一种等离子切割机割炬耗材监控方法、系统、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及等离子切割机的领域，尤其是涉及一种等离子切割机割炬耗材监控方法、系统、设备及存储介质。


背景技术：

2.目前公知的国内逆变等离子切割机电源设备，其基本工作原理：交流市电输入电压通过整流滤波后得到直流电压；再通过功率器件igbt一次逆变将直流电压逆变成中频交流电压；中频交流电压施加到逆变变压器的初级进行中频变压器隔离降压；降压后的交流电压经快恢复二极管整流后得到适合切割使用的直流电；再利用气体作为导电介质，通过专用电路将割炬中气体电离形成高温高速的等离子弧及其焰流来熔化金属，最终移动割炬对各种金属进行切割。
3.常用逆变等离子弧切割机主要由功率电路、气路及割炬组成。割炬是组成等离子切割的重要组成部分，也是电弧压缩的重要器械；而割炬是由电极、涡流环、割嘴、保护帽等耗材易损件组成。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为：由于耗材易损件在切割到一定的时间或者穿孔到一定个数的弧时都会损耗或者烧坏，如果不能及时更换就会影响切割质量和烧坏割炬本体，容易引起安全隐患。


技术实现要素：

5.为了降低安全隐患，本技术提供一种等离子切割机割炬耗材监控方法、系统、设备及存储介质。
6.第一方面，本技术提供的等离子切割机割炬耗材监控方法，采用如下的技术方案：一种等离子切割机割炬耗材监控方法，包括：选择监控模式，所述监控模式包括穿孔计数模式和切割计时模式，至少选择其中一种监控模式；配置穿孔计数模式：a.调置编码器至穿孔计数预置参数设置，预设最大穿孔次数信号；b.调置编码器至耗材报警功能或者耗材耗尽断弧预警功能；c.编码器复位清零，切割电源开始穿孔计数作业，并输出穿孔计数信号；配置切割计时模式：a.调置编码器至切割计时预置参数设置，预设最长切割时长信号；b.调置编码器至耗材报警功能或者耗材耗尽断弧预警功能；c.编码器复位清零，切割电源开始切割计时作业，并输出切割计时信号；获取当前监控数据，在开始穿孔计数作业或者切割计时作业时，实时获取穿孔计数信号或者切割计时信号；判断当前监控数据是否达到预设值，将穿孔计数信号与所述最大穿孔次数信号进
行比较，或者切割计时信号与所述最长切割时长信号进行比较，并输出对应的比较结果；输出报警信号，当所述穿孔计数信号大于所述最大穿孔次数信号时，或者所述切割机时信号大于所述最长切割时长信号时，输出耗材报警信号或者耗材耗尽断弧预警信号。
7.通过采用上述技术方案，通过穿孔计数模式对耗材易损件的穿孔次数进行计数，或者通过切割计时模块对切割时长进行计数，并判断穿孔计数信号或者切割计时信号是否达到设定值，若达到则输出报警信号，以提示工作人员，工作人员能够及时更换新的耗材易损件，降低耗材易损件烧损的概率，从而降低安全隐患。
8.优选的，当监控模式选择穿孔计数模式和切割计时模式同时进行时：a.调置编码器至切割计时预置参数设置，预设最长切割时长信号，并开启穿孔计数功能；b.调置编码器至切割计时预置参数设置，预设最长切割时长信号，并开启切割计时功能；c.调置编码器至耗材报警功能或者耗材耗尽断弧预警功能；d.编码器复位清零，切割电源开始穿孔计数作业，并输出穿孔计数信号；切割电源开始切割计时作业，并输出切割计时信号；此种模式下，所述穿孔计数信号或者所述切割机时信号任一大于相对应的预设信号，均输出耗材报警信号或者耗材耗尽断弧预警信号。
9.通过采用上述技术方案，同时对穿孔次数进行计数和切割时间进行计时，能够进一步保证耗材易损件不易出现烧损现象，进一步提高安全性。
10.优选的，进入/退出选择模式，通过同时触发切割模式和操作方式按钮实现，此时，割炬开关无触发状态；进入/退出计数/计时实际显示，通过同时触发切割模式和编码器按钮实现，此时，割炬开关无触发状态。
