基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统技术方案

本技术提供一种基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，所述系统包括：主机模组、直流电源模组、调压稳压器和多个现场总线从机模组；所述主机模组、所述直流电源模组、所述调压稳压器设置在所述控制系统机柜中，所述多个现场总线从机模组分布式设置在所述电力供电装置、所述冷水机、所述液压站、所述起重吊机、所述闪光焊机头和所述调压稳压器中；因此，本技术中的主机模组与多个从机模组之间根据传输信号的特征可以选择现场总线或以太网总线，以实现主从之间的协同通信功能，满足信号的实时性要求；并且本技术的数据传输线路简单，抗干扰性及稳定性强，提高了数据采集的高速需求和载体的执行效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及闪光焊接，尤其涉及一种基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统。

技术介绍

1、闪光焊也称接触焊，是两个金属工件断面接触，通过断面的接触点导电，接触电阻产生的电阻热加热工件端部，当温度达到一定程度时，工件接触面的金属熔化形成液态金属层，通过外加纵向力挤出液态金属，并使高温金属产生塑性变形，在结合面产生共同晶粒，获得致密的热锻组织形成对接头。

2、目前，钢轨闪光焊机的控制系统采用的是多个计算机各自独立运行的控制方式：采用通用型工业控制计算机(ipc)机作为参数设置、数据采集、监视、历史数据浏览等的监视控制计算机，采用可编程序控制器(plc)作为逻辑控制、焊接过程控制等的控制计算机。由于plc厂家各自采用自己的操作系统，且都没有开放plc内部的读写权限，进入plc的数据ipc不能有效的读取，造成ipc从plc读取数据比较困难；监视控制计算机为了得到更多的焊接过程数据，ipc只能自备采集卡重新进行数据采集，重复投入造成资源、资金的浪费；ipc与plc之间的协同工作，没有实时同步时钟，常常还会造成数据不同步的现象，严重时还会造成数据混乱。

3、可见，目前钢轨闪光焊机的控制系统中多个各自独立运行的计算机之间存在数据协同困难的问题，影响对钢轨闪光焊机的控制效率。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本技术的提供的一种基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其解决了现有技术中多个各自独立运行的计算机之间存在数据协同困难的问题，本技术中的主机模组与多个从机模组之间根据传输信号的特征可以选择现场总线或以太网总线，以实现主从之间的协同通信功能，满足信号的实时性要求；并且本技术的数据传输线路简单，抗干扰性及稳定性强，提高了数据采集的高速需求和载体的执行效率。

2、本技术提供一种基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，所述钢轨闪光焊机包括电力供电装置、冷水机、液压站、控制系统机柜、起重吊机和闪光焊机头，所述控制系统包括：主机模组、直流电源模组、调压稳压器和多个现场总线从机模组；其中，所述主机模组、所述直流电源模组、所述调压稳压器设置在所述控制系统机柜中，所述多个现场总线从机模组分布式设置在所述电力供电装置、所述冷水机、所述液压站、所述起重吊机、所述闪光焊机头和所述调压稳压器中；所述直流电源模组的输入端与三相交流电输出端相连，所述直流电源模组的输出端通过现场总线分别与所述主机模组和所述多个现场总线从机模组相连，用于将所述三相交流电转换成多种直流电压，使所述多种直流电压分别为相对应的主机模组和现场总线从机模组供电；所述调压稳压器的输入端与所述三相交流电输出端相连，所述调压稳压器的输出端与所述闪光焊机头中的焊接变压器相连，用于将所述三相交流电转换成两相交流单，为所述焊接变压器提供初级电流电压；所述多个现场总线从机模组通过现场总线与所述主机模组相连，用于根据所述主机模组发送的控制指令控制分布式载体的运行，还用于根据所述主机模组发送的数据指令采集所述分布式载体的运行数据。

3、可选地，所述控制系统还包括：第一以太网从机模组，设置在调压稳压器中，与所述主机模组相连；第二以太网从机模组，设置在所述闪光焊机头中，与所述主机模组相连。

4、可选地，所述主机模组包括：实时以太网控制器、实时以太网交换机、实时以太网扩展模块、现场总线网关、无线智能云网关；所述实时以太网控制器通过所述实时以太网交换机分别与所述现场总线网关、所述实时以太网扩展模块和所述无线智能云网关相连。

