专利名称：基于工业以太网电镀生产过程的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种电镀生产过程的控制方法。
背景技术：
现代化生产的最主要特征就是多品种、小批量，而目前电镀行业的生产仍 然是传统的操作为手工，加工过程中各种参数的设定也人工调整，生产过程信 息也为人工填报、协调等。这样人为误差因素很大，过程监测和控制能力很差， 因而造成了质量良莠不齐、资源浪费。现有设备中电镀电流、时间等参数是通 过电位器调节，电流、电压在电镀槽端是通过指针表显示，电镀电流是利用电 镀电源内部的分流器测量，分流器测得的信号仅为几十毫伏， 一般来讲，为了 防止电源被腐蚀，通常将电镀电源放置在远离槽端几十米的单独房间内，这样 再将分流器测得的信号传输到槽端用指针表进行显示，将出现很大的测量误 差，而且控制模式单一，仅为稳压控制模式，生产过程中参数难以实时记录。
发明内容
为了解决现有电镀生产过程的控制方法中人为误差和测量误差很大，过程 监测和控制能力很差，控制模式单一，参数难以实时记录的问题，而提出了基 于工业以太网电镀生产过程的控制方法。
本发明的步骤如下
步骤一启动首先打开计算机，启动本操作系统，显示主操作界面；
步骤二选定设备在主操作界面中选择设备的编号，然后系统显示该设 备的参数给定界面；
步骤三选择模式，输入参数参数给定界面的模式选择窗口中选择工作 模式、控制模式和显示模式状态，根据不同模式输入电镀参数；
步骤四电镀生产前的电镀参数核对参数输入完毕，将已经输入的参数 利用以太网传输到电镀电源控制器之中；下载完毕后，参数给定界面的模式选 择窗口中的显示模式进入到回显，此时电镀电源控制器利用以太网将实际收到 的参数传送回本操作系统，核对参数无误后，开始工作，系统进入电镀生产过
程；
步骤五电镀生产过程中的数据读取与存储在电镀生产过程中，本系统 将用以太网实时接收来自电镀电源控制器发来的电镀数据，显示在参数显示界 面上，同时存入到实时数据库之中，与此同时自动绘制出相关参数的关系曲线；
步骤六电镀生产过程结束与数据转存在电镀生产过程结束后，系统将 统计数据，自动生成工艺报表，同时系统自动将电镀生产过程中的保存在实时 数据库之中的数据利用SQL函数转存入到历史数据库之中；
步骤七结束本系统运行。
本方法通过以太网实现远程WEB的阅览监视功能，使管理人员在办公室 便能了解设备的工作状态。以太网中主机给定电镀过程控制参数，使其给定控 制参数更为准确，其中回显功能，确定参数输出的正确与否。其次高精度实时 显示和记录电镀工艺曲线和数据，通过实时数据库可以方便的进行实时数据处 理、历史数据存贮、报警处理、统计数据管理等操作，使电镀过程更为准确、 精细，并能通过SQL函数同相关数据库通讯。在电镀过程中采用了电镀电压 控制模式和电镀电流控制模式，能够实现对电镀过程的恒流或恒压控制。电镀 过程结束后历史数据与曲线的回放，达到分析已有电镀生产过程的目的，采用 此方法还具有断电数据保存功能，还能实现生产中不同材料所需要的多种电镀 工艺循环。强化电镀生产流程监测和控制能力，提高生产过程网络信息化水平， 提高生产效率和产品质量，优化生产管理业务流程和全过程质量控制，从而逐 步实现精细工艺。
图1是本发明流程框图；图2是电镀电源控制器的结构示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤如下 步骤一启动首先打开计算机，启动本操作系统，显示主操作界面； 步骤二选定设备在主操作界面中选择设备的编号，然后系统显示该设
备的参数给定界面；
步骤三选择模式，输入参数参数给定界面的模式选择窗口中选择工作
模式、控制模式和显示模式状态，根据不同模式输入电镀参数；
步骤四电镀生产前的电镀参数核对参数输入完毕，将己经输入的参数 利用以太网传输到电镀电源控制器之中；下载完毕后，参数给定界面的模式选 择窗口中的显示模式进入到回显，此时电镀电源控制器利用以太网将实际收到 的参数传送回本操作系统，核对参数无误后，开始工作，系统进入电镀生产过 程；
步骤五电镀生产过程中的数据读取与存储在电镀生产过程中，本系统 将用以太网实时接收来自电镀电源控制器发来的电镀数据，显示在参数显示界 面上，同时存入到实时数据库之中，与此同时自动绘制出相关参数的关系曲线；
