双屏显示的注塑机控制系统的制作方法
【专利摘要】一种双屏显示的注塑机控制系统，包括：集成有注塑机数控软件平台的计算机硬件平台，PLC控制单元，显示电动注塑机数控系统的主操作界面的第一显示设备，和显示配套的气动机械手的工作任务界面的第二显示设备，所述计算机硬件平台分别与所述PLC控制单元、所述第一显示设备、所述第二显示设备连接。基于本发明实施例方案，在全电动注塑机的注塑、调试以及配套的机械手的运动中，无需再频繁地切换操作界面，提高了注塑机控制系统的简便性和工作效率，实现了对注塑过程和机械手动作的实时监控。
【专利说明】
双屏显示的注塑机控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及全电动注塑机控制领域，特别是涉及一种双屏显示的注塑机控制系统。
【背景技术】
[0002]基于以工业计算机为硬件平台，利用Dos、Windows的支持软件为软件平台的全电动注塑机数控系统已经问世许多年，也在生产实践中得到越来越多的应用。传统的单屏显示是局限于早期的计算机的硬件和软件所限制而产生的，它使注塑机数控系统的操作及应用受到限制和影响，例如在全电动注塑机的注塑、调试以及配套的机械手的运动中需要频繁地切换操作界面，影响到全自动注塑机的简便程度和工作效率。
【发明内容】
[0003]基于此，本发明实施例的目的在于提供一种双屏显示的注塑机控制系统，其可以提高注塑机控制系统的简便性和工作效率，实现对注塑过程和机械手动作的实时监控。
[0004]为达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案:
[0005]—种双屏显示的注塑机控制系统，包括:
[0006]集成有注塑机数控软件平台的计算机硬件平台，PLC控制单元，显示电动注塑机数控系统的主操作界面的第一显示设备，和显示配套的气动机械手的工作任务界面的第二显示设备，所述计算机硬件平台分别与所述PLC控制单元、所述第一显示设备、所述第二显示设备连接。
[0007]根据如上所述的本发明实施例的方案，其通过采用双显示设备，第一显示设备显示电动注塑机数控系统的主操作界面，第二显示设备显示配套的气动机械手的工作任务界面，从而在全电动注塑机的注塑、调试以及配套的机械手的运动中，无需再频繁地切换操作界面，提高了注塑机控制系统的简便性和工作效率，实现了对注塑过程和机械手动作的实时监控。
【附图说明】
[0008]图1是一个实施例中的双屏显示的注塑机控制系统的结构示意图；
[0009]图2是一个具体示例中的双屏显示的注塑机控制系统的结构示意图；
[0010]图3是一个具体示例中的具有图形化人机界面、实现注塑过程参数及机械手运动的实时显示的双显示屏系统操作及显示面板示意图。
【具体实施方式】
[0011]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
[0012]图1中示出了一个实施例中的双屏显示的注塑机控制系统的结构示意图。如图1所示，该实施例中的双屏显示的注塑机控制系统包括:集成有注塑机数控软件平台的计算机硬件平台101，PLC(ProgrammabIe Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制单元102，显示电动注塑机数控系统的主操作界面的第一显示设备103，和显示配套的气动机械手的工作任务界面的第二显示设备104，计算机硬件平台101分别与PLC控制单元102、第一显示设备103、第二显示设104备连接。
[0013]根据如上所述的本发明实施例的方案，其通过采用双显示设备，第一显示设备显示电动注塑机数控系统的主操作界面，第二显示设备显示配套的气动机械手的工作任务界面，从而在全电动注塑机的注塑、调试以及配套的机械手的运动中，无需再频繁地切换操作界面，提高了注塑机控制系统的简便性和工作效率，实现了对注塑过程和机械手动作的实时监控。
[0014]在一个具体示例中，计算机硬件平台101可以包括DV0(Digital Video Out)接口，计算机硬件平台101通过DVO接口与第一显示设备103、第二显示设备104连接。由于DVO接口可以支持双屏显示，因此，计算机硬件平台101可以通过DVO接口很容易地实现与第一显示设备103、第二显示设备104的连接。
