专利名称：采用模拟量检测信号的压力机台面间隙检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用电的方法测量相隔的物体或孔的间距或间隙，用于大型机械压力
机的台面间隙自动检测控制及显示。
背景技术：
现代机械压力机要求采用台面检测装置来检测工作台下底面和底座上表面之间
的距离，判别工作台是否落下到位或与底座之间存在异物。要求检测距离为2-4mm、检测精
度小于0. 3mm，且可根据工作台上浮精度情况，方便地调整其检测距离。 以往，在大型机械压力机上采用的台面检测装置通常由一套装在压力机底座上表
面的数字量接近开关和一套安装在操作台面上的二次控制仪表构成，控制原理比较复杂，
故障率高，价格也比较昂贵。其中采用数字量接近开关作为信号发送器，还要配套控制原理
复杂的二次仪表，用以显示工作台底面和底座上表面之间的间隙。其工作原理是当压力机
工作台下落在压力机底座上时，安装在底座上的数字量接近开关会检测到工作台下表面与
底座上表面之间的间隙距离。当检测到的间隙距离在安全要求规定的范围之内时，接近开
关就会发出信号，允许压力机正常运行。由于检测传感器采用数字量接近开关而带来以下
问题 (1)由于数字量接近开关产生开关量信号，因而存在着检测装置无法连续显示的 弊端。 2)由于检测传感器采用数字量接近开关，而台面检测装置要想改变检测精度，需
要频繁地调整接近开关的位置，使其改变动作距离，而要改变接近开关的动作距离，只有到
底座下面去调整接近开关的位置才能实现，因而存在着调整困难的弊端。
(3)由于数字量接近开关产生的是开关量信号，在二次控制仪表上不能显示实际
的检测距离，因而无法准确、方便地检测台面之间的间隙。 鉴于上述问题，当工作台台面与底座上表面之间存在异物时，很容易使工作台台 面倾斜，造成压力机模具受力偏载而损坏，甚至发生模具断裂事故，造成重大损失。
发明内容
本发明的目的在于克服传统台面检测装置所存在的缺陷，对现有的电控系统进行 设计改进，旨在采用模拟量电感式传感器来检测工作台下底面和底座上表面之间的缝隙大 小，将其检测到的间隙值模拟量信号经放大后送给PLC模拟量输入/输出模块，再由PLC程 序控制压力机的运行。 本发明的技术解决方案是这样实现的 —种采用模拟量检测信号的压力机台面间隙检测装置，包括压力机工作台下底 面、压力机底座上表面和PLC控制系统，其特征在于在压力机底座上表面上还装有2只模 拟量接近开关，该接近开关由模拟量传感器和放大器构成，其中放大器的Pl端接24V电源 的正极，P3端接24V电源的负极，并与模拟量输入/输出模块的10脚和13脚相连，P2端则
3与其P10和P13脚相连；所述输入/输出模块通过P18和P19脚与PLC电控系统及人机界 面触摸屏HMI相连，其中的P20和P21脚则与24V电源保持电连接；在PLC电控系统的控制 下，台面检测元件采集的台面间隙信号经放大器放大后传送给PLC电控系统的输入/输出 模块，经过处理再送给人机界面触摸屏HMI显示和由PLC发出运行和/或故障指令，控制检 测装置的运行。 —种实施权利要求1所述采用模拟量检测信号的压力机台面间隙检测装置进行 间隙测量的方法，包括在PLC电控系统中装入软件程序的步骤，其工艺过程包括下述步骤
(1)将台面间隙传感器即模拟量接近开关检测到的模拟量数值送到数据块DB69、 DBW22中； (2)将数据块DB69、DBD20中的数据值变成实数后，传送到DB69、 DBD24中； (3)将数据块DB69、DBD24中的数值乘以精度系数后送给DB69、 DBD28 ; (4)将数据块DB69 、 DBD28中的数值变成整数后送给DBD32 ; (5)将数据块DB69、DBD32中的数值与程序中预设的台面间隙数值进行比较，如果
在安全范围内则输出执行命令，允许压力机正常运行。 与现有技术相比较，本发明的优点是显而易见的，主要表现在 1、采用模拟量传感器，可以很方便地将其安装在压力机的底座上，且不需要反复
精确地调节其安装位置，完全可以通过程序软件在笔记本编程器上进行微调，因而其调试 过程简单可靠。 2、由于传统的台面检测装置包含有控制原理复杂、电器元件很多的二次仪表，所 以存在着设备故障率高的弊病，取消专门的二次仪表，大大减少了设备的故障率，使压力机 运行精度大幅度提高，压力机生产汽车覆盖件的尺寸和形状精度也同时得到了提高，节约 生产成本，提高了产品产量，其技术和经济价值明显高于原有台面检测装置。
图1是本发明的原理框图； 图2是采用开关量传感器的台面检测装置原理框图；
图3是本发明的台面检测装置PLC软件应用程序框图；
