CN1414438A - 全自动轴承专用磨床的远程监控系统 - Google Patents

Abstract

一种全自动轴承专用磨床的远程监控系统，由组成系统的各电气控制部件相互之间的连接；由作为轴承专用磨床的电气控制核心，可完成输入、输出和数据运算的FX2N系列PLC可编程序控制器，与作为人机对话界面，替代传统控制面板和键盘操作的GP－2500触摸屏，通过I/F通讯电缆之间的连接；以完成可编程序控制器与触摸屏之间的数据双向传递；同时利用触摸屏上集成的以太网接口与网络连接线相连；将全自动轴承专用磨床的屏幕信息和数据传递到远端的计算机服务器上，并转换成网页格式；网络线上连接的若干台计算机终端浏览访问服务器中存储的网页，实现全自动轴承专用磨床的远程监控。

Description

全自动轴承专用磨床远程监控系统

技术领域：

本发明涉及机械加工和信号控制领域，一种全自动轴承专用磨床的远程监控系统。

轴承是一种通用性很强的重要机械配件。由于轴承产品形状规则、工艺流程近似，因此，其有利于组织自动化大批量生产。磨加工设备是整个轴承生产过程中最关键、最复杂的设备。一方面其控制系统需设置、监控的参数及运行状态提示很多。如果参数的设置不正确就会直接影响机床的运行和加工零件的质量。另一方面由于全自动轴承专用磨床设备复杂，检测、执行的部件较多，尽管每台机床上均有运行状态及故障提示，但由于操作人员的技术水平和操作经验各有差异，需要及时、正确地进行指导操作人员适时调整或排除故障。否则，因一台机床的简单操作失误，就会导致整台设备的停机，给生产造成不可估量的损失。

发明内容：

为了解决如上所述存在的问题，本发明的目的是提供一种全自动轴承专用磨床的远程监控系统，通过机床的PLC控制程序、画面显示和参数预置的触摸屏控制软件，利用计算机网络技术，将画面传送到远端，使设计、维护人员及专家在远端就可以了解设备的运行情况，实时监控机床的运行状态，及时收集机床的参数数据。同时根据机床的运行状态为用户提供合理的工艺路线，调整运行参数，使机床运行在最佳状态。最后通过机床返回的状态信息，由专家诊断出机床的某些故障原因，利用监控画面的参数设置，进行必要的工艺参数调整，从而为现场用户调试、维修提供方便。同样通过传送回来的机床运行状况监视画面和数据，还可对现场生产状况进行评估。

本发明的目的以如下技术方案来实现。

所述的远程监控系统，由作为轴承磨床控制核心的，可完成输入、输出和数据运算的日本三菱FX2N系列可编程序控制器，与作为人机对话接口替代传统控制面板和键盘操作的日本Digital公司GP-2500触摸屏相连。两者结合对控制参数及数据进行设置和显示，通过触摸屏上的以太网接口，利用网络控制技术将全自动轴承专用磨床的屏幕信息和数据传送到远端的计算机服务器上并转换成网页格式；同时可设置若干台计算机终端浏览访问服务器中指定的网页，进而达到全自动轴承专用磨床的远程监控目的。

所述的远程监控系统，其连接方式：日本三菱FX2N系列可编程序控制器，通过专用的I/F通讯电缆与日本Digital公司的GP-2500型触摸屏相连。I/F通讯电缆确保PLC与触摸屏数据的双向传递。一方面触摸屏通过I/F通讯电缆采集可编程序控制器的输入、输出信号和数据缓冲区内容供显示及数据处理使用；另一方面可编程序控制器接受触摸屏预置的参数进行机床顺序控制。

所述的远程监控系统，触摸屏上集成有专用以太网接口，需要远程监控时，借助网络线接到远端服务器上。服务器上装有将触摸画面转换成网页格式的Pro-Server软件和GP-WEB网络服务软件。在服务器中打开转换成的网页就可以实时监控触摸屏的画面以达到监控整个机床工作状态的目的。网上的其它计算机终端，通过网线也可访问该网页，共享屏幕画面和数据信息。

所述的远程监控系统，其监控系统由可编程序控制器控制软件；可显示机床工作状态的、具有人机对话功能的、可被远程监控终端反映的GP系列触摸屏幕控制软件组成。可编程序控制器(PLC)通过采集磨床内设置的各路信号，不断地扫描其存储器内的控制程序，通过一系列判断及数据处理，产生相应的输出控制信号，分别控制机床伺服电机定位、交流电机的速度调整、各执行动作的顺序步进连锁控制。

所述的监控系统，其机床PLC控制程序中设有手动调整程序是为调试机床而设置的，在机床调整程序编制中，充分考虑了各动作的连锁要求，加入大量随机出现的连锁信息并在触摸屏上显示出来。

