生产金属制品的多道次联动设备控制器制造技术

一种多道次联动设备控制器，本实用新型专利技术属于金属制品生产的电动控制设备。目的在于提供一种金属制品生产的联动设备控制器，包括数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、总线控制接口、ＣＰＵ、开关电源和键盘。除ＣＰＵ、和开关电源、键盘外，其它接口可以由用户根据需要来选择使用。另外，还可以与触摸屏、上位机通讯，极大地方便了用户的使用，提高了自动化程度，也提高了联动设备的运行时间和工作效率，降低了生产成本。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
生产金属制品的多道次联动设备控制器(一)
本技术涉及一种多道次联动设备控制器，属于金属制品生产的电动控制设备。(二)
技术介绍
在众多的传统行业、新兴行业中，需要一种多机械传动机构一起联动的设备，例如造纸业的造纸机、金属制品的拉拔设备，机械加工业的数控机床，冶金业的轧机，这些设备在产品生产过程中对产品的质量起着至关重要的作用，同时也是产品能否进行深度加工的关键。图1为用于金属生产的N道次联动设备示意图，其中收卷机为成品收卷用，不作为普通的道次，所以图1为N道次。每一道次主要有变频器、电机、机械连接到压辊或者卷筒(简称辊/筒)、机台信号、调谐器信号。机台信号包括单机运行信号、左联动信号、右联动信号、切除信号、制动信号和安全信号，这些信号输入到控制器，由控制器给出相应的命令使变频器或其它执行元件完成相应的动作。调谐器是为检测位置或张力而设置的，它协调了相邻两道次的工作速度关系。由多道次组成的联动设备，其相邻道次之间存在着一定的速度比例关系，以保证协调工作。例如图1中，从材料进入A点经过辊/筒1后到B点、经过辊/筒2后到C点、经过辊/筒3后到D点、经过辊/筒4后到E点、经过辊/筒5后到F点、经过辊/筒6后到F点、然后到H点最后到收卷机，然而目前的联动设备控制器还不能很好地实现多道次的协调工作，极大地影响了生产和设备使用率。另外，数据处理在联动设备控制器中是一种非常重要的内容，常用有两种模式：一种模式为模拟量输入输出和开关量的输入输出模式，另一种-->为现场总线模式。目前的联动设备控制器只能采用两种模式中的一种，而不能同时提供此两种模式，给用户的使用带来了不便。(三)
技术实现思路
为了克服已有的多道次联动设备控制器的数据交换与传输使用不方便的不足，本技术提供一种数据处理选择现场总线模式或者模拟量输入输出和开关量的输入输出模式，给用户的使用带来极大的方便的生产金属制品的多道次联动设备控制器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生产金属制品的多道次联动设备控制器，包括用于完成整个联动设备的一切数据处理、交换和命令的微处理器，用于为微处理器及其它模块提供供电电源的电源模块，用于对联动设备的运行参数进行设定的键盘，所述的电源模块连接微处理器模块及其它模块，所述的键盘连接微处理器，所述的控制器还包括：用于给定各道次的单机运行信号、左联动信号、右联动信号、切除信号、制动信号、安全信号和其它整机命令信号的开关输入模块，用于给定各道次的执行设备的运行信号和机械刹车元件的动作信号的开关输出模块，用于各道次的位置或张力模拟参量的输入的模拟输入模块，用于给定各道次的外围执行设备的速度电压的模拟输出模块，用于连接外围输入设备与微处理器、外围执行设备与微处理器，形成数据传输和数据交换通道的现场总线模块，外围输入设备包括总线端口、外部输入开关量、外部输入模拟量；外围执行设备包括总线端口、开关量输出、模拟量输出；所述的现场总线模块通过现场总线与外围输入设备的总线端口连接，与输出设备的总线端口连接；所述的现场总线模块连接微处理器，所述的外围输出设备的总线端口分别连接所述的外部输入开关量、外部输入模拟量，所述的外围执行设备的总线端口连接所述的开关量输出、模拟量输出；所述的开关输入模-->块连接所述外部输入开关量，所述的模拟输入模块连接所述外部输入模拟量；所述的开关输出模块连接所述开关量输出，所述的模拟量输出模块连接所述的模拟量输出。