专利名称：面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系统。
技术背景轴承是一种精密的、加工难度高的基础部件，其质量好坏直接影响到产品 整机的质量。保证轴承质量对提升制造业在整体水平具有深远的意义。我国轴承制造业近年来得到了快速发展，在产量上已稳居世界前茅，但也 面临着巨大的挑战，其中产品质量不够稳定、档次较低的问题最为突出，已严 重阻碍了我国轴承业的进一步发展。造成这一现象的原因是多方面的，除了技 术因素以外，主要的原因是管理方式与手段的落后。由于历史的原因，当前我 国轴承制造企业对一线工人多采用计件制薪酬体制，加上他们的质量意识比较 淡薄，现场工艺纪律常常得不到保证，偷工减料的事情常有发生，现场生产管 理的难度非常大。为此，人们开始寻求自动化监管方法与手段有人提出通过 加锁或加密的方式锁定工艺参数，使操作工人不能随意更改；也有提出借助于 计算机网络技术集中管理各加工机床的工艺参数等方案。这些方法虽然在一定 程度上，管制了操作工人对工艺参数的随意修改，但也带来了一些问题。比如， 在工艺过程中出现了一些随机影响，需要进行主动调整时，会带来一些管理操 作方面的问题。同时，由于机床的供应商不同，对工艺参数进行加密等操作比 较复杂，操作不当还可能会引发机床事故。鉴此，本发明提出了一个简单易行的方案，该方案可以不受加工机床的类 型或生产厂家定制程序的限制，也可以避开强行限制工艺参数所带来的弊端， 充分尊重操作者的主观能动性，只需将本发明构建的系统安装在机床上，便可 实现轴承套圈磨削加工车间的集成生产监督与管理。 发明内容本发明的目的在于提供面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系 统，此系统的具有低成本、扩展性能好、组网能力强、使用方便等特点，用以 监督和管理轴承套圈生产现场的工艺纪律、优化轴承加工的工艺参数、保证轴承加工质量。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下-包括机床监管主站模块、显示和键盘处理模块、以太网协议转换器和企业 信息服务器模块和结构完全相同的N个机床工作监管分站模块，其中1) 机床监管主站模块包括RS232总线驱动芯片的第一端口与主站数据处理单片机的第一串口相连，其第二端口通过DB9接口与RS232总线相连;RS485 总线驱动芯片的第一端口与机床监管主站数据处理单片机的第二串口相连，其 第二端口通过RS485总线接口与RS485总线相连；机床监管主站数据处理单片 机通过SPI数据总线分别与看门狗芯片和SD卡读写驱动芯片SN74AHC244N相 连；机床监管主站数据处理单片机通过fC总线与时钟芯片相连；机床监管主站 数据处理单片机的P0端口分别与外部扩展随机存储器的数据输入/输出端口 、 8D 锁存器的输入端相连、总线锁存器的输入端和显示和键盘处理模块中的20针排 线的第1 8针相连；P0端口经过8D锁存器锁存后，其输出被复用为外部扩展 随机存储器的低八位地址总线A0 A7，接入到外部扩展随机存储器的低八位地 址输入端；机床监管主站数据处理单片机的P2端口接入外部扩展随机存储器的 高八位地址输入端；机床监管主站数据处理单片机的P2端口、 WR、和WD管 脚与地址译码器的输入端相连；地址译码器的四个输出端分别与显示和键盘处 理模块中20针排线的第9针相连、外部扩展随机存储器的片选端口相连、总线 锁存器的片选端口以及显示和键盘处理模块中按键处理单片机的片选端口相 连；变压模块的输出端与3.3V电压转换芯片的输入端相连，其输出端与SD存储m卖写接口芯片的电源输入端相连；2) 机床工作监管分站模块:机床控制器的信号输出端经过机床工作监管分站 模块中光电耦合器、信号整形滤波芯片、D触发器与机床工作监管分站数据处 理单片机的输入端相连；机床工作监管分站数据处理单片机经过三极管、继电 器、RS485总线接口与机床控制器的输入端相连；变压模块分别与机床工作监 管分站的电压输入端、D触发器的电压输入端、信号整形滤波芯片的电压输入 