图4是本发明的台面检测装置电气原理图。 在图中1、工作台下底面 2、压力机底座上表面 3、模拟量接近开关3-l、数字 量接近开关4、台面间隙值5、二次仪表6、PLC电控系统7、压力机8、台面检测元件 9、放大器10、模拟量接近开关11、PLC模拟量输入/输出模块。
具体实施例方式
如图1-4所示的一种采用模拟量检测信号的压力机台面间隙检测装置，包括压力 工作台下底面1、压力机底座上表面2、和PLC电控系统，其特征在于在压力机底座的上表 面装有模拟量接近开关3，该接近开关由模拟量传感器和放大器构成，其中的传感器采集台 面间隙信号，经放大器放大后送给PLC电控系统的模拟量输入/输出模块。放大器的Pl端 接24V电源的正极，P3端接其负极，同时接PLC输入/输出模块的P10和P13脚；P2端则接 入所述输入/输出模块的P9及P12脚，其P20、P21脚与24V电源的正、负端相连接。
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本发明的检测过程由装在PLC电控系统中软件程序控制实现。此程序是采用西门 子S7-400PLC梯形逻辑编程语言编制的，主要应用了该语言中的传送、变实数、乘法、变整 数、比较等编程语句。此段程序主要解决了将传感器检测到的台面间隙数值进行传输的问 题，使传感器检测到的台面间隙数值经过变换后，最终送给压力机和人机界面触摸屏HMI ， 允许压力机正常运行和在触摸屏上显示。
其各步骤功能如下 步骤1 :将台面间隙传感器即模拟量接近开关3检测到的模拟量数值传送到数据 块DB69. DBW22中。 步骤2 :将数据块DB69. DBD20中的数据值变成实数后，传送到DB69. DBD24中。 步骤3 :将数据块DB69. DBD24中的数值乘以精度系数后送给DB69. DBD28。 步骤4 :将数据块DB69. DBD28中的数值变成整数后送给DBD32。 步骤5 :将数据块DB69. DBD32中的数值与程序中预先设置的台面间隙数值进行比
较，如果在安全范围内则输出允许压力机正常运行。
权利要求
一种采用模拟量检测信号的压力机台面间隙检测装置，包括压力机工作台下底面(1)、压力机底座上表面(2)和PLC控制系统，其特征在于在压力机底座上表面上还装有2只模拟量接近开关(3)，该接近开关由模拟量传感器和放大器构成，其中放大器的P1端接24V电源的正极，P3端接24V电源的负极，并与模拟量输入/输出模块的10脚和13脚相连，P2端则与其P10和P13脚相连；所述输入/输出模块通过P18和P19脚与PLC控制系统及人机界面触摸屏HMI相连，其中的P20和P21脚则与24V电源保持电连接；在PLC电控系统的控制下，台面检测元件(8)采集的台面间隙信号经放大器放大后传送给PLC电控系统的输入/输出模块，经过处理再送给人机界面触摸屏HMI显示和由PLC发出运行和/或故障指令，控制检测装置的运行。
2. —种由权利要求1所述采用模拟量检测信号的压力机台面间隙检测装置进行间隙 测量的方法，包括在PLC电控系统中装入软件程序的步骤，其工艺过程包括下述步骤(1) 将台面间隙传感器即模拟量接近开关检测到的模拟量数值送到数据块DB69、 DBW22中；(2) 将数据块DB69、DBD20中的数据值变成实数后，传送到DB69、 DBD24中；(3) 将数据块DB69、DBD24中的数值乘以精度系数后送给DB69、 DBD28 ;(4) 将数据块DB69、DBD28中的数值变成整数后送给DBD32 ;(5) 将数据块DB69、DBD32中的数值与程序中预设的台面间隙数值进行比较，如果在安 全范围内则输出执行命令，允许压力机正常运行。
全文摘要
本发明公开了一种采用模拟量信号的压力机台面间隙检测装置，包括压力机工作台下底面、压力机底座上表面和PLC控制系统，其特征在于在压力机底座的上表面装有模拟量接近开关，该接近开关由模拟量传感器和放大器构成，由模拟量接近开关采集的台面间隙数据经放大器放大后传送给PLC控制系统的模拟量输入/输出模块，在PLC系统中内嵌的程序控制下，依程序执行台面间隙信号的传输，变浮点数、取整，以及和预设的基准精度值比较后，判定工作台下底面与底座之间的缝隙是否满足了工艺要求的信号值，同时将该信号值输送给PLC和人机界面触摸屏，当检测值满足了设计要求时，PLC发出信号，允许压力机正常运行，反之亦然。
文档编号G01B7/14GK101706248SQ20091021960
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月2日 优先权日2009年11月2日
发明者杨庆光, 黄海 申请人:一重集团大连设计研究院有限公司;中国第一重型机械股份公司