5、可选地，所述调压稳压器中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、调压给定值模块和调压稳压驱动模块；所述调压稳压器中的第一以太网从机模组包括以太网从机通讯模块和焊接电流电压高速采集模块。

6、可选地，所述闪光焊机头中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、操作面板开关按钮的采集模块、电磁换向阀的驱动放大模块；所述闪光焊机头中的第二以太网从机模组包括以太网从机通讯模块、顶锻压力和焊接位移的高速采集模块、比例伺服阀的驱动放大模块。

7、可选地，所述液压站中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、开关量的采集模块、电磁换向阀的驱动放大模块、启停控制模块、模拟量采集模块和系统压力调节驱动模块。

8、可选地，所述冷水机中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、冷水机启停控制模块、冷却水的温度流量检测模块和冷水机状态采集模块。

9、可选地，所述电力供电装置中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、柴油机的启停控制模块和发电机的状态监控模块。

10、可选地，所述直流电源模组包括控制器、传感器电源模块、执行器电源模块、现场总线电源模块和现场总线辅助电源模块。

11、可选地，所述控制系统还包括局域网辅机监控器、云端移动监控器、云端物联网数据库服务器、云端企业看板监控器和/或局域网焊轨机监控器。

12、与现有技术相比，本技术的有益效果为：

13、本技术通过将多个现场总线从机模组分布式设置在钢轨闪光焊机中的多个分布式载体中，且通过现场总线与主机模组相连，使多个现场总线根据所述主机模组发送的控制指令直接控制分布式载体的运行参数，以及根据所述主机模组发送的数据指令采集所述分布式载体的运行数据；因此本技术中的主机模组与多个从机模组之间根据传输信号的特征可以选择现场总线或以太网总线，以实现主从之间的协同通信功能，满足信号的实时性要求；并且本技术的数据传输线路简单，抗干扰性及稳定性强，提高了数据采集的高速需求和载体的执行效率。

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【技术保护点】

1.一种基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述钢轨闪光焊机包括电力供电装置、冷水机、液压站、控制系统机柜、起重吊机和闪光焊机头，所述控制系统包括：

2.如权利要求1所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

3.如权利要求2所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述主机模组包括：

4.如权利要求2所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述调压稳压器中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、调压给定值模块和调压稳压驱动模块；

5.如权利要求2所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述闪光焊机头中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、操作面板开关按钮的采集模块、电磁换向阀的驱动放大模块；

6.如权利要求1所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述液压站中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、开关量的采集模块、电磁换向阀的驱动放大模块、启停控制模块、模拟量采集模块和系统压力调节驱动模块。

7.如权利要求1所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述冷水机中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、冷水机启停控制模块、冷却水的温度流量检测模块和冷水机状态采集模块。

8.如权利要求1所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述电力供电装置中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、柴油机的启停控制模块和发电机的状态监控模块。

9.如权利要求1所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述直流电源模组包括控制器、传感器电源模块、执行器电源模块、现场总线电源模块和现场总线辅助电源模块。

10.如权利要求1-9任一项所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括局域网辅机监控器、云端移动监控器、云端物联网数据库服务器、云端企业看板监控器和/或局域网焊轨机监控器。

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【技术特征摘要】

1.一种基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述钢轨闪光焊机包括电力供电装置、冷水机、液压站、控制系统机柜、起重吊机和闪光焊机头，所述控制系统包括：

2.如权利要求1所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

3.如权利要求2所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述主机模组包括：

4.如权利要求2所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述调压稳压器中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、调压给定值模块和调压稳压驱动模块；

5.如权利要求2所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述闪光焊机头中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块、操作面板开关按钮的采集模块、电磁换向阀的驱动放大模块；

6.如权利要求1所述的基于分布式现场总线的钢轨闪光焊机的控制系统，其特征在于，所述液压站中的现场总线从机模组包括现场总线从机通讯模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松，谭克利，刘春，肖晓荚，郑杰坪，肖冬林，
申请(专利权)人：成都交大焊接科技有限公司，
类型：新型
国别省市：