步骤六电镀生产过程结束与数据转存在电镀生产过程结束后，系统将 统计数据，自动生成工艺报表，同时系统自动将电镀生产过程中的保存在实时 数据库之中的数据利用SQL函数转存入到历史数据库之中；
步骤七结束本系统运行。
具体实施方式
二本实施方式与具体实施方式
一不同点在于步骤三中的参 数给定界面的模式选择窗口中工作模式分为正常电镀模式、补镀模式、带电下 槽模式、除油模式，在正常模式下还分为带冲击模式和无冲击模式；控制模式 为恒流模式和恒压模式；显示模式为编辑模式和回显模式；其它组成和连接方 式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同点在于步骤三中的根 据不同模式输入电镀参数，电镀参数为反向上升时间、反向持续时间、反向持 续电流或反向持续电压、反向下降时间、间歇时间、冲击上升时间、冲击持续 时间、冲击下降时间、冲击持续电流或冲击持续电压、正向上升时间、正向持 续时间、正向下降时间、正向持续电流或正向持续压、温度上限、温度下限、 额定电流或额定电压；其它组成和连接方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一不同点在于步骤五，在电 镀生产过程中，本系统将用以太网实时接收来自电镀电源控制器发来的电镀数 据，根据设定的正常参数范围进行对比，超出正常范围，系统将自动报警，并 停止电镀生产过程。其它组成和连接方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一不同点在于步骤五中的采 用恒流模式时将保证电镀过程电流的稳定，并自动绘制出相关参数的关系曲线
为电流与时间、电压与时间和温度与时间关系曲线；采用恒压模式时将保证电 镀过程的电压稳定，并自动绘制出相关参数的关系曲线为电流与时间、电压与
时间和温度与时间关系曲线；其它组成和连接方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六结合图2说明本实施方式，本实施方式与
具体实施例方式
一不同点在于电镀电源控制器由主控芯片1、日历时钟芯片2、铁电存储器3、 fC总线5、 1/0接口电路6、 一号A/D转换器7、电流霍尔元件8、电压霍尔 元件9、开关量控制器IO、以太网控制器ll、上位PC机12和二号A/D转换 器13组成；日历时钟芯片的2的通信端和铁电存储器3的通信端分别与I2C 总线5的两个通信端连接，I2C总线5的第三个通信端与主控芯片1的一个通 信端连接，主控芯片1的另一通信端与以太网控制器11的一个通信端相连接， 以太网控制器11的另一个通信端与上位PC机12的通信端连接，电流霍尔元 件8的输出端与一号A/D转换器7的输入端连接，电压霍尔元件9的输出端 与二号A/D转换器13的输入端连接， 一号A/D转换器7和二号A/D转换器 13的输出端分别与主控芯片1的两个输入端连接，主控芯片1的输出端与I/0 接口电路6的输入端连接，1/0接口电路6的输出端与开关量控制器10的输入 端连接，开关量控制器10的输出端连接电镀电源的输入端；电镀电源控制器 在主控芯片1的控制下通过电流和电压霍尔元件测量电镀过程中的实际电流 和电压，利用数字模糊PID算法进行反馈调节控制，利用开关量控制器10实 现对电镀电流、电压和时间的实时控制，还可以根据上位PC机12通过网络 传输过来的指令，实现恒流或恒压控制和电镀生产过程的时序控制，以太网控 制器11在主控芯片1的控制下实现了以TCP/IP协议为基础的网络通讯模式， 并与上位PC机12 —起构成了工业以太网，从而使本发明的电镀电源控制器 具备了网络通讯的功能，并具备了利用工业以太网接受上位PC机12的指令， 同时还能以10Mbps的速度将实时采集的电流、电压和温度的实时数据上传给 上位PC机12。其它组成和连接方式与具体实施方式
一相同。
权利要求