[0015]上述计算机硬件平台可以为嵌入式数控系统，包括一个或者至少两个可编程计算部件，这里的可编程计算部件可以是包括处理器、微处理器、FPGA(Fie Id-ProgrammableGateArray，即现场可编程门阵列)、或者米用RISC(Reduced Instruct1n Set Computing，精简指令集)指令集的Harvard架构的处理器。
[0016]在一个具体示例中，上述计算机硬件平台101可以为Embedded嵌入式系统，该Embedded嵌入式系统中包括AMD690芯片组，AMD690芯片组包括有DVO接口。
[0017]上述计算机硬件平台101还可以包括网络接口(图中未示出)，计算机硬件平台101可以通过网络接口与远程监控服务器网络连接，从而可以据此实现基于网络的远程监控、故障诊断与管理。
[0018]上述计算机硬件平台101还包括RFID(Rad1 Frequency Identificat1n，射频识另|J)射频单元(图中未示出)，计算机硬件单元101通过所述RFID射频单元与RFID射频卡通信连接，对所述RFID射频卡的合法性进行验证。从而，可以基于RFID射频单元实现权限的管控，即只有符合合法性要求的RFID射频卡靠近该RFID射频单元，合法性验证通过后才可以对该计算机硬件平台101进行操作。
[0019]此外，计算机硬件平台101还可以集成有进行注塑机工艺参数的自动设置以及成形缺陷的自动修复的智能专家系统，从而可以据此实现注塑机工艺参数的自动设置以及成形缺陷的自动修复。
[0020]计算机硬件平台101可以通过10Mbps N⑶C-Bus(实时工业以太网总线)与所述PLC控制单元102连接。该计算机硬件平台101还可以通过10Mbps实时工业以太网总线与伺服驱动器连接，伺服驱动器与其需要驱动的各设备连接，计算机硬件平台101可以通过伺服驱动器对与伺服驱动器连接的各设备进行控制。
[0021]在一个具体示例中，计算机硬件平台101可以以I毫秒为周期周期性地与实时工业以太网总线上连接的所述PLC控制单元、伺服驱动器通信，读取所述PLC控制单元、与所述PLC控制单元连接的设备、与所述伺服驱动器连接的设备的数据，并向所述PLC控制单元、伺服驱动器发出控制指令，或者向所述PLC控制单元、与所述PLC控制单元连接的设备、与所述伺服驱动器连接的设备发出控制指令。
[0022]图2中示出了一个具体示例中的双屏显示的注塑机控制系统的结构示意图。需要说明的是，出于简化图示说明的目的，图2的示意图中没有示出第一显示设备103和第二显示设备104，具有图形化人机界面、实现注塑过程参数及机械手运动的实时显示的双显示屏系统操作及显示面板示意图在图3中示出。
[0023]随着计算机硬件和软件的高速发展，例如CPU的运算速度越来越快，功耗却越来越小;主板和显卡的功能越来越强大，集成度越来越高；以及操作系统越来越方便和越来越可靠。因此，本发明实施例中的计算机硬件平台101可以是嵌入式数控系统，其可以包含一个或多个(例如至少两个)可编程计算部件，从而构成多CPU系统，极大地加强计算机硬件平台101的处理能力。这里的可编程计算部件，可以是处理器、微控制器，也可以是FPGA等其它可编程计算资源。
[0024]嵌入式数控系统的嵌入式处理器可以采用任何可能的处理器类型来实现，例如ARM (Acorn RISC Machine)、嵌入式X86、MCU等，或者是采用RISC指令集的Harvard架构的处理。
[0025]本发明实施例的双屏显示的注塑机控制系统，采用10Mbps实时工业以太网总线技术(NCUC-Bus)，通过100Mbps NCUC-Bus与PLC控制单元连接、伺服驱动器连接，PLC控制单元可以与注塑机开关量控制单元、料筒温度控制单元、机械手启动电磁阀控制单元、变频器连接，变频器可实现对射台移动以及调模的控制，伺服驱动器可以有多个，分别连接光栅尺、压力传感器、射胶、计量器件、锁模器件以及顶出器件，从而通过伺服驱动器可分别实现对光栅尺、压力传感器、射胶、计量器件、锁模器件以及顶出器件等器件的驱动控制，最小插补周期可以为0.125ms，从而可以实现纳米级运动插补精度，且可以实现精准的压力、流量及温度等的控制。可以理解的是，每个伺服驱动器可以只连接一个器件，也可以是连接两个以上的器件。
