專利名稱：全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械加工和信號控制領(lǐng)域，一種全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
軸承是一種通用性很強的重要機械配件。由于軸承產(chǎn)品形狀規(guī)則、工藝流程近似，因此，其有利于組織自動化大批量生產(chǎn)。磨加工設(shè)備是整個軸承生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵、最復(fù)雜的設(shè)備。一方面其控制系統(tǒng)需設(shè)置、監(jiān)控的參數(shù)及運行狀態(tài)提示很多。如果參數(shù)的設(shè)置不正確就會直接影響機床的運行和加工零件的質(zhì)量。另一方面由于全自動軸承專用磨床設(shè)備復(fù)雜，檢測、執(zhí)行的部件較多，盡管每臺機床上均有運行狀態(tài)及故障提示，但由于操作人員的技術(shù)水平和操作經(jīng)驗各有差異，需要及時、正確地進行指導(dǎo)操作人員適時調(diào)整或排除故障。否則，因一臺機床的簡單操作失誤，就會導(dǎo)致整臺設(shè)備的停機，給生產(chǎn)造成不可估量的損失。
本發(fā)明的目的以如下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
所述的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，由作為軸承磨床控制核心的，可完成輸入、輸出和數(shù)據(jù)運算的日本三菱FX2N系列可編程序控制器，與作為人機對話接口替代傳統(tǒng)控制面板和鍵盤操作的日本Digital公司GP-2500觸摸屏相連。兩者結(jié)合對控制參數(shù)及數(shù)據(jù)進行設(shè)置和顯示，通過觸摸屏上的以太網(wǎng)接口，利用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)將全自動軸承專用磨床的屏幕信息和數(shù)據(jù)傳送到遠端的計算機服務(wù)器上并轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁格式；同時可設(shè)置若干臺計算機終端瀏覽訪問服務(wù)器中指定的網(wǎng)頁，進而達到全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控目的。
所述的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其連接方式日本三菱FX2N系列可編程序控制器，通過專用的I/F通訊電纜與日本Digital公司的GP-2500型觸摸屏相連。I/F通訊電纜確保PLC與觸摸屏數(shù)據(jù)的雙向傳遞。一方面觸摸屏通過I/F通訊電纜采集可編程序控制器的輸入、輸出信號和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)容供顯示及數(shù)據(jù)處理使用；另一方面可編程序控制器接受觸摸屏預(yù)置的參數(shù)進行機床順序控制。
所述的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，觸摸屏上集成有專用以太網(wǎng)接口，需要遠程監(jiān)控時，借助網(wǎng)絡(luò)線接到遠端服務(wù)器上。服務(wù)器上裝有將觸摸畫面轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁格式的Pro-Server軟件和GP-WEB網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件。在服務(wù)器中打開轉(zhuǎn)換成的網(wǎng)頁就可以實時監(jiān)控觸摸屏的畫面以達到監(jiān)控整個機床工作狀態(tài)的目的。網(wǎng)上的其它計算機終端，通過網(wǎng)線也可訪問該網(wǎng)頁，共享屏幕畫面和數(shù)據(jù)信息。
所述的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其監(jiān)控系統(tǒng)由可編程序控制器控制軟件；可顯示機床工作狀態(tài)的、具有人機對話功能的、可被遠程監(jiān)控終端反映的GP系列觸摸屏幕控制軟件組成?？删幊绦蚩刂破?PLC)通過采集磨床內(nèi)設(shè)置的各路信號，不斷地掃描其存儲器內(nèi)的控制程序，通過一系列判斷及數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出控制信號，分別控制機床伺服電機定位、交流電機的速度調(diào)整、各執(zhí)行動作的順序步進連鎖控制。
