專利名稱：寬帶鋼閃光對焊機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種集數(shù)據(jù)采集、多線示波、曲線分析、故障時自動保存數(shù)據(jù)、控制、存儲、打印等功能于一體的一套監(jiān)測裝置，屬于焊接領(lǐng)域。
目前我國寬帶鋼閃光對焊機(jī)的數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置都已過時，所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)不能全面反映焊接過程各主要數(shù)據(jù)值及其變化趨勢，人機(jī)對話功能簡單，而且沒有多屏幕顯示，現(xiàn)場操作人員無法對焊機(jī)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，出了故障也不能及時解決，不僅減少了產(chǎn)量，而且增加了維修時間和費(fèi)用。
為了解決以上不足，本實(shí)用新型的目的提供一種實(shí)時在線監(jiān)測裝置，本系統(tǒng)不用增加傳感器，利用原有信號，采用增加工控機(jī)內(nèi)模擬量數(shù)據(jù)采集卡等板卡的方法來采集各種所需數(shù)據(jù)，通過編寫在線的監(jiān)測程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算、顯示控制、存儲，達(dá)到監(jiān)測目的。本系統(tǒng)在Windows環(huán)境下對位置信號實(shí)行動態(tài)跟蹤，全面監(jiān)測各主要數(shù)據(jù)，畫出變化趨勢圖，記錄下30天的焊接數(shù)據(jù)供參考分析，設(shè)有遠(yuǎn)程顯示器供操縱人員隨時監(jiān)測，具有良好的人機(jī)對話界面，可在平時和出故障時記錄和打印數(shù)據(jù)和變化趨勢圖，能迅速發(fā)現(xiàn)故障，提出參考數(shù)據(jù)，幫助排除故障。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型裝置由工控機(jī)、模擬量數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)字量輸入輸出卡、高速雙向計(jì)數(shù)卡、多屏卡、串口卡、外掛硬盤、分屏驅(qū)動器、變送器與隔離器、17’彩顯、14’彩顯、小鍵盤、鍵盤、打印機(jī)組成。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述


圖1工控機(jī)底板示意圖圖2高速雙向計(jì)數(shù)卡示意圖圖3高速雙向計(jì)數(shù)卡示意圖圖4數(shù)字量輸入輸出卡示意圖圖5數(shù)字量接線端子板示意圖圖6模擬量接線端子板示意圖圖7標(biāo)準(zhǔn)鍵盤示意圖圖8小鍵盤示意圖圖9工控機(jī)主板示意圖
圖10多屏卡示意圖
圖11COM3串口卡示意圖
圖12多屏驅(qū)動器示意圖
圖13模擬量數(shù)據(jù)采集卡示意圖
圖14寬帶鋼閃光對焊機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置布置圖圖中，1---電流互感器，2---閥電流變送器，3---焊接電流互感器，4---焊接電流有效值變送器，5---閥壓力變送器，6---隔離器，7---分壓器，8---電壓變送器，9---入口小車計(jì)數(shù)器，10---機(jī)架計(jì)數(shù)器，11---出口小車計(jì)數(shù)器，12---14”監(jiān)視器，13---工控機(jī)主機(jī)，14---17”監(jiān)視器，15---外置硬盤，16---分屏驅(qū)動器，17---101鍵標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)鍵盤，18---9鍵小鍵盤，19---工業(yè)過程機(jī)，20---工控機(jī)底板，21---PC總線槽，22---鍵盤接口，23---高速雙向計(jì)數(shù)卡，24---15針D型插座，25---高速雙向計(jì)數(shù)卡，26---15針D型插座，27---數(shù)字量輸入輸出卡，28---50線扁平電纜插座，29---數(shù)字量信號接線端子板，30---50線扁平電纜插座，31---數(shù)字量信號接線端子，32---模擬量信號接線端子板，33---50線扁平電纜插座，34---模擬量接線端子，35---工控機(jī)主板，36---25芯并行接口插座，37---多屏卡，38---15芯顯示器輸出接口，39---15芯遠(yuǎn)程屏幕輸出接口，40---COM3串口卡，41---25芯串行接口插座，42---15芯多屏驅(qū)動器輸入插座，43---15芯多屏驅(qū)動器輸入出插座1，44---15芯多屏驅(qū)動器輸入出插座2，45---多屏驅(qū)動器，46---模擬量數(shù)據(jù)采集卡，47---50線扁平電纜插座，48---打印機(jī)，49---PLC可編程控制器。
下面描述工控機(jī)與各卡之間的連接及現(xiàn)場信號的獲取1、本新型裝置的核心部分是首先將工控機(jī)主板35、多屏卡37、數(shù)據(jù)采集卡46、高速雙向計(jì)數(shù)卡23、數(shù)字量輸入輸出卡27、COM3串口卡40分別安裝在工控機(jī)的PC總線槽上。
2、將模擬量數(shù)據(jù)采集卡46和數(shù)字量輸入輸出卡27用50線扁平電纜分別與接線端子板32和29相連。