[0026]双屏显示的注塑机控制系统通过对伺服驱动器的控制，可以实现开合模、射胶及顶出动作的位置、压力闭环控制，以及计量动作的速度控制，调模、射台移动等动作可以通过异步电机实现。计算机硬件平台可以以I毫秒(当然也可以是其他周期)为周期周期性地与实时工业以太网总线上连接的PLC控制单元、伺服驱动器通信，读取PLC控制单元、与PLC控制单元连接的设备、与伺服驱动器连接的设备的数据(位置、压力、速度、温度等)，并向PLC控制单元、伺服驱动器发出控制指令，或者向PLC控制单元、与PLC控制单元连接的设备、与伺服驱动器连接的设备发出控制指令，实现精准的位置、压力闭环控制，高速动态响应控制及精确的温度控制。
[0027]该计算机硬件平台还可以设置有USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口(图中未示出)，该计算机硬件平台可以通过该USB接口与USB设备连接，从而读取USB设备中的数据据此发出指令，合作和是将读取的各设备的数据存储在USB设备中进行备份存储。
[0028]基于上述PLC控制单元，其与注塑机开关量控制单元、料筒温度控制单元、机械手启动电磁阀控制单元、变频器连接，从而可以实现高度集成的总线式、模块化的多功能控制方式，具备很强的可扩展性能。
[0029]上述计算机硬件平台101还可以集成有进行注塑机工艺参数的自动设置以及成形缺陷的自动修复的智能专家系统，从而实现注塑机工艺参数的自动设置和成形缺陷的自动修复。计算机硬件平台101可以通过网络接口与远程监控服务器网络连接，从而实现基于Internet的远程故障诊断、监控与管理。计算机硬件单元101通过RFID射频单元与RFID射频卡通信连接，对RFID射频卡的合法性进行验证，实现基于RFID的权限的管控。
[0030]在一个具体示例中，为了通过第一显示设备、第二显示设备实现与注塑机操作人员的交互，上述嵌入式处理器可以采用集成有LCD(Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器件)控制器的嵌入式处理器，该LCD控制器提供与DSTN(Dual-Layer SuperTwist Nematic，双扫描扭曲向列液晶屏)显示器或TFT(Thin Film TRANSISTOR，薄膜晶体管液晶屏)显示器的接口，从而通过这个接口可以直接驱动液晶显示屏。
[0031 ] 在另一个具体示例中，上述计算机硬件平台为Embedded嵌入式系统，该Embedded嵌入式系统包括AMD690芯片组，AMD690芯片组包括DVO接口。DVO接口支持双屏显示，从而可以很好地支持和实现对第一显示设备和第二显示设备的双屏显示。
[0032]据此，基于如上所述的本发明实施例的系统，通过采用两个显示设备，可以同时在两个不同的显示设备上进行不同的工作任务，从而大大提高全电动注塑机的工作效率、操作简便程度和安全性等，实现注塑过程及机械手动作的实时监控，充分发挥全电动注塑机控制系统的功能优势。基于实际需要，这两个设备可以设定主从关系，即可以设定其中一个为主显示设备，而另一个为从显示设备。
[0033]在两个显示设备进行显示时，如上所述，是在第一显示设备、第二显示设备这两个显示设备上同时显示电动注塑机运行、调试以及维护维修时与配套的气动机械手的不同工作任务和界面。一个具体示例中的具有图形化人机界面、实现注塑过程参数及机械手运动的实时显示的双显示屏系统操作及显示面板示意图如图3所示。在实际的技术实现过程中，对第一显示设备、第二显示设备进行显示的实际内容，可以结合实际需要来设定，只要确保二者显示的是不同工作任务内容界面即可。
[0034]例如，在一个具体示例中，上述第一显示设备显示的是电动注塑机数控系统的主操作界面，而第二显示设备显示的配套的气动机械手的工作任务界面的信息可以包括:配套的气动机械手的参数信息，所述参数信息包括运动行程、速度和位置。
[0035]在另一个具体示例中，上述第一显示设备显示的是电动注塑机数控系统的主操作界面，而第二显示设备显示的配套的气动机械手的工作任务界面的信息包括:配套的气动机械手的运动仿真画面。
[0036]在另一个具体示例中，上述第一显示设备显示的是电动注塑机数控系统的主操作界面，而第二显示设备显示的配套的气动机械手的工作任务界面的信息包括:配套的气动机械手运动的对话式参数菜单。
[0037]在另一个具体示例中，上述第一显示设备显示的是电动注塑机数控系统的主操作界面，而第二显示设备显示的配套的气动机械手的工作任务界面的信息包括:配套的气动机械手运动的参数调阅、修改菜单。