1、基于工业以太网电镀生产过程的控制方法，其特征在于它步骤如下步骤一启动首先打开计算机，启动本操作系统，显示主操作界面；步骤二选定设备在主操作界面中选择设备的编号，然后系统显示该设备的参数给定界面；步骤三选择模式，输入参数参数给定界面的模式选择窗口中选择工作模式、控制模式和显示模式状态，根据不同模式输入电镀参数；步骤四电镀生产前的电镀参数核对参数输入完毕，将已经输入的参数利用以太网传输到电镀电源控制器之中；下载完毕后，参数给定界面的模式选择窗口中的显示模式进入到回显，此时电镀电源控制器利用以太网将实际收到的参数传送回本操作系统，核对参数无误后，开始工作，系统进入电镀生产过程；步骤五电镀生产过程中的数据读取与存储在电镀生产过程中，本系统将用以太网实时接收来自电镀电源控制器发来的电镀数据，显示在参数显示界面上，同时存入到实时数据库之中，与此同时自动绘制出相关参数的关系曲线；步骤六电镀生产过程结束与数据转存在电镀生产过程结束后，系统将统计数据，自动生成工艺报表，同时系统自动将电镀生产过程中的保存在实时数据库之中的数据利用SQL函数转存入到历史数据库之中；步骤七结束本系统运行。
2、 根据权利要求1所述的基于工业以太网电镀生产过程的控制方法，其 特征在于步骤三中的参数给定界面的模式选择窗口中工作模式分为正常电镀 模式、补镀模式、带电下槽模式、除油模式，在正常模式下还分为带冲击模式 和无冲击模式；控制模式为恒流模式和恒压模式；显示模式为编辑模式和回显 模式。
3、 根据权利要求l、 2所述的基于工业以太网电镀生产过程的控制方法， 其特征在于步骤三中的根据不同模式输入电镀参数，电镀参数为反向上升时 间、反向持续时间、反向持续电流或反向持续电压、反向下降时间、间歇时间、 冲击上升时间、冲击持续时间、冲击下降时间、冲击持续电流或冲击持续电压、 正向上升时间、正向持续时间、正向下降时间、正向持续电流或正向持续压、 温度上限、温度下限、额定电流或额定电压。
4、 根据权利要求1所述的基于工业以太网电镀生产过程的控制方法，其 特征在于步骤五，在电镀生产过程中，本系统将用以太网实时接收来自电镀电 源控制器发来的电镀数据，根据设定的正常参数范围进行对比，超出正常范围， 系统将自动报警，并停止电镀生产过程。
5、 根据权利要求1所述的基于工业以太网电镀生产过程的控制方法，其 特征在于步骤五中的采用恒流模式时自动绘制出相关参数的关系曲线为电流与时间和温度与时间关系曲线；采用恒压模式时自动绘制出相关参数的关系曲线为电压与时间和温度与时间关系曲线。
6、 根据权利要求1所述的基于工业以太网电镀生产过程的控制方法，其 特征在于电镀电源控制器由主控芯片(l)、日历时钟芯片(2)、铁电存储器(3)、 12C总线(5)、 1/0接口电路(6)、 一号A/D转换器(7)、电流霍尔元件(8)、电压 霍尔元件(9)、开关量控制器(IO)、以太网控制器(ll)、上位PC机(12)和二号 A/D转换器(13)组成；日历时钟芯片(2)的通信端和铁电存储器(3)的通信端分别 与I2C总线(5)的两个通信端连接，I2C总线(5)的第三个通信端与主控芯片(1) 的一个通信端连接，主控芯片(l)的另一通信端与以太网控制器(ll)的一个通信 端相连接，以太网控制器(ll)的另一个通信端与上位PC机(12)的通信端连接， 电流霍尔元件(8)的输出端与一号A/D转换器(7)的输入端连接，电压霍尔元件 (9)的输出端与二号A/D转换器(13)的输入端连接， 一号A/D转换器(7)和二号 A/D转换器(13)的输出端分别与主控芯片(1)的两个输入端连接，主控芯片(l) 的输出端与I/O接口电路(6)的输入端连接，I/O接口电路(6)的输出端与开关量 控制器(10)的输入端连接，开关量控制器(10)的输出端连接电镀电源的输入端。
全文摘要
基于工业以太网电镀生产过程的控制方法，本发明涉及电镀生产过程的控制方法。本发明为了解决现有电镀生产过程的控制方法中人为误差和测量误差很大，过程监测和控制能力很差，控制模式单一，参数难以实时记录的问题。本发明的步骤如下一启动；二选定设备；三选择模式，输入参数；四电镀生产前的电镀参数核对；五电镀生产过程中的数据读取与存储；六电镀生产过程结束与数据转存；七结束本系统运行。本方法通过以太网实现电镀工艺参数的给定和回显，实时显示和记录电镀工艺曲线和数据，多种材料电镀工艺的控制，恒流或恒压控制，历史数据与曲线的回放，达到分析已有电镀生产过程的目的，远程WEB的阅览监视功能。
文档编号C25D21/12GK101109099SQ20071007217
公开日2008年1月23日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者吴廷宝, 张忠典, 李冬青, 王大明 申请人:哈尔滨工业大学