端、光电耦合器的电压输入端、继电器的电压输入端、三极管的电压输入端、 RS485总线驱动芯片的电压输入端和看门狗芯片的电压输入端相连；RS485总 线驱动芯片的第一端口与机床工作监管分站数据处理单片机的通讯串口相连， RS485总线驱动芯片的第二端口通过RS485总线接口与RS485总线相连；机床 工作监管分站数据处理单片机通过SPI总线与看门狗芯片的输入端相连；3) 以太网转换器和企业信息服务器模块RS232总线第一端接到DB9接口， 第二段接到以太网协议转换器的第一端，RS232总线协议经过以太网协议转换 器被转换为以太网协议，并通过以太网传输到企业信息服务器；4) 显示和键盘处理模块:按键阵列的输出端与按键处理单片机的PO端口相
连；按键处理单片机的Pl端口通过20针排线的第1 8针相连与主站数据处理 单片机的P0端口相连；液晶显示屏的数据输入端通过20针排线的第1~8针与 主站数据处理单片机的P0端口相连；液晶显示屏的片选端通过20针排线的第9 针与地址译码器相连。
所述的机床监管主站的变压模块釆用YDS512变压芯片，输入到系统的 +24V电源与掉电保护模块相连，掉电模块由第一和第二个二极管D1、 D2、第 一电容C1和第一电阻R1构成；掉电保护模块的输出与YDS512的输入端相连， 构成第一路变压电路，其中第二、第三和第四电容C2、 C3、 C4、第二电阻R2 和第一电感L1构成的第一变压电路的滤波电路，第一变压电路的输出为系统提 供工作电源；第一变压电路的一个分支输入到液晶显示屏变压模块，液晶显示 屏变压模块由第三和第四个二极管D3、 D4构成，液晶显示变压模块将输入5V 的电压转换为3.3V电压，转换后的电压经过由第五和第六电容C5、 C6和第二 电感L2构成的滤波和整形电路后，为LCD工作提供电源；第一变压模块的另 一个分支输入到SD卡读写变压电路，输入到SD卡读写变压电路的5V电源经 过G1117变压芯片转换为3V的输出电源，输出的3V电源经过由第七、第八、 第九、第十和第H"^—电容C7、 C8、 C9、 CIO、 Cll构成的滤波电路后，为SD 卡读写提供工作电源。
本发明具有的有益的效果是该系统是一种主从式的车间机床工作监管总 线网络；企业数据服务器可以通过路由器方便的扩展以太网协议转换器的数目。 一台以太网协议转换器可以与一个机床监控主站进行通讯，而一个机床监控主 站可以控制几十个机床工作状态监控分站。以太网协议转换器和企业数据服务 器之间通过TCP/IP协议格式进行通讯，而以太网协议转换器和机床监控主站之 间通过RS232总线协议格式进行通讯。 一条RS485总线可以与几十台机床工作 状态监控分站进行通讯。机床监控主站和机床工作状态监控分站之间通过RS485 总线进行通讯；机床监管主站负责查询和收集机床工作监管分站存储的机床状 态数据和工人对机床的操作记录，并将数据在线压縮后传输到企业信息管理系 统，机床监控主站还负责接受信息系统的机床控制指令，并将指令传输到指定 的机床工作监管分站。而机床工作监管分站负责定时采集机床工作状态和工人 操作记录、分析采集到的机床状态数据，如果超出设定的参数范围，则改变机 床的工作方式，并将分析和机床控制的结果传输到机床监控主站、接收和相应 监管主站发送的操作指令；通过机床监控主站和机床工作监控分站的工作，企 业信息管理系统可以及时获取企业机床运行状态，及时做出正确的决策，并将
决策的结果发送到机床工作监管分站执行，此外，系统具有现场数据保护功能，如果系统与企业信息系统发生通讯故障，则数据被存储到SD卡中，当通讯恢复 后，系统可以将数据传输到企业信息系统，从而可以使企业信息系统获得较为 完整的现场数据，从而更加精确的辅助企业质量管理人员进行质量管理活动决策o
图1是机床监管主站模块结构框图。图2是机床工作监管分站模块结构框图。图3是机床监管主站变压模块电路图。图4是机床监管主站SPI总线图。图5是机床监管主站I2C总线图。图6是机床监管主站数据/地址总线扩展框图。图7是机床监管主站通讯驱动电路图。图8是机床工作监管分站机床数据采集电路图。图9是机床工作监管分站通讯驱动电路图。图10是机床工作监管分站SPI总线驱动电路图。图11是机床工作监管分站机床工作方式控制电路图。
