CN204109111U - 刨片机运行自动监控装置 - Google Patents

Abstract

刨片机运行自动监控装置。属人造板生产设备的部件。包括：设在小型机箱内的基于单片机的控制板，输入信号接线端子板，继电器组，输出信号接线端子板，通讯串行接口、通讯接线端子板，电源接线端子板，其特征是还包括：将外部控制信号直接发送至单片机的可编程触摸屏，控制板上输入信号接线端子板与单片机之间设串接有光耦隔离模块；控制板上单片机与继电器组之间串接有继电器驱动和隔离电路模块，实时时钟电路模块。经试用显示了能有效地对刨片机的生产运行过程进行自动控制，完全可以替代现有技术的PLC控制装置；增加了对运行过程进行实时监控和提醒报警功能；大幅度降低了刨片机电控部分的成本，大幅度提高了整个刨片机的性能价格比。

Description

刨片机运行自动监控装置

技术领域

本实用新型属于人造板生产设备的部件，特别是一种刨片机运行自动监控装置。

背景技术

在人造板的生产过程中，生产线的刨片机把成型的木片刨削成片状刨花，以此再经过干燥、施胶、铺装、热压制成刨花板成品。作为生产线的主要设备，刨片机在保证刨花板成品的质量和产量中起了决定性的作用，由于刨片机的运行动作复杂、工艺性强，因此现有技术的控制装置采用可编程序控制器，即简称PLC，虽然PLC能够满足生产运行过程的控制要求，但是其制造成本占了整个控制装置制造成本的三分之一；此外，现有技术的这种控制装置，仅仅对生产运行过程进行控制，无法实现对刨片机的运行工况进行实时监控。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器Microcontroller Unit，常用英文字母的缩写MCU表示。单片机又称单片微控制器，是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器和包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。单片机具有体积小、控制功能强、功耗低、环境适应能力强、扩展灵活和使用方便等优点，用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统、通信系统、信号检测系统、无线感知系统、测控系统、机器人等应用控制系统。

触摸屏，又称触控屏Touch panel。是可接收触头或手指等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，因此，可用以取代机械式的按钮面板。可编程触摸屏，Programmable Smart LCD，常用英文字母的缩写PS-LCD表示。是一种包含LCD显示屏、LCD控制器、触摸屏、人机界面硬件系统和通讯接口于一体的智能显示模组。PS-LCD搭载了专用图形操作系统GoUI，通过PC上的可视化组态编辑软件即可轻松设计和生成系统所需图形界面。因此具有集输入、显示为一体，简单、方便、自然、易操作；且坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等优点，它赋予了设备以崭新的面貌，是一种新型的人机交互方式。利用这种技术，用户只要用手指轻轻地触碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的操作者。

由此可见，研究并设计一种不但有效地对刨片机的生产运行过程进行自动控制，而且实现了对其运行工况进行实时监控，而又降低了制造成本的刨片机运行自动监控装置是必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种不但有效地对刨片机的生产运行过程进行自动控制，而且实现了对其运行工况进行实时监控，而又降低了制造成本的刨片机运行自动监控装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种刨片机运行自动监控装置，包括：设在小型机箱内的基于单片机的控制板，连接于单片机的输入信号接线端子板，受控于控制板上单片机的继电器组，经继电器组驱动刨片机控制外部设备，如指示灯，电磁阀，交流接触器等的输出信号接线端子板，连接于控制板上单片机中RS485通信驱动电路的异步通讯串行接口、通讯接线端子板，连接于控制板上单片机中电源电路的电源接线端子板，其特征是还包括：位于小型机箱面板上的、将外部控制信号直接发送至单片机的可编程触摸屏，所述可编程触摸屏连接于电源接线端子板；控制板上输入信号接线端子板与单片机之间设串接有光耦隔离模块；控制板上单片机与继电器组之间串接有继电器驱动和隔离电路模块；在控制板上独立设有连接于单片机的实时时钟电路模块。

所述控制板上设有的单片机选用型号STM32F103的单片机/或功能相同的其他型号单片机。

所述可编程触摸屏选用型号GLM-70W-C的可编程触摸屏/或功能相同的其他型号可编程触摸屏。

所述可编程触摸屏上控件对象包括有：操作中所有的软件图形元素，如按钮、文本框、进度条、以及至少包括设置手/自动运行模式选择，设置刨片机的叶轮、刀环的起停按键，设置刨片机的电机运行电流检测，设置刨片机的链轮断链检测，设置故障报警查询等，及硬件单元，如串口、背光、蜂鸣器；每个控件对象都有对应的识别号ID、属性和操作方法。

所述连接于单片机的输入信号接线端子板所连接的输入信号接线至少包括：刨片机运行控制用的手动运行、自动运行、叶轮启动、叶轮停止、刀环启动、刀环停止、及启动备用、停止备用；刨片机运行监测用的叶轮运行、刀环运行、叶轮过载、刀环过载、断链检测、及监测备用。