所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其機床PLC控制程序中設(shè)有手動調(diào)整程序是為調(diào)試機床而設(shè)置的，在機床調(diào)整程序編制中，充分考慮了各動作的連鎖要求，加入大量隨機出現(xiàn)的連鎖信息并在觸摸屏上顯示出來。
所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其自動程序完成機床的自動控制。根據(jù)設(shè)備的工作流程和監(jiān)控要求，在依次發(fā)生的動作之間，采用順序步進連鎖控制方式。只有上一個動作完成了，下一個動作才可以進行。這樣也有助于遠程監(jiān)控，為判斷機床是否正常提供依據(jù)。
所述的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其采用的GP-2500觸摸屏，可顯示機床人機對話畫面，滿足參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)指示及數(shù)據(jù)運算方面的要求。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了手動調(diào)整、運行監(jiān)視、參數(shù)預(yù)置等數(shù)十幅觸摸顯示畫面。同時，利用觸摸屏的以太網(wǎng)接口通過網(wǎng)絡(luò)傳送到遠端計算機，借助專用軟件轉(zhuǎn)換觸摸屏畫面及數(shù)據(jù)為HTML格式供多臺計算機監(jiān)控。
所述的監(jiān)控方法在觸摸屏上設(shè)置參數(shù)的過程是在觸摸畫面上觸摸所要預(yù)置參數(shù)的功能框，這時觸摸屏提示參數(shù)預(yù)置的范圍，若符合要求進入下一個參數(shù)預(yù)置，否則產(chǎn)生報警信息提示操作錯誤。
所述的監(jiān)控方法中觸摸屏可對自動循環(huán)的每一工步進行狀態(tài)顯示。在自動工作中機床操作者可利用這些信息掌握設(shè)備的工作狀態(tài)；在手動調(diào)整時，可根據(jù)連鎖條件指導(dǎo)操作者快速、準確地調(diào)整好機床。
所述的全自動軸承專用磨床遠程監(jiān)控系統(tǒng)，Pro-Server是觸摸屏專用的數(shù)據(jù)采集軟件。工作過程是首先設(shè)定觸摸屏與作為服務(wù)器的那臺計算機的IP地址。利用軟件搜索在網(wǎng)絡(luò)上的觸摸屏和服務(wù)器，然后確定各裝置的名稱、IP地址及PLC類型。GP-WEB是一套可以通過Internet進行網(wǎng)絡(luò)遠端控制的軟件。它只存在于作為服務(wù)器的計算機中，在用戶端不需要加裝與此相關(guān)的任何軟件。相關(guān)用戶只需訪問服務(wù)器的有關(guān)網(wǎng)頁，即可達到遠程監(jiān)控的目的。啟動GP-WEBCompiler，設(shè)置好觸摸屏項目文件、輸出數(shù)據(jù)路徑和文件名，再進行簡單地操作，程序在幾分鐘內(nèi)就可完成網(wǎng)頁轉(zhuǎn)換工作并保存在服務(wù)器的有關(guān)網(wǎng)頁上。連接在互聯(lián)網(wǎng)上的計算機打開Explorer，輸入服務(wù)器的有關(guān)網(wǎng)頁，所監(jiān)控的畫面和數(shù)據(jù)就能適時地顯示在計算機屏幕上。
由于采用了如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性顯而易見，觸摸屏是搭建在全自動軸承專用磨床與遠程監(jiān)控計算機之間的一座橋梁。借助于觸摸屏，遠端計算機才能完成數(shù)據(jù)的采集和畫面的轉(zhuǎn)換；同時觸摸屏設(shè)置的參數(shù)提供給PLC完成控制任務(wù)。對于全自動軸承專用磨床整個工作過程都可通過網(wǎng)絡(luò)實時反映在遠端監(jiān)控計算機中。技術(shù)人員可通過監(jiān)視計算機屏幕上的圖像，判斷出機床運行狀態(tài)是否正常，操作者調(diào)試是否正確，適時實施監(jiān)控。
圖面說明

圖1是全自動軸承專用磨床遠程監(jiān)控系統(tǒng)硬件構(gòu)成圖圖2是全自動軸承專用磨床遠程監(jiān)控系統(tǒng)流程圖圖3是全自動軸承專用磨床自動程序框圖圖4是全自動軸承專用磨床手動調(diào)整程序框圖如圖1中所示1-可編程程序控制器，2-I/F專用通訊電纜線，3-GP-2500型觸摸屏，4-以太網(wǎng)接口，5-網(wǎng)絡(luò)線，6-遠端服務(wù)器，7-網(wǎng)絡(luò)上的其它計算機終端，8-網(wǎng)絡(luò)連接線。