3、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤17接到鍵盤接口22，小鍵盤18接到接線模擬量端子板32的模擬量輸入端子34上。
4、多屏卡37的15芯顯示器輸出接口38和14”監(jiān)視器12相連，另一15芯遠(yuǎn)程屏幕輸出接口39和多屏驅(qū)動器45的輸入端42相連，多屏驅(qū)動器45的輸出端43和17”監(jiān)視器14相連。
5、閃光對焊機(jī)的電流、電壓、壓力、位置等信號通過電流互感器1、閥電流變送器2、焊接電流有效值變送器4、閥壓力變送器5、電壓變送器8接到模擬量信號接線端子板32的模擬量輸入端子34上。
6、從入口小車計(jì)數(shù)器9和機(jī)架計(jì)數(shù)器10來的信號輸入高速計(jì)數(shù)卡23的15針D型插座24中，同樣，出口小車計(jì)數(shù)器信號輸入高速計(jì)數(shù)卡25的15針D型插座26中。
7、外置硬盤15接工控機(jī)主板35的25針D型插頭36，外置硬盤15的輸出口和打印機(jī)的輸入口用25針D型插頭相連。
8、COM3串口卡40的25針D型插頭41和工業(yè)過程機(jī)19的9針航空插頭相連。
本本實(shí)用新型寬帶鋼閃光對焊機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置的硬件聯(lián)接完成，其它如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通訊、顯示、動態(tài)跟蹤、打印等功能均本裝置的軟件部分來完成。
本實(shí)用新型帶鋼閃光對焊機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置的工作過程在焊機(jī)對兩卷鋼板的帶頭帶尾焊接過程中，焊機(jī)工作時的模擬量信號焊接電流，伺服閥電流，焊接電壓，伺服閥壓力分別通過一次裝置電流互感器1、電流有效值變送器4，閥電流變送器2，分壓器7、電壓變送器8，壓力變送器5、隔離器6變成統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)信號，然后將這些信號接到模擬量接線端子34，模擬量接線端子板32通過50線扁平電纜33和模擬量數(shù)據(jù)采集卡46相連，用軟件程序啟動模擬量數(shù)據(jù)采集卡46將這些模擬量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號送到計(jì)算機(jī)為其開辟的某一數(shù)據(jù)存儲區(qū)。
從入口小車計(jì)數(shù)器9、機(jī)架計(jì)數(shù)器10來的計(jì)數(shù)脈沖通過15芯D型插頭和高速計(jì)數(shù)卡23的D型插座24相連，從出口小車計(jì)數(shù)器確11來的計(jì)數(shù)脈沖通過15芯D型插頭和高速計(jì)數(shù)卡25的D型插座26相連，用軟件程序啟動高速計(jì)數(shù)卡將這些脈沖信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號送到計(jì)算機(jī)為其開辟的某一數(shù)據(jù)存儲區(qū)。
從PLC可編程序控制器49送來的數(shù)字量信號，接到數(shù)字量接線端子31，數(shù)字量接線端子板29，通過50線扁平電纜30和數(shù)字量輸入輸出卡27相連，用軟件程序?qū)?shù)字量信號從數(shù)字量輸入輸出卡上讀走，送到計(jì)算機(jī)為其開辟的某一數(shù)據(jù)存儲區(qū)。
工控機(jī)底板20上的插座22和101鍵標(biāo)準(zhǔn)鍵盤17相連，9鍵小鍵盤18和模擬量接線端子34中的數(shù)字量端子部分相連。工業(yè)機(jī)19用15芯D型插頭和COM3串口卡40相連，多屏卡37的輸出一頭連接14”監(jiān)視器12，一頭輸出給多屏驅(qū)動器44的輸入端43，輸出端44接17”監(jiān)視器14。工空機(jī)主板35上的并行接口36用25芯D型插頭和外置硬盤15的輸入相連，外置硬盤15的輸出和打印機(jī)48的輸入相連。用軟件程序控制其數(shù)據(jù)流向，17”監(jiān)視器14，小鍵盤18可放在操作臺，其它裝置可放在控制室，操作臺與控制室的距離需在200米以內(nèi)，在操作臺上操作小鍵盤可以隨時查看每次焊接工藝情況，其它操作如修改工藝參數(shù)、打印、查看歷史數(shù)據(jù)、分析等功能操作需要到控制室對本裝置在大鍵盤上操作。
從閃光對焊機(jī)送來的模擬量信號和數(shù)字量信號經(jīng)過上述各卡后，統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)承認(rèn)的數(shù)字量信號，然后計(jì)算機(jī)用數(shù)據(jù)采集軟件部分將這些數(shù)據(jù)全部讀到計(jì)算機(jī)內(nèi)某一存儲區(qū)。其他動態(tài)跟蹤、數(shù)據(jù)計(jì)算、曲線顯示、存儲、打印、通訊等動態(tài)功能用圖形、曲線、表格數(shù)據(jù)處理軟件部分將存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)取出進(jìn)行處理。
