用于生產車間管理的控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于生產車間管理的控制裝置，尤其是壓鑄行業(yè)的生產車間管理的控制裝置。
【背景技術】
[0002]隨著制造業(yè)競爭日趨激烈，客戶對多樣化產品的需求逐漸加大，產品的生命周期縮短，其結構也變得更加復雜，從而，需要將制造過程更加自動化，提高實時性和可控性。而關于傳統(tǒng)的用于大型的、高端的生產車間管理的控制裝置，主要采用羅克韋爾、西門子、ABB等國外公司的系統(tǒng)，各個公司的系統(tǒng)自成一體，采用整體統(tǒng)一設計，結構固定，各功能模塊不可拔插，拆卸不方便，缺乏兼容性；且在日常運營過程之中出現(xiàn)工程和技術問題，都需要控制系統(tǒng)廠家提供技術服務和支持，導致維修成本高。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型為了解決上述問題，提出一種用于生產車間管理的控制裝置，各種插槽式功能模塊電路板可拔插，可裁剪，安裝簡單，維修方便，擴展性強。
[0004]本實用新型提供一種用于生產車間管理的控制裝置，包括設有多個插槽的整體主基板和可插拔地安裝于所述插槽上的電源模塊板、微控制器模塊板、開關量輸入輸出模塊板、模擬量輸入輸出模塊板、工業(yè)以太網通信模塊板、串行接口通信模塊板、USB通信模塊板和CAN總線通信模塊板。
[0005]進一步的，所述生產車間是壓鑄行業(yè)的生產車間，所述串行接口通信模塊板用于與采集生產車間內模具和員工RFID電子標識的RFID讀取器通信，且用于壓鑄機、給湯機與所述微控制器模塊板的通訊，以及用于采集所述壓鑄機和所述給湯機的生產數(shù)據。
[0006]進一步的，所述生產車間是壓鑄行業(yè)的生產車間，所述模擬量輸入輸出模塊板用于采集壓鑄機和給湯機的溫度傳感器、壓力傳感器、電壓傳感器、電流傳感器的數(shù)據。
[0007]進一步的，所述微控制器模塊板采用ST公司的STM32F4系列。
[0008]進一步的，所述串行接口通信模塊板采用RS232標準和/或RS485標準。
[0009]進一步的，所述工業(yè)以太網通信模塊板采用無線模式和/或有限模式。
[0010]進一步的，所述生產車間是壓鑄行業(yè)的生產車間，所述CAN總線通信模塊板用于壓鑄機、給湯機與微控制器模塊板的通訊，且用于采集壓鑄機和給湯機的生產數(shù)據。
[0011]本實用新型的用于生產車間管理的控制裝置，通過采用整體主基板實現(xiàn)智能模塊化分體式結構設計，各種插槽式功能模塊電路板構成一個整體；且各種插槽式功能模塊可拔插，可裁剪，安裝簡單，維修方便，擴展性強。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的用于生產車間管理的控制裝置的一個實施例的示意圖。
[0013]圖2為圖1所示的控制裝置的具體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1至圖2所示，以壓鑄生產車間為例，整體主基板I設有供各插槽式功能模塊電路板使用的多個插槽10，通過整體主基板I上的電路，實現(xiàn)各種電路板之間的連接，微控制器模塊板2能夠順利訪問整體主基板I上的所有模塊電路板，從而使各功能模塊電路板構成一個整體。
[0015]整體主基板1，采用電氣總線技術，并使用工業(yè)級的歐式端子。端子可以作為電氣連接，也可以配合插槽結構夾持各個功能模塊電路板，達到機械連接以固定的作用。
[0016]電源模塊板3，采用T0P254和TL431，使用反激模式，定制功率變壓器，達到高可靠性，滿足EMI和EMS，電源輸出滿足控制裝置的需求，對工廠惡劣的生產環(huán)境具備很強的抗干擾能力，自帶保護功能且便于集成。
[0017]微控制器模塊板2，設計采用ST公司的STM32F4系列，其內核為ARMCortex-M4，高達168MHz的主頻，擴展性好，兼容性強，各種外設資源豐富，超低功耗，縮短開發(fā)周期，高性能浮點運算能力，增強的DSP處理指令，整合微控制器和數(shù)字信號處理器兩大功能，數(shù)據加密，零等待程序運行，超大容量的閃存和RAM，易開發(fā)，高性能實時自適應“ART加速器”、多重AHB總線矩陣和多通道DMA充分發(fā)揮智能型嵌入式功能。微控制器模塊板2主要功能是與開關量輸入輸出模塊板4、模擬量輸入輸出模塊板5、工業(yè)以太網通信模塊板6、串行接口通信模塊7、CAN總線通信模塊板8、USB通信模塊板(未圖示)完成通信與控制。
[0018]在壓鑄生產車間，壓鑄機和給湯機相互配合，將金屬液體在高壓作用下，以高速填充至在模具型腔之內，并使金屬在此壓力下凝固而形成鑄件；給湯機每往模具型腔澆注一次，壓鑄機做一次動作，待壓鑄機完成動作之后，給湯機才再次往模具型腔澆注一次。