图中1、主站数据处理单片机；2、 RS232总线驱动芯片；3、 DB9接口； 4、 RS232总线；5、 RS485总线驱动芯片；6、 RS485总线接口； 7、 RS485总线；8、 时钟芯片；9、 3V锂电池；10、 8D锁存器；11、外部扩展随机存储器；12、地址 译码器；13、 SD存储卡；14、 SD存储卡读写接口芯片；15、 3.3V变压芯片；16、 看门狗芯片；17、 20针排线；18、液晶显示屏；19、变压模块；20、总线锁存 器；21、按键处理单片机；22、按键阵列；23、机床工作监管分站处理单片机；24、光电耦合器；25、信号整形滤波芯片；26、 D触发器；27、三极管；28、继 电器；29、机床工作方式控制接口； 30、机床控制器；31、 RS485总线驱动芯片； 32、 RS485总线接口； 33、看门狗芯片；34、变压模块；35、以太网协议转换器； 36、以太网；37、企业信息服务器；
具体实施方式
本发明包括机床监管主站模块a、显示和键盘处理模块b、以太网协议转换 器和企业信息服务器模块c和结构完全相同的N个机床工作监管分站模块d，其中如图1所示，机床监管主站模块a:包括RS232总线驱动芯片MAX232 2
的第一端口与主站数据处理单片机W77E58 1的第一串口相连，其第二端口通过 DB9接口 3与RS232总线4相连；RS485总线驱动芯片MAX485 5的第一端口 与机床监管主站数据处理单片机W77E58 1的第二串口相连，其第二端口通过 RS485总线接口 6与RS485总线7相连;机床监管主站数据处理单片机通过SPI 数据总线分别与看门狗芯片X5045 16和SD卡读写驱动芯片SN74AHC244N 14 相连；主机床监管站数据处理单片机W77E58 1通过I2C总线与时钟芯片DS1302 8相连；机床监管主站数据处理单片机W77E58 1的PO端口分别与外部扩展随 机存储器HT62256 11的数据输入/输出端口、 8D锁存器74HC573 10的输入端 相连、总线锁存器74HC377 20的输入端和显示和键盘处理模块c中的20针排 线17的第1~8针相连；P0端口经过8D锁存器74HC573 10锁存后，其输出被 复用为外部扩展随机存储器HT62256 11的低八位地址总线A0 A7，接入到外部 扩展随机存储器HT62256 11的低八位地址输入端；机床监管主站数据处理单片 机W77E58 1的P2端口接入外部扩展随机存储器HT62256 11的高八位地址输 入端；机床监管主站数据处理单片机W77E58 1的P2端口、 WR、和WD管脚 与地址译码器GAL16V8D 12的输入端相连；地址译码器GAL16V8D 12的四 个输出端分别与显示和键盘处理模块c中20针排线17的第9针相连、外部扩 展随机存储器HT62256 11的片选端口相连、总线锁存器74HC377 20的片选端 口以及显示和键盘处理模块c中按键处理单片机AT89C2051 21的片选端口相 连；变压模块YDS512 19的输出端与3.3V电压转换芯片G1U7 15的输入端相 连，其输出端与SD存储卡读写接口芯片的电源输入端相连。如图1所示，以太网协议转换器和企业信息服务器模块c: RS232总线第一 端接到DB9接口 ，第二段接到以太网协议转换器C2000 plus 35的第一端，RS232 总线协议经过以太网协议转换器C2000 plus 35被转换为TCP/IP格式协议，并通 过以太网36传输到企业数据服务器37。如图1所示，显示和键盘处理模块b:按键阵列22的输出端与按键处理单 片机AT89C2051 21的PO端口相连；按键处理单片机AT89C2051 21的Pl端口 通过20针排线17的第1~8针相连与W77E58主站数据处理单片机1的P0端口 相连；液晶显示屏TRULY M240128-1A1 18的数据输入端通过20针排线17的 第1 8针与主站数据处理单片机W77E58 1的PO端口相连；液晶显示屏TRULY M240128-1A1 18的片选端通过20针排线17的第9针与地址译码器GAL16V8D 12相连。如图2所示，机床工作监管分站模块d:机床控制器30的信号输出端经过
