CN209811120U - 一种冷镦机控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷镦机控制装置，包括控制器、控制主电路、触摸屏、传感器、开关按钮、交换机、工业防火墙、工作站、报警器和数据中心；所述控制器分别与控制主电路、开关按钮、传感器、报警器和交换机电连接；所述触摸屏、工作站分别与交换机电连接；所述控制器通过采集现场的传感器获得的信号及开关按钮指令，通过控制主电路控制主电机的正反转、油泵的运行及电磁阀的通断，实现系统的自动控制及故障诊断；当故障诊断发现有故障时，控制器控制报警器进行声光报警；所述触摸屏通过交换机与控制器通信；所述工作站通过交换机与控制器通信；所述交换机与数据中心之间设置有工业防火墙；本实用新型能自动控制、降低成本，提高产品质量。

Description

一种冷镦机控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种能自动控制、故障诊断，能大大较少人力成本，提高产品质量的冷镦机控制器。

背景技术

我国紧固件行业在世界上处于中低端水平，主要提供廉价的低附加值产品。随着客户的需求越来越高，劳动力成本及行业竞争的加剧，产品的质量、成本和产品柔性更加依赖成型设备。虽然国内中小型螺丝厂众多，但设备基本是以传统的冷镦机为主，控制系统简单、稳定性差、产品质量低、故障率高，工件加工过程大量依靠操作工人看机，不仅人力成本高，而且产品次品率较高，大大增加了企业的生产成本。

为此，我们研发了一种能自动控制、故障诊断，能大大较少人力成本，提高产品质量的冷镦机控制器。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种能自动控制、故障诊断，能大大较少人力成本，提高产品质量的冷镦机控制器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种冷镦机控制装置，包括控制器、控制主电路、触摸屏、传感器、开关按钮、交换机、工业防火墙、工作站、报警器和数据中心；所述控制器分别与控制主电路、开关按钮、传感器、报警器和交换机电连接；所述触摸屏、工作站分别与交换机电连接；所述控制器通过采集现场的传感器获得的信号及开关按钮指令，通过控制主电路控制主电机的正反转、油泵的运行及电磁阀的通断，实现系统的自动控制及故障诊断；当故障诊断发现有故障时，控制器控制报警器进行声光报警；所述触摸屏通过交换机与控制器通信；所述工作站通过交换机与控制器通信；所述交换机与数据中心之间设置有工业防火墙。

优选的，所述冷镦机控制装置采用AMD转速异常监测器监控设备转速；当设备转速出现异常时，控制器控制报警器报警。

优选的，所述传感器外设置有传感器保护套。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型所述的冷镦机控制装置采用多传感器融合技术，可实时监测设备的运行状态，在线进行故障诊断，并针对产品加工过程中出现的质量问题进行分析，不仅提高产品的质量，降低人工成本，提高管理效率，而且在确保工控信息安全的前提下，实现系统控制的自动化、智能化、网络化，并将工业数据传输到数据中心，为实现工业互联网打好坚实基础，有很好的应用价值及市场前景。

附图说明

图1是本实用新型所述的冷镦机控制装置的工作原理图；

图2是本实用新型所述的冷镦机控制装置的控制主电路的电路图；

图3是本实用新型所述的冷镦机控制装置的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1-3，本实用新型实施例包括：

一种冷镦机控制装置，包括控制器、控制主电路、触摸屏、传感器、开关按钮、交换机、工业防火墙、工作站、报警器和数据中心；所述控制器通过采集现场的传感器获得的信号及开关按钮指令，通过控制主电路控制主电机的正反转、油泵的运行及电磁阀的通断，实现系统的自动控制及故障诊断；当故障诊断发现有故障时，控制器控制报警器进行声光报警。

所述触摸屏可图形化观察进料及其他工序，方便人员操作及状态观察，其通过profinet协议经交换机与控制器通信；所述工作站通过交换机与控制器通信，能实时保存采集的工业数据，并经过WINCC软件远程监测冷镦机的工作状态及产品加工情况；所述交换机与数据中心之间设置有工业防火墙，为控制内部网与管理信息网的连接、控制内部网内部各区域的连接提供安全保障实现，所有工业数据传输到企业的数据中心，经加工、分类及提取，为企业决策提供依据，同时为实现企业两化目标打好坚实基础。

如附图2所示为控制主电路的示意图，其中总开关为QS1，油泵的电源开关为QS2，FR用于主电机的热保护，KM1、KM2分别控制主电机的正反转，开关KM3控制油泵的开启，控制器输入输出由开关电源提供，KA1、KA2、KA3继电器分别驱动气动电磁阀、工作指示灯及报警灯，转速感知器用于设备回转异常检测，可实现对系统的保护。