如圖3全自動控制程序框圖所示在自動程序啟動條件滿足后，自動運行程序采用變址轉(zhuǎn)移的方法完成控制。具體過程是根據(jù)設(shè)備的工作流程和監(jiān)控要求，在依次發(fā)生的動作之間，利用程序地址跳轉(zhuǎn)的位置不同，完成順序步進連鎖控制，只有上一個動作完成了，下一個動作才可以進行。這樣有助于機床控制，完成遠程監(jiān)控，同時，為判斷機床工作在哪一工步，工作是否正常提供依據(jù)。
如圖4PLC手動調(diào)整程序框圖所示在機床調(diào)整程序編制中根據(jù)手動調(diào)整的狀態(tài)要求，充分考慮各動作的連鎖要求，每一步動作的進、退都由連鎖程序控制執(zhí)行。
全自動軸承專用磨床遠程監(jiān)控系統(tǒng)，通過如下程序來完成自動控制1、根據(jù)全自動軸承專用磨床的控制要求編制各臺機床的PLC控制程序2、借助觸摸屏編輯軟件，根據(jù)全自動軸承專用磨床加工工藝的要求，設(shè)計觸摸屏控制程序。其畫面由手動調(diào)整、運行監(jiān)視、參數(shù)預(yù)置、狀態(tài)指南等組成；3、利用Pro-Server專用軟件對全自動軸承專用磨床的屏幕畫面、運行參數(shù)、提示信息進行采樣、處理；4、收集起來的數(shù)據(jù)及畫面信息通過觸摸屏的以太網(wǎng)接口傳送到被設(shè)為服務(wù)器的計算機中；5、服務(wù)器借助GP-WEB專用軟件轉(zhuǎn)換觸摸屏畫面及數(shù)據(jù)為HTML格式，并保存在指定的網(wǎng)頁中；6、該服務(wù)器既可顯示屏幕畫面及實時數(shù)據(jù)，供有關(guān)人員監(jiān)控、分析；也可供網(wǎng)上其它計算機瀏覽，監(jiān)控全自動軸承專用磨床的運行狀態(tài)和各種參數(shù)、數(shù)據(jù)；
7、技術(shù)人員在任意一臺監(jiān)控終端上對數(shù)據(jù)進行分析并校正相應(yīng)設(shè)備的運行參數(shù)；8、將正確的機床運行參數(shù)回送給每臺觸摸屏及可編程序控制器(PLC)，完成遠程服務(wù)功能；9、對于自動線所產(chǎn)生的故障，技術(shù)人員可通過監(jiān)視計算機屏幕上的圖像及數(shù)據(jù)判斷出機床可能出現(xiàn)的問題或者是不正確的參數(shù)設(shè)置。根據(jù)實際情況修改參數(shù)，并可在遠端利用屏幕畫面指導(dǎo)排除由于操作不當(dāng)引起的機械故障。
權(quán)利要求
1.一種全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，由組成系統(tǒng)的各電氣控制部件相互之間的連接；由作為軸承專用磨床的電氣控制核心，可完成輸入、輸出和數(shù)據(jù)運算的日本三菱FX2N系列PLC可編程序控制器(1)，與作為人機對話界面，替代傳統(tǒng)控制面板和鍵盤操作的日本Digital公司GP-2500觸摸屏(3)，通過I/F通訊電纜(2)之間的連接；以完成可編程序控制器與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)雙向傳遞；同時利用觸摸屏上集成的以太網(wǎng)接口(4)與網(wǎng)絡(luò)連接線(5)相連；將全自動軸承專用磨床的屏幕信息和數(shù)據(jù)傳遞到遠端的計算機服務(wù)器(6)上，并轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁格式；網(wǎng)絡(luò)線(8)上連接的若干臺計算機終端瀏覽訪問服務(wù)器中存儲的網(wǎng)頁，就可以實現(xiàn)全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控。
2.實施如權(quán)利要求1所述的全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實施軟件部分包括基于FX2N系列可編程序控制器，以滿足全自動軸承專用磨床控制要求的控制軟件的設(shè)置；以及作為機床人機對話畫面的GP系列觸摸屏控制軟件的設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的機床PLC可編程程序控制器的控制程序中a、其調(diào)整程序是為調(diào)試機床而設(shè)置的，在自動線各臺機床調(diào)整程序編制中，充分考慮了各動作的連鎖要求，加入大量隨機出現(xiàn)的連鎖信息并在觸摸屏上顯示出來；b、自動程序根據(jù)磨床的工作流程和監(jiān)控要求，在依次完成的動作之間，采用順序步進連鎖方式進行控制，只有上一個動作完成了，下一個動作才可以進行，這也為判斷機床是否正常提供依據(jù)。