所述连接于继电器组的输出信号接线端子板所连接的输出信号接线至少包括：刨片机运行控制用的叶轮运行、刀环运行；刨片机运行监测用的断链故障、电机过载、断链检测、刀具研磨提醒、声光报警。

所述连接于异步通讯串行接口、输出信号接线端子板的通讯接线端子板所连接的信号接线有485接口，至少还包括：叶轮运行、刀环运行及运行备用。

刨片机运行自动监控装置，简称自动监控装置的工作过程如下：

1、自动监控装置通过输入接线端子连接到刨片机控制柜上的控制按钮，其继电器输出端子连接到相应电机的交流接触器线圈；

2、自动监控装置通过在触摸屏上设置的电机启动、停止按键，把操作信号数据传送到单片机，单片机按照设定的程序发出指令通过继电器驱动和隔离电路，驱动输出继电器从而驱动相应的交流接触器，经交流接触器使电机启动或停止，达到刨片机手动或自动运行的目的；

3、自动监控装置通过模拟量接线端子连接到刨片机叶轮的电流检测回路，单片机接收到叶轮电流的模拟量信号后，经过运算变成数字信号传递到触摸屏，触摸屏通过图形显示叶轮的运行电流；

4、自动监控装置的单片机还通过运算和比较对电流的数值进行处理，当叶轮电机的电流大于电机的额定电流时，单片机通过连接到输出端子板的声光报警接线，驱使声光元件发出报警信号；

5、自动监控装置通过输入接线端子连接到检测刨片机刀环断链的接近开关，接近开关把链条检测信号传递到单片机，当刨片机因为机械故障发生断链时，接近开关检测不到链条运行信号，单片机通过连接到报警输出端子的声光元件发出报警信号；

6、自动监控装置中的连接于单片机的实时时钟电路模块具有刨片机运行的计时功能，刨片机的飞刀在运行刀片变钝需要进行研磨的工艺要求设定时间后，自动监控装置的单片机的依据从实时时钟电路模块得到的信号，及时发出报警信号提醒操作者进行更换或研磨。

7、自动监控装置的接线端子设有的RS485通讯接口，通过电缆可以和生产线的上位机监控系统进行通讯。

本实用新型实施得到的刨片机运行自动监控装置，经试用，与现有技术相比显示了如下有益效果：

1、自动监控装置基于单片机及可编程触摸屏，通过可编程触摸屏设置有叶轮、刀环的起停按键，刨片机电控系统可以通过电控柜面板按钮进行操作，也可以通过可编程触摸屏对刨片机的叶轮、刀环进行单机的手动启停和整机的自动起停操作，；。

2、现有技术的PLC控制装置因为考虑到刨片机电控部分制造成本已经相当高，没有对叶轮运行电流的模拟量进行检测，更没有对刀环运行检测、电流过载报警、运行中断链报警、飞刀研磨提醒等进行监测；而本实用新型实施得到的自动监控装置增加接入了叶轮电流的模拟量信号，通过可编程触摸屏设置了叶轮电流、刀环检测、过载报警、断链报警、飞刀研磨提醒报警的画面，刨片机发生上述故障时可及时发出报警信号并将报警记录储存在单片机内，这是现有技术的PLC控制系统无法实现的。本实用新型实施得到的自动监控装置不但对刨片机运行的全过程进行实时监控，并且可以通过设有的RS485通讯接口，经电缆和人造板生产线的上位机通讯，更好地实现了对人造板生产线的刨片机运行过程的实时监控和提醒报警功能。

3，自动监控装置运用单片机取代PLC对刨片机进行控制，其功能完全满足刨片机运行的控制要求，而且增加了刨片机运行过程的监控，而正由于现有单片机加上可编程触摸屏的成本仅仅是原有PLC控制装置成本的二分之一，从而大幅度降低了刨片机电控部分的成本，大幅度提高了整个刨片机的性能价格比。

附图说明

图1为符合本实用新型主题的结构示意框图；图2为本实用新型的面板示意图；图3为本实用新型的输入接线端子板外接线路示意图；

具体实施方式

下面结合具体图示进一步说明本实用新型：

如图1、2、3所示，一种刨片机运行自动监控装置，包括：设在小型机箱内的基于单片机3的控制板，连接于单片机的输入信号接线端子板1，受控于控制板上单片机的继电器组5，经继电器组驱动刨片机控制外部设备，如指示灯，电磁阀，交流接触器等的输出信号接线端子板6，连接于控制板上单片机中RS485通信驱动电路的异步通讯串行接口、通讯接线端子板9、10，连接于控制板上单片机中电源电路的电源接线端子板7，其特征是还包括：位于小型机箱面板上的、将外部控制信号直接发送至单片机的可编程触摸屏8，所述可编程触摸屏连接于电源接线端子板；控制板上输入信号接线端子板与单片机之间设串接有光耦隔离模块2；控制板上单片机与继电器组之间串接有继电器驱动和隔离电路模块4；在控制板上独立设有连接于单片机的实时时钟电路模块11。考虑到本实用新型中各部分的电源需要和接线知识，是本领域的普通技术人员所熟知的常识，简略地在附图1中省去了与电源接线端子板7的连接示意线，仅仅画出了与单片机3、可编程触摸屏8、光耦隔离模块2的连接示意线。