所述的监控系统，其自动程序完成机床的自动控制。根据设备的工作流程和监控要求，在依次发生的动作之间，采用顺序步进连锁控制方式。只有上一个动作完成了，下一个动作才可以进行。这样也有助于远程监控，为判断机床是否正常提供依据。

所述的监控系统的监控方法，其采用的GP-2500触摸屏，可显示机床人机对话画面，满足参数设置、状态指示及数据运算方面的要求。在此基础上设计了手动调整、运行监视、参数预置等数十幅触摸显示画面。同时，利用触摸屏的以太网接口通过网络传送到远端计算机，借助专用软件转换触摸屏画面及数据为HTML格式供多台计算机监控。

所述的监控方法在触摸屏上设置参数的过程是：在触摸画面上触摸所要预置参数的功能框，这时触摸屏提示参数预置的范围，若符合要求进入下一个参数预置，否则产生报警信息提示操作错误。

所述的监控方法中触摸屏可对自动循环的每一工步进行状态显示。在自动工作中机床操作者可利用这些信息掌握设备的工作状态；在手动调整时，可根据连锁条件指导操作者快速、准确地调整好机床。

所述的全自动轴承专用磨床远程监控系统，Pro-Server是触摸屏专用的数据采集软件。工作过程是：首先设定触摸屏与作为服务器的那台计算机的IP地址。利用软件搜索在网络上的触摸屏和服务器，然后确定各装置的名称、IP地址及PLC类型。GP-WEB是一套可以通过Internet进行网络远端控制的软件。它只存在于作为服务器的计算机中，在用户端不需要加装与此相关的任何软件。相关用户只需访问服务器的有关网页，即可达到远程监控的目的。启动GP-WEBCompiler，设置好触摸屏项目文件、输出数据路径和文件名，再进行简单地操作，程序在几分钟内就可完成网页转换工作并保存在服务器的有关网页上。连接在互联网上的计算机打开Explorer，输入服务器的有关网页，所监控的画面和数据就能适时地显示在计算机屏幕上。

由于采用了如上所述技术方案，本发明具有如下优越性：

显而易见，触摸屏是搭建在全自动轴承专用磨床与远程监控计算机之间的一座桥梁。借助于触摸屏，远端计算机才能完成数据的采集和画面的转换；同时触摸屏设置的参数提供给PLC完成控制任务。对于全自动轴承专用磨床整个工作过程都可通过网络实时反映在远端监控计算机中。技术人员可通过监视计算机屏幕上的图像，判断出机床运行状态是否正常，操作者调试是否正确，适时实施监控。

图面说明：

图1是全自动轴承专用磨床远程监控系统硬件构成图：

图2是全自动轴承专用磨床远程监控系统流程图：

图3是全自动轴承专用磨床自动程序框图：

图4是全自动轴承专用磨床手动调整程序框图：

如图1中所示：1-可编程程序控制器，2-I/F专用通讯电缆线，3-GP-2500型触摸屏，4-以太网接口，5-网络线，6-远端服务器，7-网络上的其它计算机终端，8-网络连接线。

具体实施例：

如图1、2中所示：全自动轴承专用磨床远程监控系统，由作为轴承磨床控制核心的，可完成输入、输出和数据运算的日本三菱FX2N系列可编程序控制器，与作为人机对话接口替代传统控制面板和键盘操作的触摸屏GP相连。通过触摸屏上的以太网接口，利用网络控制技术将全自动轴承专用磨床的屏幕信息和数据传送到远端的计算机服务器上并转换成网页格式；同时可设置若干台计算机终端浏览访问服务器中指定的网页，进而达到全自动轴承专用磨床的远程监控目的。

如图3全自动控制程序框图所示：在自动程序启动条件满足后，自动运行程序采用变址转移的方法完成控制。具体过程是：根据设备的工作流程和监控要求，在依次发生的动作之间，利用程序地址跳转的位置不同，完成顺序步进连锁控制，只有上一个动作完成了，下一个动作才可以进行。这样有助于机床控制，完成远程监控，同时，为判断机床工作在哪一工步，工作是否正常提供依据。

如图4PLC手动调整程序框图所示：在机床调整程序编制中根据手动调整的状态要求，充分考虑各动作的连锁要求，每一步动作的进、退都由连锁程序控制执行。

全自动轴承专用磨床远程监控系统，通过如下程序来完成自动控制：

1、根据全自动轴承专用磨床的控制要求编制各台机床的PLC控制程序

2、借助触摸屏编辑软件，根据全自动轴承专用磨床加工工艺的要求，设计触摸屏控制程序。其画面由手动调整、运行监视、参数预置、状态指南等组成；

3、利用Pro-Server专用软件对全自动轴承专用磨床的屏幕画面、运行参数、提示信息进行采样、处理；

4、收集起来的数据及画面信息通过触摸屏的以太网接口传送到被设为服务器的计算机中；

5、服务器借助GP-WEB专用软件转换触摸屏画面及数据为HTML格式，并保存在指定的网页中；

6、该服务器既可显示屏幕画面及实时数据，供有关人员监控、分析；也可供网上其它计算机浏览，监控全自动轴承专用磨床的运行状态和各种参数、数据；

7、技术人员在任意一台监控终端上对数据进行分析并校正相应设备的运行参数；

8、将正确的机床运行参数回送给每台触摸屏及可编程序控制器(PLC)，完成远程服务功能；

9、对于自动线所产生的故障，技术人员可通过监视计算机屏幕上的图像及数据判断出机床可能出现的问题或者是不正确的参数设置。根据实际情况修改参数，并可在远端利用屏幕画面指导排除由于操作不当引起的机械故障。