11.通过采用上述技术方案，一方面，选择模式或者设置相对应模式的参数时，不会开启割炬，确保工作人员的安全；另一方面，能够使得穿孔计数或者切割计时更加准确，降低不必要的浪费。
12.优选的，所述耗材耗尽断弧预警信号使能切割机输出断开并报警提示。
13.通过采用上述技术方案，当耗材易损件耗尽时，使能切割机断开，能够保证工作人员的安全，同时能够降低被切割件的损坏概率。
14.第二方面，本技术提供的等离子切割机割炬耗材监控系统，采用如下的技术方案：一种等离子切割机割炬耗材监控系统，包括：控制模块，包括控制器，配置为用于根据设定指令信号和/或临时输入的指令数据，输出控制信号；穿孔计数模块，与所述控制模块信号连接，用于预设最大穿孔次数信号，同时对切割机的穿孔次数进行计数，并输出穿孔计数信号；切割计时模块，与所述控制模块信号连接，用于预设最长切割时长信号，同时对切割机的切割时长进行计时，并输出切割计时信号；比较模块，与所述控制器、穿孔计数模块以及切割计时模块信号连接，同时接收最
大穿孔次数信号与穿孔计数信号或者最长切割时长信号与切割计时信号，比较后分别输出第一比较结果信号和第二比较结果信号；报警模块，与所述控制模块、所述比较模块信号连接，接收所述第一比较结果信号和第二比较结果信号，当第一比较结果信号或者第二比较结果信号为高电平时，输出报警信号；以及，编码模块，包括编码器，与所述控制模块、穿孔计数模块以及切割计时模块信号连接，用于设置所述最大穿孔次数信号以及最长切割时长信号。
15.通过采用上述技术方案，通过穿孔计数模块对耗材易损件的穿孔次数进行计数，或者通过切割计时模块对切割时长进行计数，实现对耗材易损件的监测；当穿孔次数或者切割计时达到设定数据时，报警模块输出报警信号，提示工作人员及时更换耗材易损件，以确保安全性。
16.优选的，所述比较模块包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器与所述穿孔计数模块信号连接，且接收所述最大穿孔次数信号与穿孔计数信号，比较后输出所述第一比较信号；所述第二比较器与所述切割计时模块信号连接，且接收所述最长切割时长信号与切割计时信号，比较后输出所述第二比较信号。
17.通过采用上述技术方案，第一比较器和第二比较器分别用于实现穿孔次数和切割计时的比较，并输出比较结果；当比较结果为高电平时，报警模块输出报警信号，以提醒工作人员。
18.优选的，还包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块、穿孔计数模块、切割计时模块以及报警模块信号连接，用于显示最大穿孔次数信号、穿孔计数信号、最长切割时长信号、切割计时信号以及报警信号。
19.通过采用上述技术方案，显示模块可以实时显示最大穿孔次数信号、穿孔计数信号、最长切割时长信号、切割计时信号以及报警信号，便于工作随时查看，并提前做好更换准备工作。
20.优选的，所述报警模块包括第一报警单元和第二报警单元，所述第一报警单元和所述第二报警单元并联；所述第一报警单元与所述显示模块信号连接，并输出第一报警信号，所述显示模块显示第一报警信号；所述第二报警单元与所述显示模块、控制模块信号连接，并输出第二报警信号，所述显示模块显示第二报警信号，所述控制模块接收所述第二报警信号后，输出断开本机输出信号。
21.通过采用上述技术方案，第一报警单元和第二报警单元任一都能输出报警信号，不会相互影响；且当第二报警单元输出报警信号时，直接断开切割机的电源，进一步确保工作人员的安全。
22.第三方面，本技术提供一种设备，采用如下的技术方案：一种设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述方法的步骤：选择监控模式，所述监控模式包括穿孔计数模式和切割计时模式，至少选择其中
