一種基于plc的磁件充磁機控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于一種基于PLC的控制系統(tǒng)，具體涉及一種基于PLC的磁件充磁機控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]充磁機是通過線圈放電產(chǎn)生的強磁場來對置于其中的磁性材料進行磁化的電源裝置。其工作原理是，先將電容器充以直流高壓電壓，然后通過一個電阻極小的線圈放電，放電脈沖電流的峰值可達數(shù)萬安培。此電流脈沖在線圈內(nèi)產(chǎn)生一個強大的磁場，該磁場使置于線圈中的磁性材料永久磁化。
[0003]充磁機工作時會產(chǎn)生高達4000V的直流電壓，輸出電流峰值達到30000A，故對其控制系統(tǒng)有較高要求，既要精準快速的控制充電電壓達到充磁需求，又要安全可靠的控制放電操作，保證人身和財產(chǎn)安全，完成磁件的充退磁操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型為解決現(xiàn)有技術存在的問題而提出，其目的是提供一種基于PLC的磁件充磁機控制系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種基于PLC的磁件充磁機控制系統(tǒng)，包括核心控制模塊、參數(shù)檢定模塊、人機交互模塊和供電模塊，核心控制模塊為PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)包含通過連接線纜連接的CPU模塊、模擬量模塊，CPU模塊與人機交互模塊中的近端觸摸屏，遠控箱內(nèi)部的遠端觸摸屏以及參數(shù)檢定模塊中的轉換器相連，轉換器與特斯拉計相連，人機交互模塊中的照明控制按鈕與參數(shù)檢定模塊中的報警電流表相連，供電模塊為24V DC電源，模擬量模塊的模擬量輸入接口與輸入尚壓隔尚板相連，模擬量輸出接口與輸出尚壓隔尚板相連。
[0006]遠控箱包括殼體，嵌入殼體內(nèi)部的遠端觸摸屏，與遠端觸摸屏連接的通訊接口、供電接口。
[0007]所述CPU模塊的各引腳分別通過繼電器與報警電流表、充磁主機、充磁平臺控制面板上的按鈕相連。
[0008]本實用新型在軟件中使用PID算法快速精準地控制電壓輸出，利用標定的高斯計反饋控制磁件的退磁強度。經(jīng)試驗室模擬試驗和實際工業(yè)生產(chǎn)驗證，采用本實用新型控制系統(tǒng)的充磁機能夠滿足磁件批量生產(chǎn)的需求，可靠性高，經(jīng)濟性好，交互界面友好易用，且具有良好的安全和保密機制。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的連接示意圖；
[0010]圖2是本實用新型中遠控箱的示意圖；
[0011]圖3是本實用新型中核心模塊的連接示意圖；
[0012]圖4是本實用新型中CPU模塊的結構示意圖；
[0013]圖5是本實用新型中充磁主機的控制面板；
[0014]圖6是本實用新型中充磁平臺的控制面板；
[0015]圖7是本實用新型中報警電流表的結構示意圖。
[0016]其中:
[0017]I核心控制模塊2參數(shù)檢定模塊
[0018]3人機交互模塊4供電模塊
[0019]5 PLC系統(tǒng)6特斯拉計
[0020]7報警電流表8轉換器
[0021]9遠控箱10近端觸摸屏
[0022]11照明控制按鈕12 24V DC電源
[0023]13殼體14遠端觸摸屏
[0024]15通訊接口16供電接口
[0025]17內(nèi)凹把手18 CPU模塊
[0026]19模擬量模塊20連接線纜
[0027]21 PORTO 口22 近端 RS485 接口
[0028]23 遠端 RS485 接口24 PORTl 口
[0029]25轉換器RS485接口26轉換器RS232接口
[0030]27特斯拉計RS232接口28模擬量輸入接口
[0031]29模擬量輸出接口30輸入尚壓隔咼板