本實(shí)用新型舉例說明，設(shè)計(jì)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的硬件采用(1)工控機(jī)工控機(jī)(300W工業(yè)級抗干擾穩(wěn)壓電源、工業(yè)級防塵機(jī)箱、防震、抗污染)ALL-IN-ONE CPU CARD 486(2)數(shù)據(jù)采集卡數(shù)據(jù)采集卡占用高速數(shù)據(jù)交換通道、占用中斷請求線，采用雙極性輸入。(3)數(shù)字量輸入輸出卡數(shù)字量輸入輸出卡開關(guān)量幅值0～5V。(4)高速雙向計(jì)數(shù)卡32位高速雙向計(jì)數(shù)卡。(5)多屏卡(6)串口卡采用PC/XT總線RS232串行異步通信卡，作為工控機(jī)的擴(kuò)展串行口COM3，占用中斷向量，通信方式TTY型。該卡用于與工業(yè)過程機(jī)進(jìn)行通訊。(7)外掛硬盤(8)變送器與隔離器隔離器量程0～2V。(9)分屏驅(qū)動器軟件采用(1)數(shù)據(jù)采集軟件數(shù)據(jù)采集軟件是在Dos環(huán)境下，用匯編語言編寫的，用于數(shù)據(jù)采集。(2)圖形、曲線、表格等數(shù)據(jù)處理軟件圖形、曲線、表格等數(shù)據(jù)處理軟件，是在Windows環(huán)境下采用Borland C++語言編寫的，用于顯示、打印主畫面和經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后的圖形、曲線、表格，進(jìn)行人機(jī)對話，存儲數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種寬帶鋼閃光對焊機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，其特征在于所說的裝置由工控機(jī)(13)，模擬量數(shù)據(jù)采集卡(46)，數(shù)字量輸入輸出卡(27)，高速雙向計(jì)數(shù)卡(25)，多屏卡(37)，COM3串口卡(40)，外置硬盤(15)，分屏驅(qū)動器(45)，變送器(2)，(4)，(5)和(8)，隔離器(6)，17，監(jiān)視器(14)，14’監(jiān)視器(12)，小鍵盤(18)，標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(17)，打印機(jī)(48)組成，所說的工控機(jī)(13)和各種卡連接關(guān)系為(1)將工控機(jī)主板(35)，多屏卡(37)，數(shù)據(jù)采集卡(46)，高速雙向計(jì)數(shù)卡(23)，數(shù)字量輸入輸出卡(27)，COM3串口卡(40)分別安裝在工控機(jī)的PC總線槽上，(2)將模擬量數(shù)據(jù)采集卡(46)和數(shù)字量輸入輸出卡(27)用50線扁平電纜分別與模擬量信號接線端子板(32)和數(shù)字量信號接線端子板(29)相連，(3)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(17)接到鍵盤接口(22)，小鍵盤(18)接到接線模擬量端子板(32)的模擬量輸入端子(34)上，(4)多屏卡(37)的15芯顯示器輸出接口(38)和14”監(jiān)視器(12)相連，另一15芯遠(yuǎn)程屏幕輸出接口(39)和多屏驅(qū)動器(45)的輸入端(42)相連，多屏驅(qū)動器(45)的輸出端(43)和17”監(jiān)視器(14)相連，(5)閃光對焊機(jī)的電流、電壓、壓力、位置等信號通過電流互感器(1)，閥電流變送器(2)，焊接電流有效值變送器(4)，閥壓力變送器(5)，電壓變送器(8)接到模擬量信號接線端子板(32)的模擬量輸入端子(34)上，(6)從入口小車計(jì)數(shù)器(9)和機(jī)架計(jì)數(shù)器(10)來的信號輸入高速計(jì)數(shù)卡(23)的15針D型插座(24)中，同樣，出口小車計(jì)數(shù)器信號輸入高速計(jì)數(shù)卡(25)的15針D型插座(26)中，(7)外置硬盤(15)接工控機(jī)主板(35)的25針D型插頭(36)，外置硬盤(15)的輸出口和打印機(jī)的輸入口用25針D型插頭相連，
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所說的COM3串口卡(40)的25針D型插頭(41)和工業(yè)過程機(jī)(19)的9針航空插頭相連。
專利摘要本實(shí)用新型為一種寬帶鋼閃光對焊機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置,屬于焊接領(lǐng)域。本實(shí)用新型由工控機(jī)、模擬量數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)字量輸入輸出卡、高速雙向計(jì)數(shù)卡、多屏卡、串口卡、外掛硬盤、分屏驅(qū)動器、變送器與隔離器、17’彩顯、14’彩顯、小鍵盤、鍵盤、打印機(jī)組成。本裝置為集數(shù)據(jù)采集、多線示波、曲線分析、故障時自動保存數(shù)據(jù)、控制、存儲、打印等功能于一體的監(jiān)測裝置。其結(jié)構(gòu)簡單,易于維護(hù),監(jiān)測快速準(zhǔn)確,抗干擾能力強(qiáng),可顯示、保存大量數(shù)據(jù)。
文檔編號B23K11/25GK2294809SQ96249239
公開日1998年10月21日 申請日期1996年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月24日
發(fā)明者高玉田, 李正國, 郭飛, 王家琦, 田正洪, 王慶毅, 顧洪家 申請人:寶山鋼鐵(集團(tuán))公司, 冶金工業(yè)部北京冶金設(shè)備研究院