进一步，所述的控制器包括4个开关输入模块、2个开关输出模块、2个模拟输入模块、2个模拟量输出模块。再进一步，所述的开关输入模块包括24个接点，24个接点通过24个光藕TLP521隔离后，输入到3个74HC373，通过内部数据总线连接微处理器，4个模块共96开关量输入节点，各个输入节点对应于各个道次的单机运行信号、左联动信号、右联动信号、切除信号、制动信号和安全信号；所述的开关输出模块包括16个接点，16个接点通过16个达林顿光藕PS2732隔离后输出，2个模块共有32开关量输出节点对应于各道次的执行设备的运行信号和机械刹车元件的动作信号；所述的模拟输入模块包括8个接点，8个接点经过电阻分压连接微处理器的A/D入口，2个模块共有16模拟量输入节点对应于各道次的位置或张力模拟输入；所述的模拟输出模块包括8个接点，8个接点连接微处理器模块的PWM滤波产生接口，2个模块共有16模拟量输出节点对应于各道次的执行设备的速度电压给定；所述的现场总线模块由微处理器CAN总线端口产生。更进一步，所述的现场总线模块与上位机通讯连接。或者是，所述的总线模块与触摸屏通讯连接。所述的开关输入模块与微处理器的内部数据总线连接。所述的开关输出模块与微处理器的内部数据总线连接。所述的外围执行设备为变频器。-->本技术的有益效果主要表现在：(1)数据处理可以是模拟量输入输出和开关量的输入输出模式，也可以为现场总线模式，还可以是这两种模式的组合，这些都可以通过键盘设置，给用户的使用带来了极大的方便；(2)实现多道次协调工作，增加联动设备的运行时间和工作效率，降低了生产成本；(3)方便地与电气设备连接，组成联动设备的电气控制系统，提高设备安装与调试效能；(4)控制器的输入输出节点含义和功能通过键盘可以任意定义，极大限度地满足不同类型的输入输出设备或元件的需求；不同类型的设备与元件可以方便与控制器连接，发挥其功效；(5)能够与触摸屏、上位机通讯，极大地方便了用户的使用，提高了自动化程度；(6)控制器各模块与CPU的有效组合(7)采用现有的POC模块，成本较高，而本技术采用单片机模块，成本很低。(四)附图说明图1是联动设备工作示意图。图2是控制器结构图。图3是控制器组成与外围设备示意图。(五)具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。参照图2、图3，图2给出了整个控制器的组成模块，控制器包括4个开关量输入模块、2个开关量输出模块、2个模拟量输入模块、2个模拟量输出模块、1个总线模块、1个微处理器CPU、1个开关电源和1个键盘。除CPU和开关电源、键盘外，其它接口可以由用户根据需要来选择使用，选择的方法通过键盘设定即可。其中每一个开关量输入接口有24个接点，24个接点通过24个光藕TLP521隔离后，输入到3个74HC373，通过内部数据总线被CPU读取，4个接口共有96开关量输入节点用于各道次的单机运行信号、左联动信号、右联动信号、切除信-->号、制动信号、安全信号和整机命令信号的输入，满足了设备对开关量输入节点数量的要求；每一个开关量输出接口有16个接点，通过内部数据总线由CPU写入2个74HC373，16个接点通过16个达林顿光藕PS2732隔离后输出，2个接口共有32开关量输出节点用于各道次的执行接口(例如变频器)的运行信号和机械刹车元件的动作信号，满足了设备对开关量输出节点数量的要求；每一个模拟量输入接口有8个接点，经过电阻分压直接到CPU的A/D入