如图3所示，所述冷镦机控制装置的电路图，包括PLC、设备上电开关、急停开关、自动开关、正转点动开关、反转点动开关、油泵开关、缺材传感器、计数传感器、短寸传感器、感测传感器、转速感知器、触摸屏、工作站、交换机等。西门子S7-200 Smart PLC 是控制器的核心，负责对现场信号进行采集、处理与分析，同时通过交换机与现场的触摸屏、工作站及数据中心通信，提供良好的人机交互窗口和远程监控功能。

所述冷镦机控制装置的工作状态有自动、点动、停止三种工作状态，点动模式用于点动调试机器，可根据要求进行正转或者反转点动，每按一次，机器动作一次，在设备调试好后，点动没有问题，机器的润滑和冷却都调到合适状态，进料正常后，按下自动开关，机器进入自动生产；当工件加工完成或出现故障时设备进入停机状态，机器按照特定程序逐步完成相关部位停止工作。

为保护设备，转速保护电路采用AMD转速异常监测器；当设备转速出现异常时，控制器检测转速异常检测器信号根据系统所处状态产生相应的动作，直至报警停机。

工件计数传感器采用接近开关设计，PLC利用HSC高速计数器进行采集，并通过屏幕显示；缺材传感器采用限位开关，短寸传感器采用直流机身开关设计；尺寸监测采用电压输出型位移传感器，所有传感信号均由PLC通过数字量和模拟量模块采集，通过驱动继电器和接触器实现对设备的智能控制。

现场监控显示使用宽屏触摸屏Smart1000IE，可通过交换机与S7-200 Smart直接通信; 同时设置监控计算机，其通过交换机可与多套控制器通信，并通过虚拟机显示每套控制器的监控画面，不仅可以下发任务，还可依据流程经授权对现场设备远程控制，保证设备和工作人员安全。

为了确保工业控制系统的信息安全，在进行基于智能制造的控制系统设计时，充分考虑系统可能存在的危险。在管理上，实现电子签名登录与密码认证，实现远程监控与现场控制相结合；在技术上，采用专门针对PLC、DCS、SCADA等工控环境研发的工业防火墙HT-IFW-2020-C100，隔离保护单元PLC，采用黑、白名单的安全策略，过滤一切非法访问，保证只有可信任的设备可以接入工控网络，只有可信任的流量可以在网络上传输。

操作设备既可通过现场的开关按钮进行操作，也可在触摸屏上进行控制，建议使用触摸屏。

设备工作前，首先设置好PLC、触摸屏等设备的IP地址，确保其在同一网段，通信正常。

在新的产品加工前，通过触摸屏的参数设置界面，设置产品的型号、预加工数量、操作人员工号等信息。

所述冷镦机控制装置具有在线故障诊断功能，当出现报警时，系统的运行状态变为故障，点击即可进入故障诊断界面，系统会显示故障代码、故障部位等信息，并提示用户可能的故障原因，给出故障的基本解决方案，方便操作人员快速定位，实现系统高效运行。

由于设备工作过程油污较多，可能影响到传感器的正常工作，系统设计时充分考虑机器长时间运行传感器信号异常或者失效问题，加装传感器保护套，从而达到保护设备的目的。另外，要求操作人员应定期维护传感器，确保其干净整洁，使系统处于最佳的运行状态。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型所述的冷镦机控制装置采用多传感器融合技术，可实时监测设备的运行状态，在线进行故障诊断，并针对产品加工过程中出现的质量问题进行分析，不仅提高产品的质量，降低人工成本，提高管理效率，而且在确保工控信息安全的前提下，实现系统控制的自动化、智能化、网络化，并将工业数据传输到数据中心，为实现工业互联网打好坚实基础，有很好的应用价值及市场前景。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种冷镦机控制装置，其特征在于，包括控制器、控制主电路、触摸屏、传感器、开关按钮、交换机、工业防火墙、工作站、报警器和数据中心；所述控制器分别与控制主电路、开关按钮、传感器、报警器和交换机电连接；所述触摸屏、工作站分别与交换机电连接；所述控制器通过采集现场的传感器获得的信号及开关按钮指令，通过控制主电路控制主电机的正反转、油泵的运行及电磁阀的通断，实现系统的自动控制及故障诊断；当故障诊断发现有故障时，控制器控制报警器进行声光报警；所述触摸屏通过交换机与控制器通信；所述工作站通过交换机与控制器通信；所述交换机与数据中心之间设置有工业防火墙。

2.根据权利要求1所述的冷镦机控制装置，其特征在于：所述冷镦机控制装置采用AMD转速异常监测器监控设备转速；当设备转速出现异常时，控制器控制报警器报警。

3.根据权利要求1所述的冷镦机控制装置，其特征在于：所述传感器外设置有传感器保护套。