基于图编程的轴承切削自动生产线专用控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了基于图编程的轴承切削自动生产线专用控制电路，包括自动生产线调度模块、电源模块、图编程接口模块、I/O接口模块和通信模块，图编程接口模块和I/O接口模块分别与自动生产线调度模块相连，通信模块实现各个模块之间的数据传递以及与电路与外部RS232串口通信；自动生产线调度模块采用嵌入式可编程芯片，执行控制程序控制生产线，完成数据处理、信号处理、任务调度、系统控制工作；图编程接口模块提供人机交互功能，并支持在线组态技术，可以根据需要选择显示内容和方式；I/O接口模块采用全隔离的输入输出接口方式；电源模块为整个电路提供工作电源具有降低控制系统生产成本，适应当前轴承加工系统控制更便捷、易修改、易扩展的需要。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轴承切削自动生产线的控制电路，尤其涉及轴承切削自动生产线专用控制电路。
技术介绍
机床工具行业作为机械装备工业的重要组成部分，在整个国民经济的发展过程中起着举足轻重的作用。从行业总体来看，我国机床工具行业目前正处于自1992年以来最好的发展时期，市场呈现出供不应求的良好局面。尤其是自1999年进入新的增长期以来，我国机床工具行业产值逐年增长，产品结构不断调整，产品质量日益提高。尽管近几年我国机床工具行业已经取得了很大进步，但在当前国内外机床市场竞争极其激烈的形势下，我国的机床工具行业则显得竞争力不强，主要表现在我国是机床消费大国还不是机床强国、机床拥有量大但水平低、产品构成依然落后、产品创新能力差、机床可靠性还有待提高等方面。滚动轴承在机床上的使用主要用于下列三个部位主轴、滚珠丝杠和一般传动轴。滚动轴承作为机床的基础配套件，其性能直接影响到机床的转速、回转精度、刚性、抗颤振动切削性能、噪声、温升及热变形等，进而影响到加工零件的精度、表面质量等。因此，高性能的机床必须配用高性能的轴承。I.轴承生产设备现状精密机床轴承技术含量高、附加值高、加工难度大，世界各大轴承公司都投入了极大的精力开展精密机床轴承的开发和研制。目前，国外生产精密机床轴承的生产厂家主要有德国FAG公司、法国SNF公司、日本NSK公司、瑞典SKF公司、日本NTN公司等。我国轴承行业整体水平与发达国家相比存在较大差距，特别是在精密轴承的开发和研制方面，由于受加工设备、制造工艺以及相关技术的限制和制约，目前，国内能批量、配套生产精密机床轴承的生产厂家只有洛阳轴研科技股份有限公司、哈尔滨轴承集团公司等少数几家公司。2.轴承设备控制器现状I) PLC可编程控制器(PLC)是20世纪60年代末期逐步发展起来的一种以微处理器为基础的新型工业控制装置，是将计算机技术应用于工业控制领域的崭新产品。近几年来，PLC 技术在各种工业过程控制、生产自动线控制及各类机电一体化设备控制中得到极为广泛的应用。但作为量大面广的产品，其在控制精度、功能和价格方面存在一定的缺陷；随着技术的进步，越来越多的设备开始采用专用控制器，实现最佳性价比。2)专用控制器国内轴承生产加工控制系统的研究，还处于起步阶段，整套控制系统开发、生产的企业寥寥无几，目前市场上控制器的设计和控制机械系统的开发是分离的，由于这种现状导致轴承设备控制系统技术的不协调发展，与国外产品相比较仍存在较大差距。3.控制器程序开发方式现状目前，轴承设备专用控制器程序普遍采用封闭式的开发模式，采用C、VHDL等高级语言编写核心控制算法，在控制器出厂时固化在EEPROM或者Flash等介质中，轴承设备生产企业无法对控制算法进行修改，无法针对终端客户的特殊需求对控制算法进行定制。当新的需求产生时，由轴承设备生产企业将需求信息传递到控制器生产厂家，控制器生产厂家根据需求编写相应的算法程序。在这种模式下，由于没有形成一种标准化的逻辑语言组件，在开发程序过程中，特别是新的控制器、新的应用模式产生时，很难高效、可靠的开发出相应的控制算法，对于迅速响应市场带来不利，市场急需一种高效、可靠的开发模式。另外， 在当前这种开发模式下，控制器知识产权掌握在控制器开发商手中，轴承设备企业不具备知识产权，对于轴承加工控制系统自有品牌的构建、与国外同类产品的市场竞争产生不利影响。