机床工作监管分站模块中光电耦合器TLP512 24、信号整形滤波芯片CD40106 25、 D触发器74HC74 26与机床工作监管分站数据处理单片机TA89C52 23的输 入端相连;机床工作监管分站数据处理单片机TA89C52 23经过三极管S卯13 27、 继电器SRD-05VDC-SL 28与机床控制器30的输入端相连；变压模块YDS512 34 分别与机床工作监管分站TA89C52 23的电压输入端、D触发器74HC74 26的电 压输入端、信号整形滤波芯片CD40106 25的电压输入端、光电耦合器TLP512 24 的电压输入端、继电器SRD-05VDC-SL28的电压输入端、三极管S9013 27的电 压输入端、RS485总线驱动芯片MAX485 31的电压输入端和看门狗芯片33的 电压输入端相连；RS485总线驱动芯片MAX485 31的第一端口与机床工作监管 分站数据处理单片机TA89C52 23的通讯串口相连，RS485总线驱动芯片 MAX485 31的第二端口通过RS485总线接口 32与RS485总线7相连；机床工 作监管分站数据处理单片机TA89C52 23通过SPI总线与看门狗芯片X5045 33 的输入端相连。如图3所示，机床监管主站的变压模块19采用YDS512变压芯片，输入到 系统的+24V电源与掉电保护模块19a相连，掉电模块由第一和第二个二极管 Dl、 D2、第一电容C1和第一电阻R1构成；掉电保护模块的输出与YDS512的 输入端相连，构成第一路变压电路19b，其中第二、第三和第四电容C2、 C3、 C4、第二电阻R2和第一电感L1构成的第一变压电路的滤波电路，第一变压电 路的输出为系统提供工作电源；第一变压电路的一个分支输入到液晶显示屏变 压模块19c，液晶显示屏变压模块由第三和第四个二极管D3、 D4构成，液晶显 示变压模块将输入5V的电压转换为3.3V电压，转换后的电压经过由第五和第 六电容C5、 C6和第二电感L2构成的滤波和整形电路后，为LCD工作提供电 源；第一变压模块的另一个分支输入到SD卡读写变压电路19d，输入到SD卡 读写变压电路19d的5V电源经过G1117变压芯片转换为3V的输出电源，输出 的3V电源经过由第七、第八、第九、第十和第十一电容C7、 C8、 C9、 CIO、 Cll构成的滤波电路后，为SD卡读写提供工作电源。如图4所示，为机床监管主站SPI总线通讯电路模块。主站数据处理单片 机W77E58 1的P1.5、 P1.6和P1.7端口构成外部SPI总线，分别接入到看门狗 X5045 16和SD卡读写驱动芯片SN74AHC244N 14的SPI接口相连；P1.0和 P1.4分别构成X5045 16和SN74AHC244N 14的片选信号，分别接入到X5045 16 和SN74AHC244N 14的片选信号输入端。如图5所示，为机床监管主站fC串行总线通讯电路模块。主站数据处理单
片机W77E58 1的P3.3和P3.4管脚构成I2C通讯总线，连接到时钟芯片DS1302 8的I2C总线输入端，实现主站数据处理单片机W77E58 1和DS1302 8之间的数 据通讯。主站数据处理单片机W77E58 1的P3.5管脚接入到DS1302 8的片选输 入端，构成时钟芯片DS1302 8的片选信号。如图6所示，为机床监管主站模块的地址/数据总线扩展模块。