Claims (7)

1、一种全自动轴承专用磨床的远程监控系统，其特征在于：所述的远程监控系统，由组成系统的各电气控制部件相互之间的连接；由作为轴承专用磨床的电气控制核心，可完成输入、输出和数据运算的日本三菱FX2N系列PLC可编程序控制器(1)，与作为人机对话界面，替代传统控制面板和键盘操作的日本Digital公司GP-2500触摸屏(3)，通过I/F通讯电缆(2)之间的连接；以完成可编程序控制器与触摸屏之间的数据双向传递；同时利用触摸屏上集成的以太网接口(4)与网络连接线(5)相连；将全自动轴承专用磨床的屏幕信息和数据传递到远端的计算机服务器(6)上，并转换成网页格式；网络线(8)上连接的若干台计算机终端浏览访问服务器中存储的网页，就可以实现全自动轴承专用磨床的远程监控。

2、实施如权利要求1所述的全自动轴承专用磨床的远程监控系统，其特征在于：所述的远程监控系统的实施软件部分包括：基于FX2N系列可编程序控制器，以满足全自动轴承专用磨床控制要求的控制软件的设置；以及作为机床人机对话画面的GP系列触摸屏控制软件的设置。

3、如权利要求2所述的全自动轴承专用磨床的远程监控系统，其特征在于：所述的远程监控系统的机床PLC可编程程序控制器的控制程序中：

a、其调整程序是为调试机床而设置的，在自动线各台机床调整程序编制中，充分考虑了各动作的连锁要求，加入大量随机出现的连锁信息并在触摸屏上显示出来；

b、自动程序根据磨床的工作流程和监控要求，在依次完成的动作之间，采用顺序步进连锁方式进行控制，只有上一个动作完成了，下一个动作才可以进行，这也为判断机床是否正常提供依据。

4、如权利要求2所述的全自动轴承专用磨床的远程监控系统，其特征在于：所述的远程监控系统设计的GP系列触摸屏控制软件，可以与PLC结合对机床控制参数、运行数据进行设置及显示，更重要的是根据轴承磨加工工艺要求，编辑的数十幅描述控制过程，便于自动控制，能够精确地指导操作者调整、维护机床的触摸画面，在此基础上设计了手动调整、运行监视、参数预置等触摸显示画面。

5、如权利要求2、4所述的全自动轴承专用磨床的远程监控系统，其特征在于：监控系统在触摸屏上设置参数的过程是：在触摸画面上触摸所要预置参数的功能框，这时触摸屏提示参数预置的范围，若符合要求则进入下一个参数预置，否则产生报警信息，提示操作错误。

6、如权利要求2、4所述的全自动轴承专用磨床的远程监控系统，其特征在于：利用触摸屏上集成的专用以太网接口(4)，需要远程监控时，借助网络线接到远端服务器(6)上，服务器上装有将触摸画面转换成网页格式的Pro-Server软件和GP-WEB网络服务软件，在服务器中打开转换成的网页就可以实时监控触摸屏的画面，以达到监控整个机床工作状态的目的，网上的其它计算机终端(7)通过网线(8)也可访问该网页，共享屏幕画面和数据信息。

7、如权利要求1、2所述的全自动轴承专用磨床的远程监控系统，其特征在于：其实现全自动轴承专用磨床的远程监控系统的工作程序：

a、根据全自动轴承专用磨床的控制要求编制机床的PLC控制程序；

b、借助触摸屏编辑软件，根据自动磨床加工工艺的要求，设计触摸屏控制程序。其画面由手动调整、运行监视、参数预置、状态指南等组成；

c、利用专用软件对全自动轴承专用磨床的屏幕画面、运行参数、提示信息进行采样、处理；

d、收集起来的数据及画面信息通过触摸屏的以太网接口传送到被设为服务器的计算机中；

e、服务器借助专用软件转换触摸屏画面及数据为HTML格式，保存在设置的网页中；

f、该服务器既可显示屏幕画面及实时数据，供有关人员监控、分析；也可供网上其它计算机浏览，监控运行状态和各种参数、数据；

g、技术人员在任意一台监控终端上对数据进行分析，并可对其设备的运行参数进行修改；

h、将正确的机床运行参数回送给每台触摸屏及可编程序控制器(PLC)，完成远程服务功能；

Images