一种监控模式；配置穿孔计数模式：a.调置编码器至穿孔计数预置参数设置，预设最大穿孔次数信号；b.调置编码器至耗材报警功能或者耗材耗尽断弧预警功能；c.编码器复位清零，切割电源开始穿孔计数作业，并输出穿孔计数信号；配置切割计时模式：a.调置编码器至切割计时预置参数设置，预设最长切割时长信号；b.调置编码器至耗材报警功能或者耗材耗尽断弧预警功能；c.编码器复位清零，切割电源开始切割计时作业，并输出切割计时信号；获取当前监控数据，在开始穿孔计数作业或者切割计时作业时，实时获取穿孔计数信号或者切割计时信号；判断当前监控数据是否达到预设值，将穿孔计数信号与所述最大穿孔次数信号进行比较，或者切割计时信号与所述最长切割时长信号进行比较，并输出对应的比较结果；输出报警信号，当所述穿孔计数信号大于所述最大穿孔次数信号时，或者所述切割机时信号大于所述最长切割时长信号时，输出耗材报警信号或者耗材耗尽断弧预警信号。
23.第四方面，本技术提供一种存储介质，采用如下的技术方案：一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现下述方法的步骤：选择监控模式，所述监控模式包括穿孔计数模式和切割计时模式，至少选择其中一种监控模式；配置穿孔计数模式：a.调置编码器至穿孔计数预置参数设置，预设最大穿孔次数信号；b.调置编码器至耗材报警功能或者耗材耗尽断弧预警功能；c.编码器复位清零，切割电源开始穿孔计数作业，并输出穿孔计数信号；配置切割计时模式：a.调置编码器至切割计时预置参数设置，预设最长切割时长信号；b.调置编码器至耗材报警功能或者耗材耗尽断弧预警功能；c.编码器复位清零，切割电源开始切割计时作业，并输出切割计时信号；获取当前监控数据，在开始穿孔计数作业或者切割计时作业时，实时获取穿孔计数信号或者切割计时信号；判断当前监控数据是否达到预设值，将穿孔计数信号与所述最大穿孔次数信号进行比较，或者切割计时信号与所述最长切割时长信号进行比较，并输出对应的比较结果；输出报警信号，当所述穿孔计数信号大于所述最大穿孔次数信号时，或者所述切割机时信号大于所述最长切割时长信号时，输出耗材报警信号或者耗材耗尽断弧预警信号。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过穿孔计数模式对耗材易损件的穿孔次数进行计数，或者通过切割计时模块对切割时长进行计数，并判断穿孔计数信号或者切割计时信号是否达到设定值，若达到则
输出报警信号，以提示工作人员，工作人员能够及时更换新的耗材易损件，降低耗材易损件烧损的概率，从而降低安全隐患。
附图说明
25.图1是本技术实施例方法的流程框图；图2是本技术实施例系统的整体示意图；图3是本技术实施例比较模块的示意图；图4是本技术实施例报警模块的示意图。
26.附图标记：1、控制模块；2、穿孔计数模块；3、切割计时模块；4、比较模块；41、第一比较器；42、第二比较器；5、报警模块；51、第一报警单元；52、第二报警单元；6、编码模块；61、编码器；7、显示模块。
具体实施方式
27.以下结合附图1
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4对本技术作进一步详细说明。
28.本技术实施例公开一种等离子切割机割炬耗材监控方法。参照图1，主要包括以下步骤：步骤1：选择监控切割机的工作模式，监控切割机的工作模式是指穿孔计数模式和切割计时模式，其中穿孔计数模式是指对耗材易损件穿孔次数的技术，切割计时模式是指对切割机开始切割至当前时间的总时长。
29.在实际应用中至少选择其中一种工作模式，即单独选择一种工作模块，或者同时选择两种工作模式。
30.进入/退出选择模式通过同时触发切割模式和操作方式按钮实现，此时，割炬开关无触发状态。