主站数据处 理单片机W77E58 1的P0端口分别与外部扩展随机存储器HT62256 11的数据 输入/输出端口、 8D锁存器74HC573 10的输入端相连、总线锁存器74HC377 20 的输入端和显示和键盘处理模块c中的20针排线17的第1 8针相连；PO端口 经过8D锁存器74HC573 10锁存后，其输出被复用为外部扩展随机存储器 HT62256 11的低八位地址总线A0 A7，接入到外部扩展随机存储器HT62256 11 的低八位地址输入端；主站数据处理单片机W77E58 1的P2端口接入外部扩展 随机存储器HT62256 11的高八位地址输入端；主站数据处理单片机W77E58 1 的P2端口、 WR、和WD管脚与地址译码器GAL16V8D 12的输入端相连；地 址译码器GAL16V8D 12的四个输出端分别与显示和键盘处理模块c中20针排 线17的第9针相连、外部扩展随机存储器HT62256 11的片选端口相连、总线 锁存器74HC377 20的片选端口以及显示和键盘处理模块c中按键处理单片机 AT89C2051 21的片选端口相连。如图7所示，为机床监管主站通讯电路模块。它包括RS485总线通讯电路 和RS232总线通讯电路两个子模块。主站数据处理单片机W77E58 1的TXD2 和RXD2管脚构成主站单片机的第一串口与RS232总线驱动芯片MAX232 2的 第一端口相连，构成主站单片机和RS232总线的通讯。电容C13、 C14、 C15和 C16构成MAX232 2的稳压和滤波电路。主站数据处理单片机W77E58 1的TXD 管脚和RXD管脚构成主站单片机的第二串口与RS485总线7驱动芯片MAX485 5的第一端口相连，主站数据处理单片机W77E58 1的P3.2连接到驱动芯片 MAX485 5的片选端，构成其片选信号。构成主站数据处理单片机W77E58 1和 RS485总线之间的通讯。电阻R4、 R5和R6构成RS485总线的终端调压电路。如图8所示，为机床工作监管分站的机床状态采集电路。机床状态信号从 机床控制器30接入到机床工作监管分站后，首先经过由电阻R7， 二极管D5和 电容C17构成的滤波和高电压保护电路,然后接入到光电耦合器芯片TLP521 24 的输入端，对采集到的信号进行光电隔离。隔离后的信号经过由电阻R8、电容 C18和二极管D6构成的滤波电路后，输入到信号整形滤波芯片CD40106 25芯 片对信号进行整形处理后，信号经过D触发器74HC74 26锁存后，接入到到机
床工作监管分站单片机AT89C52 23的P2.0管脚；每个机床工作监管分站的机 床状态信号采集电路可以扩展到16路，可以满足机床的状态采集要求。如图9所示，为机床工作监管分站的通讯驱动电路模块。机床工作监管分 站模块单片机AT89C52 23的TXD管脚和RXD管脚构成的串行通讯接口与 RS485总线驱动芯片MAX485 31第一端口相连，MAX485 31的第二端口通过 RS485接口与RS485总线相连。机床工作监管分站模块单片机AT89C52 23的 P3.2管脚连接到RS485总线驱动芯片MAX485 31的片选端，构成芯片MAX485 31的片选信号。机床监管分站单片机的构成机床工作监管分站单片机与RS485 总线进行通讯电路模块；如图10所示，为机床工作监管分站的SPI串行总线电路模块。机床工作监 管分站单片机AT89C52 23的P1.4管脚、P1.5管脚和P1.6管脚构成SPI串行总 线，接入到系统看门狗芯片X5045 33的SPI总线输入端，实现看门狗芯片X5045 33和机床工作监管分站单片机AT89C52 23之间的通讯。机床工作监管分站单片 机AT89C52 23的PL3管脚连接到看门狗芯片X5045 33的片选端，构成看门狗 芯片X5045 33的片选信号。如图11所示，为机床工作监管分站的机床工作方式控制电路模块。机床监 管模块单片机AT89C52 23通过管脚P3.3和限流电阻R12来控制三极管S9013 27 的开启与否。当三极管S9013 27开启时，利用三极管的电路放大原理，会在继 电器SRD-05VDC-SL28的线圈中流过较大的电流，从而产生磁力克服继电器中 弹簧的弹力，接通24V电源和机床控制器之间的电路，通过机床控制器接口29 将24V的电压引入到机床工作方式控制电路中，自动将机床的控制方式从自动 控制方式调整为半自动工作方式，实现对机床工作方式的控制。其中电容C19 和二极管D8构成继电器的放电电路。