技术实现思路
针对当前轴承设备生产企业自有技术含量低，缺少自主知识产权的技术，产品更新周期长，无法适应快速变化的市场需要以及客户的特殊性能需求，以及充分利用嵌入式系统发展过程中的硬件条件，达到少部件、高可靠性的目的，结合当前轴承控制系统发展趋势，提出基于图编程的轴承切削自动生产线专用控制电路及系统。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案如下基于图编程的轴承切削自动生产线专用控制电路，包括自动生产线调度模块、电源模块、图编程接口模块、I/o接口模块和通信模块，所述图编程接口模块和I/o接口模块分别与自动生产线调度模块相连，所述通信模块实现各个模块之间的数据传递以及与所述电路与外部RS232串口通信；所述自动生产线调度模块采用嵌入式可编程芯片，执行控制程序控制生产线，完成数据处理、信号处理、任务调度、系统控制工作；所述图编程接口模块提供人机交互功能，并支持在线组态技术，可以根据需要选择显示内容和方式；所述I/O接口模块采用全隔离的输入输出接口方式；所述电源模块为整个电路提供工作电源。进一步的，所述电源模块采用双隔离稳压的方式给电路供电，所述双隔离稳压的方式为稳压模块输入电压为24V土20%,产生稳定的5V,并在其后增加一层隔离稳压模块。本技术的有益效果在于利用嵌入式SOC控制器芯片、专用控制器PLC化和智能控制技术等前沿技术，开发出符合当前市场趋势的智能化控制系统、开发开放式的控制系统软硬件平台，同时研究符合轴承加工需求的机械设备设计方法，为轴承设备制造企业降低控制系统生产成本、开发具有自主知识产权的控制系统提供支持，适应当前轴承加工系统控制更便捷、易修改、易扩展的需要。附图说明图I为控制电路框图；图2为系统的框图；图3为传统电源模块的示意图；图4为本技术电源模块的示意图；图5为本技术图编程技术的示意图；图6为本技术控制程序开发模式演变图。具体实施方式下面将根据附图和具体实施例对本技术做进一步的说明。基于图编程的轴承切削自动生产线专用控制包括硬件系统和软件系统两个组成部分。硬件系统以智能控制器芯片为核心，结合外围功能部件，构成轴承自动生产线控制器主板，完成轴承生产线控制程序的运行，同时通过生产线机械装置，构成生产线控制系统。 本技术在现有的技术上对控制电路及应用控制电路的系统进行改进，软件部分为自动生产线控制器的编程、调试工具，完成控制程序的开发以及程序的调试、监控运行功能。 通过该技术，电气工程师可以方便在设计好的生产线上，实现对生产线运行逻辑的编程，完成针对不同轴承元件所需的不同加工工艺流程的控制需求。系统研发内容如下所述I.控制系统硬件生产线控制器主板是控制器主要部件，负责自动生产线调度程序的执行，结构框图如图I所示，硬件系统主要包括自动生产线调度模块、电源模块、图编程接口模块、I/o 接口模块和通信模块五大部分。(I)自动生产线调度模块该模块是整个系统的核心模块，采用嵌入式可编程智能芯片为核心，执行控制程序达到控制整个生产线的安全可靠运行的目的，主要完成整个系统的数据处理、信号处理、 任务调度、系统控制等工作，具体包括逻辑信号处理、模拟信号处理、通信数据处理、图形显示数据处理、生产线运行管理等。(2)电源模块提供整个系统工作电源。不同于普通工业控制系统，轴承机械属于精密加工机械， 各个功能部件价格昂贵，操作不当容易损坏，控制系统需要高可靠性电源，因此设计电源模块时，各模块间的供电需要进行隔离处理以提高系统的抗干扰能力，同时还应通过周波跌落，群脉冲等EMC测试从而有效保证整个控制系统有效、可靠、稳定地运行。系统采用单24V 电源工作方式、抗反接电路，用以保证现场使用的方便和安全。(3)图编程接口模块提供系统人机交互，包括系统工作状态、信号显示、参数设置、报警提示等功能。该模块支持在线组态技术，用户可以根据需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张新华，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：实用新型
国别省市：