口，2个接口共有16模拟量输入节点用于各道次的位置或张力模拟输入，满足了设备对模拟输入节点数量的要求；每一个模拟量输出接口有8个接点，由PWM产生滤波后为模拟信号，2个接口共有16模拟量输出节点用于各道次的执行单元(例如变频器)的速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产金属制品的多道次联动设备控制器，包括用于完成整个联动设备的一切数据处理、交换和命令的微处理器，用于为控制器中所有器件提供供电电源的电源模块，用于对联动设备的运行参数进行设定的键盘，所述的电源模块连接微处理器模块及其它模块，所述的键盘连接微处理器，其特征在于：所述的控制器还包括：　　　　用于给定各道次的单机运行信号、左联动信号、右联动信号、切除信号、制动信号、安全信号和其它整机命令信号的开关输入模块；　　　　用于给定各道次的外围执行设备的运行信号和机械刹车元件的动作信号的开关输出模块，　　　　用于各道次的位置或张力模拟参量的输入的模拟输入模块；　　　　用于给定各道次的外围执行设备的速度电压的模拟输出模块；　　　　用于连接外围输入设备与微处理器、外围执行设备与微处理器，形成数据传输和数据交换通道的现场总线模块；　　　　外围输入设备包括总线端口、外部输入开关量、外部输入模拟量；　　　　外围执行设备包括总线端口、开关量输出、模拟量输出；　　　　所述的现场总线模块通过现场总线与外围输入设备的总线端口连接，所述的现场总线模块通过现场总线与外围执行设备的总线端口连接；　　　　所述的现场总线模块连接微处理器，所述的外围输出设备的总线端口分别连接所述的外部输入开关量、外部输入模拟量，所述的外围执行设备的总线端口连接所述的开关量输出、模拟量输出；所述的开关输入模块连接所述外部输入开关量，所述的模拟输入模块连接所述外部输入模拟量；所述的开关输出模块连接所述开关量输出，所述的模拟量输出模块连接所述的模拟量输出。...

【技术特征摘要】
1、一种生产金属制品的多道次联动设备控制器，包括用于完成整个联动设备的一切数据处理、交换和命令的微处理器，用于为控制器中所有器件提供供电电源的电源模块，用于对联动设备的运行参数进行设定的键盘，所述的电源模块连接微处理器模块及其它模块，所述的键盘连接微处理器，其特征在于：所述的控制器还包括：用于给定各道次的单机运行信号、左联动信号、右联动信号、切除信号、制动信号、安全信号和其它整机命令信号的开关输入模块；用于给定各道次的外围执行设备的运行信号和机械刹车元件的动作信号的开关输出模块，用于各道次的位置或张力模拟参量的输入的模拟输入模块；用于给定各道次的外围执行设备的速度电压的模拟输出模块；用于连接外围输入设备与微处理器、外围执行设备与微处理器，形成数据传输和数据交换通道的现场总线模块；外围输入设备包括总线端口、外部输入开关量、外部输入模拟量；外围执行设备包括总线端口、开关量输出、模拟量输出；所述的现场总线模块通过现场总线与外围输入设备的总线端口连接，所述的现场总线模块通过现场总线与外围执行设备的总线端口连接；所述的现场总线模块连接微处理器，所述的外围输出设备的总线端口分别连接所述的外部输入开关量、外部输入模拟量，所述的外围执行设备的总线端口连接所述的开关量输出、模拟量输出；所述的开关输入模块连接所述外部输入开关量，所述的模拟输入模块连接所述外部输入模拟量；所述的开关输出模块连接所述开关量输出，所述的模拟量输出模块连接所述的模拟量输出。2、如权利要求1所述的生产金属制品的多道次联动设备控制器，其特征在于：所述的控制器包括4个开关输入模块、2个开关输出模块、2个模拟输入模块、...

【专利技术属性】
技术研发人员：南余荣，俞立，孙明轩，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]