专利名称：船体板材成型数控压力机的数控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压机，特别是涉及一种可方便实现人机对话，控制方式简单可靠的船体板材成型数控压力机的数控系统。
背景技术：
目前，对船体板材成型的加工是采用人工控制的加工方式，需要人工定位、人工调整、人工控制等。由于船体加工板材具有其厚度较厚、面积较大，每次压制不在同一点(线)上的特点，造成了板材加工工艺琐碎、自动化程度不高、需投入较高人力资源的现状。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可方便实现人机对话，控制方式简单可靠的船体板材成型数控压力机的数控系统。
本发明所采用的技术方案是一种船体板材成型数控压力机的数控系统，包括有管理层、控制层和物理层，其中，管理层与控制层相连，控制层与物理层相连接；管理层为HMI触摸屏人机界面，控制层为PLC可编程控制器，物理层是由设置在压力机上的执行机构和检测机构构成。
所述的执行机构包括有设置在数控压力机上的变频器及与其相连接的电机、电磁阀、变量泵，其中，变频器、电磁阀、变量泵分别与PLC可编程控制器的输出控制端相连接。
所述的检测机构包括有光电保护器、接近开关、压力传感器、位移传感器和温度传感器，其中，光电保护器和接触开关均与PLC可编程控制器中的数字量输入模块相连接；压力传感器与PLC可编程控制器中的模拟量输入输出模块相连接；位移传感器与PLC可编程控制器中的高速计数器模块相连接；温度传感器与PLC可编程控制器中的温度传感器模块相连接。
所述的HMI触摸屏人机界面与PLC可编程控制器是通过串行通讯电缆RS232进行通讯。
所述的光电保护器设置在压力机邻近工作区的支架上；所述的位移传感器包括有设置在驱动主压头的垂直移动的齿条上、横向移动的齿条上、旋转电机轴的齿轮上的位移传感器；所述的接近开关包括有设置在主压头行程的上、下极限和左、右极限，以及工作台行程的左、右极限的位置上的接近开关；所述的压力传感器设置在压力机的与主压头连接的管路上；所述的温度传感器设置在压力机的油箱中。
本发明的船体板材成型数控压力机的数控系统，以安全生产为基准点，采用HMI触摸屏人机界面，可方便的实现人机对话，帮助操作者了解机床的工作状态，以达到控制方式简易化的目的。采用PLC可编程控制器进行控制，大幅减轻了在生产中人所需要付出的脑力体力劳动，体现了高自动化程度。
图1是本发明控制原理的结构示意图；图2是本发明中的PLC可编程控制器的构成示意图；图3是本发明中的数控压力机的结构示意图；图4是图3的俯视图。
其中1HMI触摸屏人机界面2PLC可编程控制器3执行机构 4检测机构5主压头 6动力机构7油箱 8导轨9导轨支架 10工作台a变频器 b电机c电磁阀 d变量泵e光电保护器 f接近开关h压力传感器 g位移传感器m温度传感器具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，详细说明本发明的船体板材成型数控压力机的数控系统。
如图1所示船体板材成型数控压力机的数控系统，包括有管理层、控制层和物理层，其中，管理层为HMI触摸屏人机界面1，控制层为PLC可编程控制器2，物理层是由设置在压力机上的执行机构3和检测机构4构成。管理层与控制层相连，可方便的实现人机对话，帮助操作者了解机床的工作状态，以达到控制方式简易化的目的，即，触摸屏上可以显示物理层各元件的工作状态，可设定机床的控制点(行程和压力的设定点)，可以显示PLC可编程控制器2内部的工作状态以及错误信息，在机床有异常故障时显示生产线异常原因并提供解决方法，可以存储需要经常更换的模具参数，可以记录生产线的有关工作数据(如主压头5的下行速度、压力，以及工作台的移动速度、位置等等)；控制层与物理层相连接，根据检测元件(各种传感器)的反馈信号，PLC可编程控制器2控制执行元件(变频器、电磁铁及电控变量泵、阀)做出相应的动作，即通过检测机构的检测，PLC经过程序运算，把运算结果以指令形式输出给执行机构。
所述的HMI触摸屏人机界面1与PLC可编程控制器2是通过串行通讯电缆RS232进行通讯。执行机构3和检测机构4是通过电缆与PLC可编程控制器2相连接。
所述的执行机构3包括有设置在数控压力机上的变频器a及与其相连接的电机b、电磁阀c、比例电磁铁和变量泵d，其中，变频器a与PLC可编程控制器2的输出控制端相连接，控制电动机转速，从而达到精确控制主压头5行程的目的。其电机包括有油泵电机、行程电机、起吊电机和润滑电机，每1个电机对应设有1个变频器a；电磁阀c与PLC可编程控制器2的输出控制端相连接，控制相应的油路的通断以及油路的换向，通过电磁阀的吸合实现管路的通断；比例电磁铁控制油路的开口大小，以实现对主压头5压力的控制，变量泵d控制泵出口流量大小，以实现对主压头5下行速度的控制，比例电磁铁和变量泵d与PLC可编程控制器2的输出控制端相连接；所述的检测机构4包括有光电保护器e、接近开关f、压力传感器h、位移传感器g、温度传感器m，其中，光电保护器e与PLC可编程控制器2中的数字量输入模块相连接，目的是为防止人误进入工作区引起事故，提高机床的安全性；位移传感器g与PLC可编程控制器2中的高速计数器模块相连接，通过位移传感器，将主冲头的垂直、横向、旋转位移及移动工作台的横向、旋转位移反馈给PLC高速计数器模块(CT021)；为了起到双重保护的作用，设置有接近开关f，将其与PLC可编程控制器2中的数字量输入模块相连接；压力传感器h与PLC可编程控制器2中的模拟量输入输出模块相连接，将主冲压头的压力(Mpa)反馈给PLC模拟量输入输出模块；温度传感器m与PLC可编程控制器2中的温度控制模块相连接，通过温度传感器，将生产线液压泵站的油温(℃)反馈给PLC温度传感器模块。
