输，无法精确控制压机运行过程中的速度、行程和压力。此技术缺陷影响了金属挤压液压机监控，影响了液压机的精度控制。
美国专利US4987528公开了一种分析控制系统，该控制系统主要由微处理器、显示终端、控制器、传感器构成，微处理器与显示终端、控制器相连。但该控制系统受其技术特性限制，也无法对金属挤压液压机实现有效监控。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种金属挤压液压机监控系统。
金属挤压液压机监控系统在工控机上装有模拟量输出板卡(输出4-20mA信号)和光隔离通信卡(RS485)，模拟量输出板卡与控制液压机比例变量泵的比例放大板连接，在系统的速度/时间控制曲线设定窗口、行程/时间控制曲线设定窗口、压力/时间控制曲线设定窗口中，根据工艺要求输入任意数值及相对时间，系统将这些数值保存到数据库中，通过计算在该窗口中绘制一条光滑连续的曲线，并将曲线上的点转换为电流值，由模拟量输出板卡输出至比例放大板，通过调节比例放大板的电流实现对压机速度、行程、压力的无级数字控制，控制精度达到1秒，监控系统将所设定的曲线以数据库的形式存入工控机中指定的目录下，供下次使用时调入。
光隔离通信卡与液压机的行程数显(RS485接口)及压力数显(RS485接口)连接，将液压机的速度、行程和压力的实时数据采集到工控机上，系统将这些数据绘制出实时曲线，与设定的控制曲线同时显示在窗口中，利用两条曲线的对比直观、快捷地找出工艺参数设置的缺陷加以改进。金属挤压液压机监控系统将液压机的行程上、下限位和持压设定值通过光隔离通信卡直接写入行程数显和压力数显中。
金属挤压液压机监控系统将采集的行程、速度、压力数据以数据库形式存入工控机中，在数据显示窗口中检索所有历史数据或按照时间段检索历史数据，并将其以报表形式打印输出或以曲线形式打印输出，供研究或存档。
金属挤压液压机监控系统报警信息显示窗口，查看“报警对象”、“报警开始时间”、“报警结束时间”、“报警的类型(上限报警/下限报警)”、“报警值(当前值)”、“报警限值(极限值)”、“应答报警的时间”、“报警内容(哪一种操作报警)”。既可以查看所有报警，也可以根据设置的时间显示报警信息，并且可以查看已结束的报警、未结束的报警、已作应答的报警、未应答的报警信息。上述报警信息可以数据库形式保存，亦可输出打印供研究或存档。
本发明液压机所采取的技术方案是：
金属挤压液压机监控系统，主要由微处理器、显示终端、控制器、液压机传感器和旋转编码器构成，微处理器与显示终端、控制器相连，其特征是：微处理器装有光隔离通信卡和模拟量输出板卡，光隔离通信卡与液压机传感器、旋转编码器相连通，摸拟量输出板卡与液压机比例放大板相连。
本发明液压机还可以采用如下技术措施：
所述的金属挤压液压机监控系统，其光隔离通信卡有两块，分别与液压机压力数显和行程数显相连接。
所述的金属挤压液压机监控系统，其摸拟量输出板卡与控制液压机比例变量泵的比例放大板相连。
所述的金属挤压液压机监控系统，其控制器为可编程控制器，通过COM口连接于微处理器，并与液压机的工作状态开关量传感器相连接。
所述的金属挤压液压机监控系统，其微处理器为工控机，显示终端为显示器。
所述的金属挤压液压机监控系统，其显示器上液压机监控窗口为监测窗口、控制窗口、曲线控制窗口、曲线显示窗口、数据显示窗口、打印窗口、报警信息窗口。
本发明具有的优点和积极效果是：
金属挤压液压机监控系统通过工控机与PLC相连、工控机与液压机仪表相连，不仅能够精确控制液压机运行过程中的速度、行程和压力，对其实现无级数字控制，而且，工控机直接与各仪表相连，减少了PLC的模块，降低了成本。金属挤压液压机监控系统，大大提高了液压机的控制精度和生产效率。
附图说明
图1是本发明的连接结构示意图；