4.如權(quán)利要求2所述的全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的GP系列觸摸屏控制軟件，可以與PLC結(jié)合對機床控制參數(shù)、運行數(shù)據(jù)進行設(shè)置及顯示，更重要的是根據(jù)軸承磨加工工藝要求，編輯的數(shù)十幅描述控制過程，便于自動控制，能夠精確地指導(dǎo)操作者調(diào)整、維護機床的觸摸畫面，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了手動調(diào)整、運行監(jiān)視、參數(shù)預(yù)置等觸摸顯示畫面。
5.如權(quán)利要求2、4所述的全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)控系統(tǒng)在觸摸屏上設(shè)置參數(shù)的過程是在觸摸畫面上觸摸所要預(yù)置參數(shù)的功能框，這時觸摸屏提示參數(shù)預(yù)置的范圍，若符合要求則進入下一個參數(shù)預(yù)置，否則產(chǎn)生報警信息，提示操作錯誤。
6.如權(quán)利要求2、4所述的全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于利用觸摸屏上集成的專用以太網(wǎng)接口(4)，需要遠程監(jiān)控時，借助網(wǎng)絡(luò)線接到遠端服務(wù)器(6)上，服務(wù)器上裝有將觸摸畫面轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁格式的Pro-Server軟件和GP-WEB網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件，在服務(wù)器中打開轉(zhuǎn)換成的網(wǎng)頁就可以實時監(jiān)控觸摸屏的畫面，以達到監(jiān)控整個機床工作狀態(tài)的目的，網(wǎng)上的其它計算機終端(7)通過網(wǎng)線(8)也可訪問該網(wǎng)頁，共享屏幕畫面和數(shù)據(jù)信息。
7.如權(quán)利要求1、2所述的全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于其實現(xiàn)全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的工作程序a、根據(jù)全自動軸承專用磨床的控制要求編制機床的PLC控制程序；b、借助觸摸屏編輯軟件，根據(jù)自動磨床加工工藝的要求，設(shè)計觸摸屏控制程序。其畫面由手動調(diào)整、運行監(jiān)視、參數(shù)預(yù)置、狀態(tài)指南等組成；c、利用專用軟件對全自動軸承專用磨床的屏幕畫面、運行參數(shù)、提示信息進行采樣、處理；d、收集起來的數(shù)據(jù)及畫面信息通過觸摸屏的以太網(wǎng)接口傳送到被設(shè)為服務(wù)器的計算機中；e、服務(wù)器借助專用軟件轉(zhuǎn)換觸摸屏畫面及數(shù)據(jù)為HTML格式，保存在設(shè)置的網(wǎng)頁中；f、該服務(wù)器既可顯示屏幕畫面及實時數(shù)據(jù)，供有關(guān)人員監(jiān)控、分析；也可供網(wǎng)上其它計算機瀏覽，監(jiān)控運行狀態(tài)和各種參數(shù)、數(shù)據(jù)；g、技術(shù)人員在任意一臺監(jiān)控終端上對數(shù)據(jù)進行分析，并可對其設(shè)備的運行參數(shù)進行修改；h、將正確的機床運行參數(shù)回送給每臺觸摸屏及可編程序控制器(PLC)，完成遠程服務(wù)功能；
全文摘要
一種全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，由組成系統(tǒng)的各電氣控制部件相互之間的連接；由作為軸承專用磨床的電氣控制核心，可完成輸入、輸出和數(shù)據(jù)運算的FX2N系列PLC可編程序控制器，與作為人機對話界面，替代傳統(tǒng)控制面板和鍵盤操作的GP－2500觸摸屏，通過I/F通訊電纜之間的連接；以完成可編程序控制器與觸摸屏之間的數(shù)據(jù)雙向傳遞；同時利用觸摸屏上集成的以太網(wǎng)接口與網(wǎng)絡(luò)連接線相連；將全自動軸承專用磨床的屏幕信息和數(shù)據(jù)傳遞到遠端的計算機服務(wù)器上，并轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁格式；網(wǎng)絡(luò)線上連接的若干臺計算機終端瀏覽訪問服務(wù)器中存儲的網(wǎng)頁，實現(xiàn)全自動軸承專用磨床的遠程監(jiān)控。
文檔編號G05B19/02GK1414438SQ0214878
公開日2003年4月30日 申請日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者朱寧, 吳宗彥, 李萬校, 張志濤, 花聚紅, 謝守振, 武魁, 陳素華 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司