[0032]31輸出高壓隔離板32電源ON按鈕
[0033]33主機充電按鈕34主機放電按鈕
[0034]35主機復位按鈕36主機充電開始燈
[0035]37主機充電完成燈38相控電路板
[0036]39平臺充電按鈕40平臺放電按鈕
[0037]41平臺充電開始燈42平臺復位按
[0038]43上氣缸運行按鈕44下氣缸運行按鈕
[0039]45上氣缸行程開關46下氣缸行程開關
[0040]47 HOLD鈕48電流表清零按鈕
[0041]49電流判定OK按鈕50電流判定NG按鈕。
【具體實施方式】
[0042]以下，參照附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明:
[0043]如圖1~3所示，一種基于PLC的磁件充磁機控制系統(tǒng)，包括核心控制模塊1、參數(shù)檢定模塊2、人機交互模塊3和供電模塊4，其特征在于:核心控制模塊I為PLC系統(tǒng)5，PLC系統(tǒng)5包含通過連接線纜20連接的CPU模塊18、模擬量模塊19，CPU模塊18與人機交互模塊3中的近端觸摸屏10，遠控箱9內(nèi)部的遠端觸摸屏14以及參數(shù)檢定模塊2中的轉換器8相連，轉換器8與特斯拉計6相連，人機交互模塊3中的照明控制按鈕11與參數(shù)檢定模塊2中的報警電流表7相連，供電模塊4為24V DC電源12，模擬量模塊19的模擬量輸入接口28與輸入高壓隔離板30相連，模擬量輸出接口 29與輸出高壓隔離板31相連。
[0044]遠控箱9包括殼體13，嵌入殼體13內(nèi)部的遠端觸摸屏14，與遠端觸摸屏14連接的通訊接口 15、供電接口 16。
[0045]所述CPU模塊18的各引腳分別通過繼電器與報警電流表7、充磁主機、充磁平臺控制面板上的按鈕相連。
[0046]CPU模塊18的PORTO 口 21分別與近端觸摸屏10的近端RS485接口 22和遠控箱9中遠端觸摸屏14的遠端RS485接口 23相連，CPU模塊18的PORTl 口 24與轉換器RS485接口 25相連，轉換器RS232接口 26與特斯拉計RS232接口 27相連，模擬量模塊19的模擬量輸入接口 28與輸入尚壓隔尚板30相連，模擬量輸出接口 29與輸出尚壓隔尚板31相連。
[0047]所述的CPU模塊18為S7-224 XP CN模塊，所述的模擬量模塊19為EM235 CN模塊，所述的PLC系統(tǒng)5為西門子S7 -200。
[0048]如圖4所示，CPU模塊18包含10.0引腳、10.1引腳、10.2引腳、10.3引腳、10.4引腳、10.5引腳、10.6引腳、I1.0引腳、I1.1引腳、Q0.1引腳、Q0.2引腳、Q0.3引腳、Q0.4引腳、Q0.5引腳、Q0.6引腳、Q0.7引腳、Ql.0引腳。
[0049]如圖5所示，充磁主機的控制面板上包含電源ON按鈕32、主機充電按鈕33、主機放電按鈕34、主機復位按鈕35、主機充電開始燈36、主機放電完成燈37、相控電路板38。電源ON按鈕32與CPU模塊18的10.0引腳相連，主機充電按鈕33與10.1引腳相連，主機放電按鈕34與10.2引腳相連，主機復位按鈕35與10.3引腳相連，主機充電開始燈36與Q0.2引腳相連，主機放電完成燈37與Q0.4引腳相連。充磁主機上的相控電路板38與換向Q0.0引腳、充電開始Q0.2引腳、脈沖鎖存Ql.0引腳和相控板異常10.3引腳相連，其中換向Q0.0引腳用來控制可控硅方向，選擇充磁或者退磁，充電開始Q0.2引腳用來控制相控電路板38打開，進行充電，脈沖鎖存Ql.0引腳用來控制相控電路板38關斷，相控板異常10.3引腳為異常信號，出現(xiàn)此信號會使充磁機復位。
[0050]如圖6所示，充磁平臺的控制面板上包含平臺充電按鈕39、平臺放電按鈕40、平臺充電開始燈41、平臺復位按鈕42、上氣缸運行43、下氣缸運行44、上氣缸行程開關45、下氣缸行程開關46。平臺充電按鈕39與10.1引腳相連，平臺放電按鈕40與10.2引腳相連，平臺充電開始燈41與Q0.2引腳相連，平臺復位按鈕42與10.3引腳相連，上氣缸運行43和下氣缸運行44與Q0.6引腳相連，用來控制充磁平臺夾緊磁件。上氣缸行程開關45和下氣缸行程開關46分別與10.4引腳和10.5引腳相連，用來監(jiān)測充磁平臺上的氣缸是否運行到位。