[0019]開關量輸入輸出模塊板4，在壓鑄過程之中，主要通過與微控制器模塊板2配合完成壓鑄機和給湯機部分控制指令的接收、發(fā)送。具體控制過程為:由行程開關、繼電器和控制按鈕發(fā)出的開關信號指示出目前壓鑄機和給湯機所做的動作，經過開關量輸入輸出模塊板4的輸入開關量部分進入微控制器模塊板2，通過定時讀取微控制器模塊板2相應端口，可采集到壓鑄機和給湯機工作狀態(tài)和生產數(shù)據，通過微控制器邏輯運算，形成相應的數(shù)據給工業(yè)以太網通信模塊板6和開關量輸入輸出模塊板4的開關量輸出部分來控制現(xiàn)場指不燈的動作。開關量輸入部分和輸出部分為防止電磁干擾和電氣安全均米用光電隔離輸入輸出。
[0020]模擬量輸入輸出模塊板5用于米集壓鑄機和給湯機的溫度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器的數(shù)據，以及油壓傳感器、合型力傳感器、速度傳感器的數(shù)據等，然后將相應的數(shù)據給工業(yè)以太網通信模塊板6。
[0021]工業(yè)以太網通信模塊板6，可以選擇安裝為有線模式和無線模式之一，或者同時安裝有線模式和無線模式。有線模式采用EP3C10E144C8和LAN8700，無線模式采用TICC3200，定制通信格式。工業(yè)以太網通信模塊板6用于遠程連接上服務器，達到遠程控制和遠程采集的目的。當然，工業(yè)以太網通信模塊板6也可以通過連接觸摸屏以采集員工的對生產參數(shù)的設置。
[0022]串行接口通信模塊7，采用RS232標準和/或RS485標準，CRC校驗，雙向TVS管保護，通訊距離長，抗干擾強，定制通信格式。串行接口通信模塊板7可以與采集生產車間內模具和員工RFID電子標識的RFID讀取器通信。因為在壓鑄機模具上安裝RFID電子標識，作為模具的唯一標識，在控制裝置上安裝RFID讀取器，每當模具安裝在壓鑄機上時，RFID讀取器可以讀取RFID電子標識，通過串行接口通信模塊7，把數(shù)據傳送給微控制器模塊板2 ;此處用于模具的RFID讀取器可以是超高頻的RFID讀寫器。
[0023]每個工人有一張RFID卡作為上下班考勤卡，在控制裝置安裝RFID讀取器，每當工人上下班時，需要打卡，RFID讀卡器可以讀取RFID電子標識，通過串行接口通信模塊7，把數(shù)據傳送給微控制器模塊板2 ;此處用于員工的RFID讀取器可以是低頻的RFID讀卡器。串行接口通信模塊板7還可以通過連接觸摸屏以采集員工對生產參數(shù)的設置。觸摸屏的要求是能抵抗工業(yè)現(xiàn)場的振動、粉塵和電磁干擾等惡劣環(huán)境的影響。
[0024]CAN總線通信模塊板8，用于壓鑄機、給湯機與微控制器模塊板2的通信，采集壓鑄機和給湯機工作狀態(tài)和生產數(shù)據。
[0025]USB通信模塊板(未圖示)，可以實現(xiàn)微控制器模塊板2內置程序的更新和數(shù)據的拷貝。
[0026]應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和范圍。
【主權項】
1.一種用于生產車間管理的控制裝置，其特征在于，包括設有多個插槽的整體主基板和可插拔地安裝于所述插槽上的電源模塊板、微控制器模塊板、開關量輸入輸出模塊板、模擬量輸入輸出模塊板、工業(yè)以太網通信模塊板、串行接口通信模塊板、USB通信模塊板和CAN總線通信模塊板。2.根據權利要求1所述的用于生產車間管理的控制裝置，其特征在于，所述生產車間是壓鑄行業(yè)的生產車間，所述串行接口通信模塊板用于與采集生產車間內模具和員工RFID電子標識的RFID讀取器通信，且用于壓鑄機、給湯機與所述微控制器模塊板的通信，以及用于采集所述壓鑄機和所述給湯機的生產數(shù)據。3.根據權利要求1所述的用于生產車間管理的控制裝置，其特征在于，所述生產車間是壓鑄行業(yè)的生產車間，所述模擬量輸入輸出模塊板用于采集壓鑄機和給湯機的溫度傳感器、壓力傳感器、電壓傳感器、電流傳感器的數(shù)據。4.根據權利要求1所述的用于生產車間管理的控制裝置，其特征在于，所述微控制器模塊板采用ST公司的STM32F4系列。5.根據權利要求1所述的用于生產車間管理的控制裝置，其特征在于，所述串行接口通信模塊板采用RS232標準和/或RS485標準。6.根據權利要求1所述的用于生產車間管理的控制裝置，其特征在于，所述工業(yè)以太網通信模塊板采用無線模式和/或有線模式。7.根據權利要求1所述的用于生產車間管理的控制裝置，其特征在于，所述生產車間是壓鑄行業(yè)的生產車間，所述CAN總線通信模塊板用于壓鑄機、給湯機與所述微控制器模塊板的通信，且用于采集所述壓鑄機和所述給湯機的生產數(shù)據。
【專利摘要】本實用新型提出一種用于生產車間管理的控制裝置，包括設有多個插槽的整體主基板和可插拔地安裝于所述插槽上的電源模塊板、微控制器模塊板、開關量輸入輸出模塊板、模擬量輸入輸出模塊板、工業(yè)以太網通信模塊板、串行接口通信模塊板、USB通信模塊板和CAN總線通信模塊板。此控制裝置可拔插，可裁剪，安裝簡單，維修方便，擴展性強。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號】CN204883347
【申請?zhí)枴緾N201520628208
【發(fā)明人】鄒兵, 汪暾, 王志平, 張立平, 吳寶健
【申請人】廣東省自動化研究所
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月19日