机床监管主站和机床工作监管分站之间通过RS485总线进行通讯。其中， 机床监管主站为主节点，机床工作监管分站为从节点。 一台机床监管主站最多 可以与255台机床监管分站进行通讯。机床监管主站的工作内容包括以下三个 方面第一，机床监管主站负责周期性循环查询机床工作监管分站存储的机床 状态数据和工人对机床的操作记录，机床监管主站将这些数据通过RS485总线 收集到机床监管主站；第二，机床监管主站对收集到的数据进行压縮后，通过 RS232总线传输到以太网协议转换器，经过以太网协议转换器，数据被转换为 TCP/IP协议格式发送到企业信息服务器；第三，机床监管主站负责将企业信息 服务器发送的机床的操作指令通过RS485总线传输到指定的机床工作监管分
站。机床工作监管分站的工作内容包括以下三个部分第一，机床工作监管分站负责定时釆集机床工作状态和工人操作记录。并将这些数据通过RS485总线 传输到机床监控主站；第二，机床工作监管分站负责分析采集到的机床状态数 据，并将分析结果与设定的状态参数进行对比，如果机床状态数据超出设定的 参数范围，则改变机床的工作方式；第三，机床工作监管分站负责接收机床监 管主站通过RS485传输到机床工作监管分站的机床的操作命令，根据命令内容 来修改设定的参数；以太网协议转换器和企业数据服务器模块的工作内容包括 两个方面第一，接收机床监管主站利用RS232总线以RS232总线协议格式发 送到以太网协议转换器C2000 plus 35的数据，以太网协议转换器C2000 plus 35 将接收的数据转换为TCP/IP协议格式通过车间以太网发送到企业数据服务器； 第二，企业数据服务器把机床控制参数以TCP/IP格式发送到以太网协议转换器 C2000 plus 35，通过以太网协议转换器C2000 plus 35将数据转换为RS232格式， 并通过RS232总线发送到机床监管主站，通过机床监管主站转发到机床监管分 站。
权利要求
1.面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系统，其特征包括机床监管主站模块(a)、显示和键盘处理模块(b)、以太网协议转换器和企业信息服务器模块(c)和结构完全相同的N个机床工作监管分站模块(d)，其中1)机床监管主站模块(a)包括RS232总线驱动芯片(2)的第一端口与主站数据处理单片机(1)的第一串口相连，其第二端口通过DB9接口(3)与RS232总线(4)相连；RS485总线驱动芯片(5)的第一端口与主站数据处理单片机的第二串口相连，其第二端口通过RS485总线接口(6)与RS485总线(7)相连；主站数据处理单片机通过SPI数据总线分别与看门狗芯片(16)和SD卡读写驱动芯片SN74AHC244N(14)相连；主站数据处理单片机(1)通过I2C总线与时钟芯片(8)相连；主站数据处理单片机(1)的P0端口分别与外部扩展随机存储器(11)的数据输入/输出端口、8D锁存器(10)的输入端相连、总线锁存器(20)的输入端和显示和键盘处理模块(c)中的20针排线(17)的第1～8针相连；P0端口经过8D锁存器(10)锁存后，其输出被复用为外部扩展随机存储器(11)的低八位地址总线A0～A7，接入到外部扩展随机存储器(11)的低八位地址输入端；主站数据处理单片机(1)的P2端口接入外部扩展随机存储器(11)的高八位地址输入端；主站数据处理单片机(1)的P2端口、WR、和WD管脚与地址译码器(12)的输入端相连；地址译码器(12)的四个输出端分别与显示和键盘处理模块(c)中20针排线(17)的第9针相连、外部扩展随机存储器(11)的片选端口相连、总线锁存器(20)的片选端口以及显示和键盘处理模块(c)中按键处理单片机(21)的片选端口相连；变压模块(19)的输出端与3.3V电压转换芯片(15)的输入端相连，其输出端与SD存储卡读写接口芯片的电源输入端相连；2)机床工作监管分站模块(d)机床控制器(30)的信号输出端经过机床工作监管分站模块中光电耦合器(24)、信号整形滤波芯片(25)、D触发器(26)与机床工作监管分站