如图1所示，所述控制板上设有的单片机3选用型号STM32F103的单片机/或功能相同的其他型号单片机。

如图1所示，所述可编程触摸屏8选用型号GLM-70W-C的可编程智能触摸屏/或功能相同的其他型号可编程触摸屏。

如图1所示，所述可编程触摸屏8上控件对象包括有：操作中所有的软件图形元素，如按钮、文本框、进度条、以及至少包括设置手/自动运行模式选择，设置刨片机的叶轮、刀环的起停按键，设置刨片机的电机运行电流检测，设置刨片机的链轮断链检测，设置故障报警查询等，及硬件单元，如串口、背光、蜂鸣器；每个控件对象都有对应的识别号ID、属性和操作方法。

如图3所示，所述连接于单片机的输入信号接线端子板1所连接的输入信号接线至少包括：刨片机运行控制用的手动运行、自动运行、叶轮启动、叶轮停止、刀环启动、刀环停止、及启动备用、停止备用；刨片机运行监测用的叶轮运行、刀环运行、叶轮过载、刀环过载、断链检测、及监测备用。

如图1所示，所述连接于继电器组5的输出信号接线端子板6所连接的输出信号接线至少包括：刨片机运行控制用的叶轮运行、刀环运行；刨片机运行监测用的断链故障、电机过载、断链检测、刀具研磨提醒、声光报警。

如图1所示，所述连接于异步通讯串行接口9、输出信号接线端子板6的通讯接线端子板10所连接的信号接线有485接口，至少还包括：叶轮运行、刀环运行及运行备用。

Claims (7)

1.一种刨片机运行自动监控装置，包括：设在小型机箱内的基于单片机(3)的控制板，连接于单片机的输入信号接线端子板(1)，受控于控制板上单片机的继电器组(5)，经继电器组驱动刨片机控制外部设备，如指示灯，电磁阀，交流接触器等的输出信号接线端子板(6)，连接于控制板上单片机中RS485通信驱动电路的异步通讯串行接口、通讯接线端子板(9、10)，连接于控制板上单片机中电源电路的电源接线端子板(7)，其特征是还包括：位于小型机箱面板上的、将外部控制信号直接发送至单片机MCU的可编程触摸屏(8)，所述可编程触摸屏连接于电源接线端子板；控制板上输入信号接线端子板与单片机之间设串接有光耦隔离模块(2)；控制板上单片机与继电器组之间串接有继电器驱动和隔离电路模块(4)；在控制板上独立设有连接于单片机的实时时钟电路模块(11)。

2.根据权利要求1所述的刨片机运行自动监控装置，其特征是所述控制板上设有的单片机(3)选用型号STM32F103的单片机/或功能相同的其他型号单片机。

3.根据权利要求1所述的刨片机运行自动监控装置，其特征是所述可编程触摸屏(8)选用型号GLM-70W-C的可编程智能触摸屏/或功能相同的其他型号可编程触摸屏。

4.根据权利要求1所述的刨片机运行自动监控装置，其特征是所述可编程触摸屏(8)上控件对象包括有：操作中所有的软件图形元素，如按钮、文本框、进度条、以及至少包括设置手/自动运行模式选择，设置刨片机的叶轮、刀环的起停按键，设置刨片机的电机运行电流检测，设置刨片机的链轮断链检测，设置故障报警查询等，及硬件单元，如串口、背光、蜂鸣器；每个控件对象都有对应的识别号ID、属性和操作方法。

5.根据权利要求1所述的刨片机运行自动监控装置，其特征是所述连接于单片机MCU的输入信号接线端子板(1)所连接的输入信号接线至少包括：刨片机运行控制用的手动运行、自动运行、叶轮启动、叶轮停止、刀环启动、刀环停止、及启动备用、停止备用；刨片机运行监测用的叶轮运行、刀环运行、叶轮过载、刀环过载、断链检测、及监测备用。

6.根据权利要求1所述的刨片机运行自动监控装置，其特征是所述连接于继电器组(5)的输出信号接线端子板(6)所连接的输出信号接线至少包括：刨片机运行控制用的叶轮运行、刀环运行；刨片机运行监测用的断链故障、电机过载、断链检测、刀具研磨提醒、声光报警。

7.根据权利要求1所述的刨片机运行自动监控装置，其特征是所述连接于异步通讯串行接口(9)、输出信号接线端子板(6)的通讯接线端子板(10)所连接的信号接线有485接口，至少还包括：叶轮运行、刀环运行及运行备用。