[0051]如圖7所示，報警電流表7的控制面板上包含HOLD鈕47、電流表清零按鈕48、電流判定OK按鈕49、電流判定NG按鈕50。HOLD鈕47與HOLD Q0.1引腳相連，用來鎖住電流表放電時的最大值，電流表清零按鈕48與電流表清零Q0.7引腳相連，用來清零電流表的顯示值，電流判定OK按鈕49與電流判定OK I1.0引腳相連，電流判定NG按鈕50與電流判定NG I1.1引腳相連，用來監(jiān)測電流值是否正常。
[0052]本實用新型在軟件中使用PID算法快速精準地控制電壓輸出，利用標定的高斯計反饋控制磁件的退磁強度。經(jīng)試驗室模擬試驗和實際工業(yè)生產(chǎn)驗證，采用本實用新型控制系統(tǒng)的充磁機能夠滿足磁件批量生產(chǎn)的需求，可靠性高，經(jīng)濟性好，交互界面友好易用，且具有良好的安全和保密機制。
【主權項】
1.一種基于PLC的磁件充磁機控制系統(tǒng)，包括核心控制模塊(1)、參數(shù)檢定模塊(2)、人機交互模塊(3)和供電模塊(4)，其特征在于:核心控制模塊(I)為PLC系統(tǒng)(5)，PLC系統(tǒng)(5)包含通過連接線纜(20)連接的CPU模塊(18)、模擬量模塊(19)，CPU模塊(18)與人機交互模塊(3)中的近端觸摸屏(10)，遠控箱(9)內(nèi)部的遠端觸摸屏(14)以及參數(shù)檢定模塊(2)中的轉換器(8)相連，轉換器(8)與特斯拉計(6)相連，人機交互模塊(3)中的照明控制按鈕(11)與參數(shù)檢定模塊(2 )中的報警電流表(7 )相連，供電模塊(4 )為24V DC電源(12)，模擬量模塊(19)的模擬量輸入接口(28)與輸入高壓隔離板(30)相連，模擬量輸出接口(29)與輸出高壓隔離板(31)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于PLC的磁件充磁機控制系統(tǒng)，其特征在于:遠控箱(9)包括殼體(13)，嵌入殼體(13)內(nèi)部的遠端觸摸屏(14)，與遠端觸摸屏(14)連接的通訊接口(15)、供電接口(16)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于PLC的磁件充磁機控制系統(tǒng)，其特征在于:所述CPU模塊(18)的各引腳分別通過繼電器與報警電流表(7)、充磁主機、充磁平臺控制面板上的按鈕相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于PLC的磁件充磁機控制系統(tǒng)，包括核心控制模塊、參數(shù)檢定模塊、人機交互模塊和供電模塊，核心控制模塊為PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)包含通過連接線纜連接的CPU模塊、模擬量模塊，CPU模塊與人機交互模塊中的近端觸摸屏，遠控箱內(nèi)部的遠端觸摸屏以及參數(shù)檢定模塊中的轉換器相連，轉換器與特斯拉計相連，人機交互模塊中的照明控制按鈕與參數(shù)檢定模塊中的報警電流表相連，供電模塊為24V DC電源，本實用新型在軟件中使用PID算法快速精準地控制電壓輸出，利用標定的高斯計反饋控制磁件的退磁強度。經(jīng)試驗室模擬試驗和實際工業(yè)生產(chǎn)驗證，采用本實用新型控制系統(tǒng)的充磁機能夠滿足磁件批量生產(chǎn)的需求，可靠性高，具有良好的安全和保密機制。
【IPC分類】G05B19-05
【公開號】CN204536853
【申請?zhí)枴緾N201520218247
【發(fā)明人】王麟, 彭樹文, 于民東, 趙秋毅, 戴思丹
【申請人】核工業(yè)理化工程研究院
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月13日