数据处理单片机(23)的输入端相连；机床工作监管分站数据处理单片机(23)经过三极管(27)、继电器(28)、RS485总线接口(29)与机床控制器(30)的输入端相连；变压模块(34)分别与机床工作监管分站(23)的电压输入端、D触发器(26)的电压输入端、信号整形滤波芯片(25)的电压输入端、光电耦合器(24)的电压输入端、继电器(28)的电压输入端、三极管(27)的电压输入端、RS485总线驱动芯片(31)的电压输入端和看门狗芯片(33)的电压输入端相连；RS485总线驱动芯片(31)的第一端口与机床工作监管分站数据处理单片机(23)的通讯串口相连，RS485总线驱动芯片(31)的第二端口通过RS485总线接口(32)与RS485总线(7)相连；机床工作监管分站数据处理单片机(23)通过SPI总线与看门狗芯片的输入端相连；3)以太网转换器和企业信息服务器模块(c)RS232总线(4)第一端接到DB9(3)接口，第二段接到以太网协议转换器(35)的第一端，RS232总线协议经过以太网协议转换器(35)被转换为以太网协议，并通过以太网(36)传输到企业信息服务器(37)；4)显示和键盘处理模块(b)按键阵列(22)的输出端与按键处理单片机(21)的P0端口相连；按键处理单片机(21)的P1端口通过20针排线(17)的第1～8针相连与主站数据处理单片机(1)的P0端口相连；液晶显示屏(18)的数据输入端通过20针排线(17)的第1～8针与主站数据处理单片机(1)的P0端口相连；液晶显示屏(18)的片选端通过20针排线(17)的第9针与地址译码器(12)相连。
2、根据权利要求1所述的面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系 统，其特征在于所述的机床监管主站的变压模块(19)采用YDS512变压芯片， 输入到系统的+24V电源与掉电保护模块(19a)相连，掉电模块由第一和第二个二 极管D1、D2、第一电容C1和第一电阻R1构成;掉电保护模块的输出与YDS512 的输入端相连，构成第一路变压电路(19b)，其中第二、第三和第四电容C2、 C3、 C4、第二电阻R2和第一电感L1构成的第一变压电路的滤波电路，第一变压电 路的输出为系统提供工作电源；第一变压电路的一个分支输入到液晶显示屏变 压模块(19c)，液晶显示屏变压模块由第三和第四个二极管D3、 D4构成，液晶 显示变压模块将输入5V的电压转换为3.3V电压，转换后的电压经过由第五和 第六电容C5、 C6和第二电感L2构成的滤波和整形电路后，为LCD工作提供 电源；第一变压模块的另一个分支输入到SD卡读写变压电路(19d)，输入到SD 卡读写变压电路(19d)的5V电源经过G1117变压芯片转换为3V的输出电源，输 出的3V电源经过由第七、第八、第九、第十和第H"^—电容C7、 C8、 C9、 CIO、 Cll构成的滤波电路后，为SD卡读写提供工作电源。
全文摘要
本发明公开了一种面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系统。包括监控主站和机床工作监管分站两个部分。监控主站负责协调、控制多个机床工作监管分站的工作，实现在线数据压缩并将压缩后的数据通过以太网传输到企业的信息服务器，实现现场数据和企业信息系统的融合；监控主站带有点阵液晶屏，车间管理人员实时观察各台机床的工作状态；机床工作监管分站负责采集机床的工作状态，根据采集到的数据判断机床工作状态，发现机床工作状态异常，则对机床进行强制关机的处理；机床工作监管分站将采集到的数据利用RS485总线传输到监控主站；用户可以通过PC机对系统参数进行设置，改变机床控制规则；机床监管主站和机床工作监管分站通过RS485总线进行通讯。
文档编号G05B19/414GK101126925SQ200710071289
公开日2008年2月20日 申请日期2007年9月11日 优先权日2007年9月11日
发明者余忠华, 刘和义, 殷建军, 王兆卫 申请人:浙江大学;宁波摩士集团股份有限公司