31.步骤2：选择工作模式后，配置每一工作模式的参数，具体如下：当选择穿孔计数模式时：a.调置编码器61至穿孔计数预置参数设置，预设最大穿孔次数信号,这里可以设置为数字；b.调置编码器61至耗材报警功能或者耗材耗尽断弧预警功能；c.编码器61复位清零，切割电源开始穿孔计数作业，并输出穿孔计数信号；当选择切割计时模式时：a.调置编码器61至切割计时预置参数设置，预设最长切割时长信号,这里可以设置为时间段,并转换为电压信号,或者字符串等便于比较的信号；b.调置编码器61至耗材报警功能或者耗材耗尽断弧预警功能；c.编码器61复位清零，切割电源开始切割计时作业，并输出切割计时信号；当选择穿孔计数模式和切割计时模式同时进行时：a.调置编码器61至切割计时预置参数设置，预设最长切割时长信号，并开启穿孔计数功能；b.调置编码器61至切割计时预置参数设置，预设最长切割时长信号，并开启切割计时功能；
c.调置编码器61至耗材报警功能或者耗材耗尽断弧预警功能；d.编码器61复位清零，切割电源开始穿孔计数作业，并输出穿孔计数信号；切割电源开始切割计时作业，并输出切割计时信号；此种模式下，穿孔计数信号或者切割机时信号任一大于相对应的预设信号，均输出耗材报警信号或者耗材耗尽断弧预警信号。
32.进入/退出计数/计时实际显示通过同时触发切割模式和编码器61按钮实现，此时，割炬开关无触发状态。
33.步骤3：获取当前监控数据，监控数据是指当前的穿孔次数，或者当前的切割时长，实际运用中，在开始穿孔计数作业或者切割计时作业时，实时获取穿孔计数信号或者切割计时信号。
34.步骤4：在实际应用中，步骤4与步骤3通常同步进行，判断当前监控数据是否达到预设值，将穿孔计数信号与预设的最大穿孔次数信号进行比较，或者切割计时信号与预设的最长切割时长信号进行比较，并输出对应的比较结果。
35.步骤5：当穿孔计数信号大于预设的最大穿孔次数信号，或者切割计时信号大于预设的最长切割时长信号时，输出报警信号，输出耗材报警信号或者耗材耗尽断弧预警信号。
36.为了便于工作人员查看数据，穿孔计数信号、预设的最大穿孔次数信号、切割计时信号以及预设的最长切割时长信号均可通过显示器显示出来。便于工作人员在穿孔计数信号接近最大穿孔次数信号，或者切割计时信号接近最长切割时长信号时，提前做好更换的准备工作。
37.同时，耗材耗尽断弧预警信号使能切割机输出断开并报警提示。
38.本技术实施例一种等离子切割机割炬耗材监控方法的实施原理为：通过穿孔计数模式对耗材易损件的穿孔次数进行计数，或者通过切割计时模块3对切割时长进行计数，并判断穿孔计数信号或者切割计时信号是否达到设定值，若达到则输出报警信号，以提示工作人员，工作人员能够及时更换新的耗材易损件，降低耗材易损件烧损的概率，从而降低安全隐患。
39.本技术实施例还公开一种等离子切割机割炬耗材监控系统。参照图2，主要包括：控制模块1、穿孔计数模块2、切割计时模块3、比较模块4、报警模块5、编码模块6以及显示模块7。
40.参照图2，控制模块1包括控制器，配置为用于根据设定指令信号和/或临时输入的指令数据，输出控制信号；具体可以配置为单片机、plc、mcu等微型控制器；其中设定指令信号是指预设的指令信号，如当工作人员按下某一按钮时，控制器可以直接调取预设的指令信号，而后执行。
41.穿孔计数模块2与控制模块1信号连接，用于预设最大穿孔次数信号，同时对切割机的穿孔次数进行计数，并输出穿孔计数信号。本技术实施例中，穿孔计数模块2主要用于对穿孔次数进行计数，可采用计数器等，接收到控制模块的信号后，计数加一，同时设置用于暂存最大穿孔次数信号的存储器，以便比较模块4将最大穿孔次数信号与当前输出的穿孔计数信号进行比较。
42.相似的，切割计时模块3与控制模块1信号连接，用于预设最长切割时长信号，同时对切割机的切割时长进行计时，并输出切割计时信号。本技术实施例中，切割计时模块3主
要用于对切割时间进行计时，可采用计时器等，接收到控制模块的信号后，启闭计时功能，同时设置用于暂存最长切割时长信号的存储器，以便比较模块4将最长切割时长信号与当前输出的切割计时信号进行比较。
43.参照图2和图3，比较模块4与控制器、穿孔计数模块2以及切割计时模块3信号连接，同时接收最大穿孔次数信号与穿孔计数信号或者最长切割时长信号与切割计时信号，比较后分别输出第一比较结果信号和第二比较结果信号。
