一种全自动冲压生产线实时监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及全自动冲压生产线实时监控系统，属于全自动冲压生产线实时监控系统的创新技术。
【背景技术】
[0002]锻压装备是最重要的机械装备之一。装备制造业是为国民经济发展和国防建设提供技术装备的基础性产业。装备制造业水平的高低是衡量一个国家工业发达程度的重要标志。各种机床是制造业的工作母机，是发展装备制造业的基础，其发展水平代表了国家的核心竞争力。锻压机床占全部机床产量的1/4一 1/3，是现代制造业中最重要的机械装备之一，广泛应用于汽车、航空航天、风力发电、通讯以及家电等行业的加工。锻压装备的技术水平、生产能力和自动化程度直接影响着我国工业、农业、国防、航空航天等行业的发展和技术进步，影响着我国现代化进程。自2002年起，我国已连续十年成为世界第一机床消费国，年均增长率超过⑶P的增长，达20%左右。2009年销售额已经达到了 197.9亿美元，其中锻压机床约占全部机床销售的1/4强。
[0003]新世纪经济、社会、国防发展的需要，对锻压装备提出了更高的要求。当今锻压装备技术总的发展趋势是:智能化、精密化、高速高效化、集成化、绿色化。而我国高精密全自动化冲压机生产线系统主要存在的技术问题是:
(1)目前我国主要是单板机控制系统，一台PLC控制一台冲压机，存在成本较高，管理不方便，维修困难等多方面的缺点；
(2)现有冲压机安全和故障检测主要依赖于现场实时故障报警，人工通过现场仪器参数监测。其主要问题是人力资源成本大，依赖于操作人员的经验，检测缺乏实时性和精准性；
(3)在高速冲压环境下，生产线上各个单元和控制器之间的同步协调，显得异常关键，建立高速可靠的现场总线通信网络，是保证冲压机生产线可靠、安全生产的关键。传统冲压机主要采取机械上下料装置，或进行半自动化上下料，其缺点是必须通过人工先将工料放在固定位置，且工作节拍慢，不能满足高速冲压生产线环境需求。
[0004]因此，将网络技术应用于冲压机系统实现网络监测和控制，将实时监测数据远传、远程智能故障诊断系统应用于冲压机生产线及实现高速现场总线通信网络和自动机器人上下料将是冲压生产线的发展趋势。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种在高速冲压环境下确保生产线上各个单元和控制器之间的同步协调，保证冲压机生产线可靠、安全生产的全自动冲压生产线实时监控系统。本发明可以提高生产效率，降低能耗。
[0006]本发明采用如下技术方案:本发明的全自动冲压生产线实时监控系统，包括有工业控制机、控制冲压生产线上主站冲压机工作的主站PLC，其中主站PLC的信号输入端分别与冲压生产线上装设的检测冲压机工作的温度传感器及压力传感器连接，主站PLC的信号输出端通过通讯接口与工业控制机连接。
[0007]上述主站PLC的信号输出端还与冲压生产线上的从站冲压机的从站PLC的信号输入端连接及与工业机器人控制器的信号输入端连接。
[0008]上述从站PLC的信号输入端分别与冲压生产线上装设的检测从站冲压机的工作的温度传感器及压力传感器连接，检测主站冲压机及从站冲压机的温度传感器包括有检测冲压机主轴轴承温度和齿轮润滑油温度的温度传感器。
[0009]上述检测主站冲压机及从站冲压机的压力传感器都包括有两个压力检测点的压力传感器。
[0010]上述工业控制机的信号输入端还连接有振动传感器，振动传感器包括分别检测冲压机基底振动及冲压机机身振动的传感器。
[0011]上述工业控制机的信号输入端还连接有位移传感器，位移传感器检测冲压机滑块的位移量。
[0012]本发明与需要技术相比，具有如下优点:
1)本发明可以实现在冲压过程中各种状态参数的实时监测、记录和存储(压力、温度、位移、振动等)，以便同步协调和控制工业机器人和精密压力机之间的动作；