图2是本发明数据流程示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
参阅图1、图2。金属挤压液压机监控系统，其工控机与液压机的连接如图所示。将两口光隔离RS232/485通讯卡(Ci-132i)及康拓模拟量输出板卡(IPC5476B输出4路4-20mA)插入工控机的主板上，光隔离通讯卡设置为RS485接口方式，康拓模拟量输出板卡设置为输出信号4-20mA。将分别显示滑块压力、打料缸压力、顶出缸压力的三块压力数显(SWP-C403-31-12-HL-P RS485接口)并联，显示滑块行程、顶出缸行程的两块行程数显(Omron的K3NC-NBIA-FLK5 RS485接口)并联，行程数显的“Remote/localprocessing”设置为“r-L”，用通讯电缆将两口光隔离通讯卡分别与压力数显和行程数显相连，康拓模拟量输出板卡与比例放大板(VT-VSPA1-1-1X)相连，将比例放大板的DIP开关(S1)之1，2，3拨到“ON”位(设电流信号为4-20Ma)，PLC(CPM1A)连接到工控机的COM口，用以采集IR区的开关量来判断并显示液压机的工作状态。
金属挤压液压机监控系统设有监测窗口、控制窗口、曲线控制窗口、曲线显示窗口、数据显示窗口、打印窗口、报警信息窗口。在监测窗口中显示压力数显和行程数显的PV值(实时数据)，并利用这些值做动画显示液压机的加工过程。在控制窗口中输入液压机的行程限位和持压值，点击相应的按钮，系统将该值通过光隔离通讯卡写入压力数显和行程数显来重置其SV值。
在曲线控制窗口中根据工艺要求输入任意数值和相对时间，单击[确定]按钮，系统将所输的数值存入数据库中，并通过计算在窗口中绘制一条光滑连续的曲线，点击[保存]按钮，系统将曲线保存到数据库中，可通过点击[装载]按钮将已保存的曲线调入系统中。点击[确定使用]按钮，系统采集PLC的IR区判断是否开始用该曲线控制，如条件满足则将曲线上的点转换为电流值，由模拟量输出板卡输出至比例放大板。
曲线显示、数据显示窗口用来显示实时数据、曲线和历史数据、曲线。显示历史数据、曲线之前输入起始时间和结束时间，系统根据二者将该时间段的历史数据和曲线显示在窗口中，并可输出到打印机。
在报警信息显示窗口查看“报警对象”、“报警开始时间”、“报警结束时间”、“报警的类型(上限报警/下限报警)”、“报警值(当前值)”、“报警限值(极限值)”、“应答报警的时间”、“报警内容(哪一种操作报警)”，操作者可点击[设置]按钮设置查看条件，如：所有报警信息、某一时间段的报警信息、已结束的报警、未结束的报警、已作应答的报警、未应答的报警信息。

Claims (6)

1.一种金属挤压液压机监控系统，由微处理器、显示终端、控制器、液压机传感器和旋转编码器构成，微处理器与显示终端、控制器相连，其特征是：微处理器装有光隔离通信卡和模拟量输出板卡，光隔离通信卡与液压机传感器和旋转编码器相连通，摸拟量输出板卡与液压机比例放大板相连。
2.根据权利要求1所述的金属挤压液压机监控系统，其特征是：光隔离通信卡有两块，分别与液压机压力数显和行程数显相连接。
3、根据权利要求1所述的金属挤压液压机监控系统，其特征是：摸拟量输出板卡与控制液压机比例变量泵的比例放大板相连。
4、根据权利要求1所述的金属挤压液压机监控系统，其特征是：控制器为可编程控制器，通过COM口连接于微处理器，并与液压机的工作状态开关量传感器相连接。
5、根据权利要求1所述的金属挤压液压机监控系统，其特征是：微处理器为工控机，显示终端为显示器。
6、根据权利要求5所述的金属挤压液压机监控系统，其特征是：显示器上液压机监控窗口为监测窗口、控制窗口、曲线控制窗口、曲线显示窗口、数据显示窗口、打印窗口、报警信息窗口。
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