如图3、图4所示，本发明所述的光电保护器e设置在压力机邻近工作区的支架上；所述的位移传感器g包括有设置在驱动主压头5的垂直移动的齿条上、横向移动的齿条上、旋转电机轴的齿轮上的位移传感器；所述的接近开关f包括有设置在主压头5行程的上、下极限和左、右极限，以及工作台行程的左、右极限的位置上的接近开关；所述的压力传感器h设置在压力机的与主压头5连接的管路上；所述的温度传感器m设置在压力机的油箱中。
本发明的实施例中各部件的型如下PLC选用OMRON的SYSMAC C200HE，其中CPU模块C200HE-CPU42E；电源模块C200H-PA204S；16点数字量输入模块C200H-ID212；12点数字量输出模块C200H-OC222；温度控制模块C200H-TS102；模拟量输入输出模块C200H-MAD01；高速计数单元C200H-CT021；触摸屏Digital GP2500T；光电保护LDKS；变频器FRN5.5G11S-4CX； 位移传感器E6C2-CWZ6C；接近开关IM30； 压力传感器CS20FHIIIERC1；变量泵A10VS028DFE1-160L(配VT5041比例放大板)；电机选用三相交流异步电机。
权利要求
1.一种船体板材成型数控压力机的数控系统，其特征在于，包括有管理层、控制层和物理层，其中，管理层与控制层相连，控制层与物理层相连接；管理层为HMI触摸屏人机界面(1)，控制层为PLC可编程控制器(2)，物理层是由设置在压力机上的执行机构(3)和检测机构(4)构成。
2.根据权利要求1所述的船体板材成型数控压力机的数控系统，其特征在于，所述的执行机构(3)包括有设置在数控压力机上的变频器(a)及与其相连接的电机(b)、电磁阀(c)、变量泵(d)，其中，变频器(a)、电磁阀(c)、变量泵(d)分别与PLC可编程控制器(2)的输出控制端相连接。
3.根据权利要求1所述的船体板材成型数控压力机的数控系统，其特征在于，所述的检测机构(4)包括有光电保护器(e)、接近开关(f)、压力传感器(h)、位移传感器(g)和温度传感器(m)，其中，光电保护器(e)和接近开关(f)均与PLC可编程控制器(2)中的数字量输入模块相连接；压力传感器(h)与PLC可编程控制器(2)中的模拟量输入输出模块相连接；位移传感器(g)与PLC可编程控制器(2)中的高速计数器模块相连接；温度传感器(m)与PLC可编程控制器(2)中的温度传感器模块相连接。
4.根据权利要求1所述的船体板材成型数控压力机的数控系统，其特征在于，所述的HMI触摸屏人机界面(1)与PLC可编程控制器(2)是通过串行通讯电缆RS232进行通讯。
5.根据权利要求1所述的船体板材成型数控压力机的数控系统，其特征在于，所述的光电保护器(e)设置在压力机邻近工作区的支架上。
6.根据权利要求1所述的船体板材成型数控压力机的数控系统，其特征在于，所述的位移传感器(g)包括有设置在驱动主压头(5)的垂直移动的齿条上、横向移动的齿条上、旋转电机轴的齿轮上的位移传感器。
7.根据权利要求1所述的船体板材成型数控压力机的数控系统，其特征在于，所述的接近开关(f)包括有设置在主压头(5)行程的上、下极限和左、右极限，以及工作台行程的左、右极限的位置上的接近开关。
8.根据权利要求1所述的船体板材成型数控压力机的数控系统，其特征在于，所述的压力传感器(h)设置在压力机的油箱与主压头(5)连接的管路上。
9.根据权利要求1所述的船体板材成型数控压力机的数控系统，其特征在于，所述的温度传感器(m)设置在压力机的油箱中。
全文摘要
一种船体板材成型数控压力机的数控系统，包括有管理层、控制层和物理层，其中，管理层与控制层相连，控制层与物理层相连接；管理层为触摸屏人机界面，控制层为可编程控制器，物理层是由设置在压力机上的执行机构和检测机构构成。执行机构包括有变频器及与其相连接的电机、电磁阀、变量泵。检测机构包括有光电保护器、接近开关、压力传感器、位移传感器和温度传感器。本发明的船体板材成型数控压力机的数控系统，以安全生产为基准点，采用触摸屏人机界面，可方便地实现人机对话，帮助操作者了解生产线的工作状态，以达到控制方式简易化的目的。采用可编程控制器进行控制，大幅减轻了在生产中人所需要付出的脑力体力劳动，体现了高自动化程度。
文档编号B30B15/26GK1903558SQ20051001465
公开日2007年1月31日 申请日期2005年7月29日 优先权日2005年7月29日
发明者张中 申请人:天津市天锻压力机有限公司