专利名称：基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件。
背景技术：
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。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。传统的机械装备控制器，供电方式通常采用的是由开关电源提供24V作为I/O的工作电源，提供5V作为系统CPU及其外围部件的工作电源。如图3所示，图中，开关电源作为交流转直流的部件，起到了隔离220V和直流24V、5V的作用，但是开关电源的输出稳定性直接影响系统的性能，特别是5V电源信号的波动将引起系统的工作混乱，严重时导致系统损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件，解决目前轴承生产加工控制系统存在的控制精度、功能和价格方面存在缺陷的缺陷问题。本发明的另一个目的是提供一种该硬件使用到的电源模块，利用该模块，可以有效保证芯片工作的可靠性，进而保证通信数据的正确性和稳定性。基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件，包括自动生产线调度模块、电源模块、图编程接口模块；所述电源模块、图编程接口模块均与自动生产线调度模块连接，其中， 自动生产线调度模块，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；图编程接口模块，提供系统人机交互，该模块支持在线组态技术，用户可以根据需要选择显示内容和方式，在不退出系统运行的情况下可以直接进入组态环境并修改组态使修改后的组态直接生效，而且使用者在生成适合自己需要的应用系统时不需要修改软件程序的源代码。所述电源模块包括开关电源、隔离稳压模块、稳压模块、IO模块、CPU ;隔离稳压模块连接在开关电源与稳压模块之间，稳压模块另一端连接CPU，IO模块连接开关电源。所述稳压模块另一端还连接有外围设备。所述基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件还包括有I/O接口通信模块，该I/O接口通信模块均与自动生产线调度模块连接。本发明的有益效果是
I、由于采用了自动生产线调度模块及图编程接口模块，平台采用图形化的程序开发方法，使用图编程比使用传统的C语言或汇编语言开发更直观、更便捷，且不容易出错，一般的电气工程师都可以掌握，从而为现场的更改调试带来极大的便捷。提供自定义构件的生成方式，为后续产品开发、应用调试、维护提供基础。2、由于隔离稳压模块连接在开关电源与稳压模块之间，隔离稳压模块可以产生稳定的输出电压，足以保证在开关电源供电不良导致输出电压波动时使得系统CPU可以正常工作。多一层隔离稳压模块，可以有效提高系统的抗电源干扰能力。通过该方式可以有效保证芯片工作的可靠性，进而保证通信数据的正确性和稳定性。
图I是自动生产线系统硬件的结构示意图2是电源模块的结构示意图3是现有电源模块的结构示意图中I.自动生产线调度模块、2.电源模块、3.图编程接口模块、4. I/O接口通信模块、5.开关电源、6.隔离稳压模块、7.稳压模块、8. IO模块、9. CPU、10、外围设备。
具体实施例方式请参考图1，基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件，包括自动生产线调度模块I、电源模块2、图编程接口模块3、I/O接口通信模块4 ;所述电源模块2、图编程接口模块 3、I/O接口通信模块4均与自动生产线调度模块I连接。自动生产线调度模块1，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。该模块可采用嵌入式SOC控制器芯片、专用控制器PLC。电源模块2，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。请参考图2， 该电源模块2，包括开关电源5、隔离稳压模块6、稳压模块7、IO模块8、CPU9、外围设备10 ； 隔离稳压模块6连接在开关电源5与稳压模块7之间，稳压模块7另一端连接CPU9，IO模块8连接开关电源5。开关电源5作为交流转直流的部件，起到了隔离220V和直流24V、5V 的作用，但是开关电源5的输出稳定性直接影响系统的性能，特别是5V电源信号的波动将引起系统的工作混乱，严重时导致系统损坏。本控制器采用双隔离稳压的方式给系统供电， 对于该电路，隔离稳压模块6输入电压为24V+20%范围内，均可以产生稳定的5V，足以保证在开关电源5供电不良导致输出电压波动时使得系统CPU可以正常工作。另外，多一层隔离稳压模块6，可以有效提高系统的抗电源干扰能力。通过该方式可以有效保证芯片工作的可靠性，进而保证通信数据的正确性和稳定性。通过项目组实测表面，使用该电路构成的控制器可保证EMC群脉冲测试四级。图编程接口模块3，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，用户可以根据需要选择显示内容和方式，在不退出系统运行的情况下可以直接进入组态环境并修改组态使修改后的组态直接生效，而且使用者在生成适合自己需要的应用系统时不需要修改软件程序的源代码。I/O接口模块4，系统采用全隔离的输入数出接口方式，即使在大冲击、强干扰情况下，IO设备工作异常，也不至于影响核心控制模块工作，确保在外围出现不确定因素下保证不会产生不可预料的工作情况。通信模块5，主要实现系统内部间数据传递以及外部RS232串口通信，支持常用通协议。以上5个模块构成了轴承自动生产线控制器主板的主体,提供了整个生产线系统的硬件运行平台，通过智能芯片和外围部件的合理搭配设计，有效保证了系统安全可靠运行，同时为现场可编程提供了硬件运行环境。
权利要求
1.基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件，其特征在于基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件，包括自动生产线调度模块、电源模块、图编程接口模块；所述电源模块、图编程接口模块均与自动生产线调度模块连接，其中，自动生产线调度模块，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；图编程接口模块，提供系统人机交互，该模块支持在线组态技术，用户可以根据需要选择显示内容和方式，在不退出系统运行的情况下可以直接进入组态环境并修改组态使修改后的组态直接生效，而且使用者在生成适合自己需要的应用系统时不需要修改软件程序的源代码。
2.依据权利要求I所述的基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件，其特征在于 所述电源模块包括开关电源、隔离稳压模块、稳压模块、IO模块、CPU ;隔离稳压模块连接在开关电源与稳压模块之间，稳压模块另一端连接CPU，IO模块连接开关电源。
3.依据权利要求2所述的基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件，其特征在于 所述稳压模块另一端还连接有外围设备。
4.依据权利要求I所述的基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件，其特征在于 所述基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件还包括有I/O接口通信模块，该I/O接口通信模块均与自动生产线调度模块连接。
全文摘要
本发明公开了一种基于图编程的轴承切削自动生产线系统硬件，包括自动生产线调度模块、电源模块、图编程接口模块、I/O接口通信模块；所述电源模块、图编程接口模块、I/O接口通信模块均与自动生产线调度模块连接，其中，自动生产线调度模块，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；图编程接口模块，提供系统人机交互，该模块支持在线组态技术，用户可以根据需要选择显示内容和方式，在不退出系统运行的情况下可以直接进入组态环境并修改组态使修改后的组态直接生效。本发明可解决目前轴承生产加工控制系统存在的控制精度、功能和价格方面存在缺陷的缺陷问题。
文档编号G05B19/414GK102591262SQ201210075178
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者张新华, 张若煜 申请人:绍兴文理学院