44.详述的，比较模块4包括第一比较器41和第二比较器42。
45.第一比较器41与穿孔计数模块2信号连接，且接收最大穿孔次数信号与穿孔计数信号，比较后输出第一比较信号。第二比较器42与切割计时模块3信号连接，且接收最长切割时长信号与切割计时信号，比较后输出第二比较信号。
46.当最大穿孔次数信号、穿孔计数信号、最长切割时长信号以及切割计时信号设置为电压信号时，第一比较器41和第二比较器42均设置为电压比较器。
47.相似的，当最大穿孔次数信号、穿孔计数信号、最长切割时长信号以及切割计时信号设置为数值信号时，第一比较器41和第二比较器42均设置为数值比较器。也可以分别设置为电压信号或者数值信号。
48.参照图2和图4，报警模块5与控制模块1、比较模块4信号连接，接收并响应于第一比较结果信号和第二比较结果信号，当第一比较结果信号或者第二比较结果信号为高电平时，输出报警信号。
49.报警模块5包括第一报警单元51和第二报警单元52，且为了更加快速的响应于报警信号，第一报警单元51和第二报警单元52并联。
50.第一报警单元51与显示模块7信号连接，第一报警单元51接收到高电平后输出第一报警信号，显示模块7显示第一报警信号；相似的，第二报警单元52与显示模块7、控制模块1信号连接，第二报警单元52接收到高电平后，输出第二报警信号，显示模块7显示第二报警信号，控制模块1接收第二报警信号后，输出断开本机输出信号。
51.参照图2，编码模块6包括编码器61，编码器61与控制模块1、穿孔计数模块2以及切割计时模块3信号连接，在本技术实施例中用于设置最大穿孔次数信号以及最长切割时长信号。工作人员通过编码器可以预设最大穿孔次数信号以及最长切割时长信号，而后用于比较模块4进行比较动作。
52.为了便于工作人员查看最大穿孔次数信号、穿孔计数信号、最长切割时长信号、切割计时信号以及报警信号，本技术实施例中显示模块7与控制模块1、穿孔计数模块2、切割计时模块3以及报警模块5信号连接，用于接收相对应的信号，并进行相显示。
53.本技术实施例一种等离子切割机割炬耗材监控系统的实施原理为：通过穿孔计数模块2对耗材易损件的穿孔次数进行计数，或者通过切割计时模块3对切割时长进行计数，实现对耗材易损件的监测；当穿孔次数或者切割计时达到设定数据时，报警模块5输出报警信号，提示工作人员及时更换耗材易损件，以确保安全性。
54.本实施例提供了一种设备，该设备可以是服务器，包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该设备的处理器用于提供计算和控制能力。该设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该设
备的数据库用于存储业务请求、业务数据等数据。该设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种数据处理方法。
55.本实施例提供了一种存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
56.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read
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onlymemory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory，sram)或动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram)等。
57.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。