2)本发明可以实现整个系统各个组件之间的协调通信，无缝连接，以保证通信的可靠性，稳定性和安全性；
3)本发明可以实现整体冲压生产线的监控和信息管理系统，最大程度提高生产效率、降低能耗；
4)本发明可以保证冲压生产过程中的人身安全、设备安全、以及实时故障报警。
[0013]本发明从单机自动化向多机自动化冲压线和柔性生产线发展。以多台高精度多工位压力机为基础组成的数控自动化生产线，不仅大大提高了生产效率和产品质量，而且大大减少了占地面积和工人数量，具有高智能化、高精度、高可靠性、高效率、节能、节材等一系列优点。
【附图说明】
[0014]图1为本发明全自动冲压生产线实时监控系统的原理图；
图2为本发明主站PLC实时数据采集单元的原理图；
图3为本发明主站PLC数据采集流程图；
图4为本发明主从站通信交互示意图；
图5为本发明主从通信交互流程图；
图6为本发明中位移传感器的实时位移监测曲线；
图7为本发明中温度传感器的实时温度监测曲线。
【具体实施方式】
[0015]以下参照附图和具体实例对本发明专利的实施进行具体描述:
图1为全自动冲压生产线实时监控系统的原理框图，本发明的全自动冲压生产线的实时监控系统，其特征在于包括有工业控制机、控制冲压生产线上两台冲压机工作的主站PLC，其中主站PLC的信号输入端分别与冲压生产线上装设的检测冲压机工作温度的传感器及压力传感器连接，主站PLC的信号输出端通过通讯接口与工业控制机连接。
[0016]本实施例中，上述主站PLC的信号输出端还与冲压生产线上的从站冲压机的从站PLC的信号输入端连接及与工业机器人控制器的信号输入端连接。
[0017]本实施例中，上述主站PLC通过RS232总线与工业控制机连接。通过RS232总线将信息感知层PLC采集的各种状态数据传输给执行层工业控制机，实现数据远程监测和信息管理。
[0018]本实施例中，上述主站PLC连接有触摸屏。触摸屏作为人机交互控制单元。
[0019]本实施例中，上述从站PLC的信号输入端分别与冲压生产线上装设的检测从站冲压机工作温度的传感器及压力传感器连接。检测主站冲压机及从站冲压机的温度传感器包括有检测冲压机主轴轴承温度和齿轮润滑油温度的温度传感器。一台冲压机有两个温度检测点，两台冲压机共有四个温度测点，共计四个温度传感器。四个温度传感器实时检测四个温度检测点的实时温度，实时温度可以在触摸屏上显示，由主站PLC及从站PLC可设置四个温度传感器的温度检测上下限，工业控制机也可以设置四个温度传感器的温度检测上下限。
[0020]本实施例中，上述检测主站冲压机及从站冲压机的压力传感器包括有两个压力传感器。一台冲压机有一个压力检测点，两台冲压机共有两个压力测点，可由主站PLC及从站PLC设置压力传感器的压力上下限参数，也可由工业控制机设置压力传感器的压力上下限参数。两个压力检测点的压力可以在触摸屏显示。
[0021]本实施例中，上述工业控制机的信号输入端还连接有振动测量传感器，振动传感器包括分别检测冲压机基底振动及冲压机机身振动的传感器。一台冲压机有两个振动检测点，两台冲压机有四个振动测点，振动传感器共计四个，分别检测4个振动测试点的信号，振动测试点的信号可以在工业控制机上显示，并且在工业控制机上可以进行振动信号的分析和处理，振动传感器振幅上下限可以由工业控制机设置。
[0022]本实施例中，上述工业控制机的信号输入端还连接有位移传感器，位移传感器检测冲压机冲头滑块的位移量。工业控制机可以设置位移传感器的位移参数及位移上下限。由于位移传感器输出已经是数字信号，因而通过RS232直接与工业控制机串行通信即可，由工业控制机设置位移传感器的位移上下限。
[0023]本实施例中，上述主站PLC和从站PLC的信号输入端还连接有安全光栅。安全光栅在冲压机工作台检测异物(包括操作员手、臂膀以及异