[發明專利]托輥自動化生產線集中控制系統

無效

• 申請號: 201210343825.4
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN102854864A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳市神拓機電設備有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

托輥自動化生產線集中控制系統，主要用于托輥生產過程中的自動化集中控制和實時狀態監控。?

背景技術

一條完整的托輥自動化生產線主要包括一主五附六條子生產線，一條主線是管加工及裝配主線，五條輔線分別是軸加工線、軸承座組裝線、密封組裝線、自動噴涂線和軸承座沖壓線，每條生產線分別有有若干個設備控制器進行設備控制。在現有技術中，的電氣控制系統大多采用每臺設備單獨控制，或每條子線單獨控制，只能做到單臺設備或者單條自生產線的自動化，不能實現整個生產過程的集中控制，和整個生產過程的高度自動化。?

發明內容

針對以上問題，本發明主要解決了托輥生產線電氣控制系統的集中控制以及整個托輥生產過程中全部流程的自動化作業。本發明采用了如下技術方案：使用一臺集中控制器通過光纖環網的通訊模式實現一主五輔共六條生產線子系統的集中控制；每條生產線都設有控制子系統并通過光纖環網與集中控制器連接，各生產線控制子系統分別通過工業以太網連接相應的若干個設備控制器，同時每一臺設備控制器分別連接有相應的檢測單元和執行單元。?

所有設備檢測單元的設備狀態數據首先反饋到各個設備控制器，由設備控制器調用，同時集中控制器通過通訊網絡讀取所有設備控制器的設備狀態數據并進行匯總。通過集中控制器發出的各種指令輸送到各控制子系統、設備控制器后，設備控制器根據指令信息和設備檢測單元讀取的設備狀態數據來控制各執行單元進行生產加工。?

托輥生產線集中控制系統還設有監控系統、操作員站、工程師站、遠程客戶端等管理終端，監控系統、操作員站、工程師站、遠程客戶端通過以太網與集中控制器連接。監控系統通過集中控制器讀取生產線所有設備檢測單元的數據狀態，監控軟件根據檢測單元的數據狀態進行生產線的動態仿真演示、狀態列表生成，并最終在監控大屏幕顯示器上顯示出來。操作員站和工程師站主要完成正常的生產加工控制、設備調試，遠程客戶端可以通過以太網對集中控制器進行遠程狀態查詢、指令發布。?

管加工裝配線和軸加工線各機器設備均配有上料機械手和下料機械手進行托輥管和托輥軸的自動上下料，每臺機械手各有三個伺服電機作為動力裝置，上料機械手和下料機械手的伺服電機同時受所在機器設備的控制器控制，在一臺設備的生產加工完成以后，由下料機械手將加工完成的工件取下并送到下一個加工工序，再由上料機械手重新抓取一個待加工的工件進行上料。主線與各條附線之間均由數控精確輸送機進行物料輸送。?

噴涂生產線采用了托輥上料定位臺對托輥進行定位，噴涂懸掛鏈安裝彈簧夾具并在運行彈簧夾具到定位好的托輥位置時，由卡簧夾具推進裝置進行裝夾的方式實現了噴涂生產線的自動上料，下料采用了與成品物流輸送裝置相連接的下料過度臺與卡簧夾具松開裝置相配合實現了噴涂生產線的自動下料。?

附圖說明：?

附圖1：托輥生產線集中控制系統整體結構圖；

附圖2：托輥生產線集中控制系統管理層結構圖；

附圖3：托輥生產線集中控制系統控制層結構圖；

附圖4：托輥生產線集中控制系統現場層結構圖。

實施方式：?

托輥生產線集中控制系統的控制網絡共分為管理層和控制層和現場層，管理層和控制層以集中控制器為中心進行數據交換，集中控制器即作為整個托輥生產線控制層的控制中心，又作為管理層的管理對象存在。管理層主要包括監控系統、操作員站、工程師站和遠程客戶端。控制層主要包括集中控制器、各主輔線控制子系統、設備控制器，現場層主要包括各設備的顯示單元、檢測單元、執行單元；選用工控機作為集中控制器，監控系統、操作員站、工程師站和遠程客戶端通過以太網連接到集中控制器，并根據各自的權限對集中控制器進行訪問和控制。

生產線所有主要機床設備均設有一臺西門子S7-300可編程控制器或三菱Q系列可編程控制器作為設備控制器，各機床設備控制器在控制各自機床電氣系統的同時，還作為該機床單元上料機械手和下料機械手的控制器使用，這種控制方式既簡化了機床設備和機械手之間的硬件連接、節約了硬件成本，也提高了電氣控制的穩定性。?

每條生產線從若干個設備控制器中選出一臺作為控制子系統，每條生產線控制子系統并通過光纖環網與集中控制器進行數據通訊，光纖環網的通訊模式能夠保證通訊網絡的高穩定性和較高的效率。各生產線控制子系統分別通過工業以太網連接相應的若干個設備控制器，同時每一臺設備控制器分別連接有若干檢測單元和執行單元。?

設備控制器根據集中控制器或生產線子系統發出的指令要求，在讀取檢測單元的各種設備狀態數據后，將相應控制結果輸出到執行單元進行設備控制，并將讀取到檢測單元的各種設備狀態數據發送到生產線控制子系統及集中控制器。監控系統通過集中控制器實現對整個生產過程中全部的設備進行狀態監控，通過組態軟件在大屏幕上實現生產過程的實時動態演示，并通過數據庫軟件自動生成產品檔案建立、生產線產品報表，實現產品質量檢測、產品質量追索。?