[0038]本领域技术人员可以理解，基于实际工作的需要，第一显示设备、第二显示设备显示的内容可以相互切换。
[0039]据此，通过本发明实施例的双屏显示的注塑机控制系统，通过双显示屏可以具有不同菜单和界面实时对比，一个显示设备可以显示从模具准备到注塑完成全过程的控制和参数界面，而另一个显示设备可以显示与注塑机配套的机械手将注塑完成的塑料件从模具中取出、通过三维运动送达传送带或产品码放处全过程的控制和参数界面，它们两者既各自独立显示自己的过程和内容，又有互相协调的关系，从而可以实时动态三维显示和视屏监控，方便操作，可提高加工效率、加工精度、可靠性和安全性。
[0040]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0041]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种双屏显示的注塑机控制系统，包括: 集成有注塑机数控软件平台的计算机硬件平台，PLC控制单元，显示电动注塑机数控系统的主操作界面的第一显示设备，和显示配套的气动机械手的工作任务界面的第二显示设备，所述计算机硬件平台分别与所述PLC控制单元、所述第一显示设备、所述第二显示设备连接。2.根据权利要求1所述的双屏显示的注塑机控制系统，其特征在于，所述计算机硬件平台包括DVO接口，所述计算机硬件平台通过所述DVO接口与所述第一显示设备、所述第二显示设备连接。3.根据权利要求2所述的双屏显示的注塑机控制系统，其特征在于，所述计算机硬件平台为Embedded嵌入式系统，所述Embedded嵌入式系统包括AMD690芯片组，所述AMD690芯片组包括所述DVO接口。4.根据权利要求1所述的双屏显示的注塑机控制系统，其特征在于，所述计算机硬件平台还包括网络接口，所述计算机硬件平台通过所述网络接口与远程监控服务器网络连接。5.根据权利要求1所述的双屏显示的注塑机控制系统，其特征在于，所述计算机硬件平台包括RFID射频单元，所述计算机硬件单元通过所述RFID射频单元与RFID射频卡通信连接，对所述RFID射频卡的合法性进行验证。6.根据权利要求1所述的双屏显示的注塑机控制系统，其特征在于，所述计算机硬件平台通过10Mbps实时工业以太网总线与所述PLC控制单元连接，并通过10Mbps实时工业以太网总线与伺服驱动器连接。7.根据权利要求1所述的双屏显示的注塑机控制系统，其特征在于，所述计算机硬件平台为嵌入式数控系统，包括一个或者至少两个可编程计算部件，所述可编程计算部件包括处理器、微处理器、FPGA、或者采用RISC指令集的Harvard架构的处理器。8.根据权利要求1所述的双屏显示的注塑机控制系统，其特征在于，所述计算机硬件平台以I毫秒为周期周期性地与实时工业以太网总线上连接的所述PLC控制单元、伺服驱动器通信，读取所述PLC控制单元、与所述PLC控制单元连接的设备、与所述伺服驱动器连接的设备的数据，并向所述PLC控制单元、伺服驱动器发出控制指令，或者向所述PLC控制单元、与所述PLC控制单元连接的设备、与所述伺服驱动器连接的设备发出控制指令。9.根据权利要求1所述的双屏显示的注塑机控制系统，其特征在于，所述计算机硬件平台集成有进行注塑机工艺参数的自动设置以及成形缺陷的自动修复的智能专家系统。10.根据权利要求1所述双屏显示的注塑机控制系统，其特征在于，包括下述各项中的任意一项: 所述第二显示设备显示的配套的气动机械手的工作任务界面的信息包括:配套的气动机械手的参数信息，所述参数信息包括运动行程、速度和位置； 所述第二显示设备显示的配套的气动机械手的工作任务界面的信息包括:配套的气动机械手的运动仿真画面； 所述第二显示设备显示的配套的气动机械手的工作任务界面的信息包括:配套的气动机械手运动的对话式参数菜单； 所述第二显示设备显示的配套的气动机械手的工作任务界面的信息包括:配套的气动机械手运动的参数调阅、修改菜单。
【文档编号】G05B19/05GK106064457SQ201610600644
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年7月26日
【发明人】龙雄辉, 张伦玠, 黄丽, 黄柳红
【申请人】广州铁路职业技术学院