[实用新型]一种嵌入式开关电源外壳生产装置控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动化控制技术领域，具体涉及一种嵌入式开关电源外壳生产装置控制器。

背景技术

目前，国内生产铝合金材质开关电源外壳的大多数企业，在一些冲床设备上已经出现了机械手和传送带，用于代替人工送料，通常开关电源外壳生产装置中冲床、机械手和传送带由PLC控制器完成控制，实现生产过程自动化，可以提高生产效率，保证产品的质量，减轻工人的劳动强度，但实际使用中发现这种开关电源外壳生产装置控制器存在以下缺点：

(1)设备昂贵。主要表现在由于这种控制器设备昂贵，且输入输出点有限，针对本控制系统进行设计时，PLC控制器自身输入输出点不足，需要扩展输入-输出转换模块，造成控制器设备费用增长，因此极大增加了控制系统成本。

(2)工作效率低。主要原因在于上述控制器数据处理能力弱，存储容量较小，不能满足比较复杂的控制算法的需要。

(3)可移植性差。PLC的体系结构是封闭的，各PLC厂家的硬件体系互不兼容，编程语言及指令系统也各不相同，因此可移植性较差。

到目前为止，真正意义上的嵌入式开关电源外壳生产装置控制器还没有出现。《直流电源用铝合金外壳生产装置控制系统的研究》(陈宏.直流电源用铝合金外壳生产装置控制系统的研究[D].河北工业大学,2013.)一文提出了采用嵌入式技术设计一套开关电源用铝合金外壳生产装置控制系统，以此设计了对应的控制器，该控制器可以实现开关电源用铝合金外壳生产装置的各个功能。然而该控制器存在以下缺点：没有实现真正的模块化设计，其可扩展性、可维修性、通用性、灵活性都受到了不同程度的限制；该控制器核心控制板为单个C8051F020最小系统板，其I/O口数量不足，且电路板功能较少，极大地限制了其工业应用范围，即限制了控制器未来功能的扩展以及控制系统的升级。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种嵌入式开关电源外壳生产装置控制器。该控制器采用模块化设计，且通过可插拔的形式进行模块连接，具有很好地可移植性、可维修性和通用性，并在很大程度上节约了控制器的设计和制作成本，有利于企业推广使用。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是：提供一种嵌入式开关电源外壳生产装置控制器，用于控制开关电源外壳生产装置，其特征在于该控制器包括主核心控制板、从核心控制板、电源转换模块、传感器信息采集模块、高速输入模块、高速输出模块、数字I/O输出模块、通讯接口模块、工业触摸屏、上层板和下层板；所述主核心控制板与从核心控制板之间通过SPI通信协议进行信息交换，主核心控制板的I/O口分别与通讯接口模块、传感器信息采集模块、高速输入模块、电源转换模块连接，其中主核心控制板与通讯接口模块进行双向通讯；所述电源转换模块外端与外部直流24V开关电源连接，产生24V、5V、33V三种直流电源，分别给各个相应模块提供相应的电源；所述从核心控制板的I/O口分别与高速输出模块、数字I/O输出模块连接；所述通讯接口模块与工业触摸屏连接，传感器信息采集模块与开关电源外壳生产装置上的相应传感器连接，用来采集各个工位的工作状态和故障状态；

所述高速输入模块与开关电源外壳生产装置上的驱动相应传送带运动的步进电机的编码器连接，用于采集相应传送带的速度；所述高速输出模块与开关电源外壳生产装置上驱动相应传送带运动的步进电机和驱动相应机械手运动的伺服电机连接，用来控制相应传送带的速度以及相应机械手运动的速度和位移；

所述数字I/O输出模块与开关电源外壳生产装置中驱动落料冲压机、冲孔机、攻丝机、折弯冲压机、放铆钉装置和铆钉冲压机启停的电磁阀连接，同时还与相应的机械手上控制气缸动作所对应的电磁阀进行连接，用于控制落料冲压机、冲孔机、攻丝机、折弯冲压机、放铆钉装置、铆钉冲压机的启停和相应的机械手上控制气缸动作所对应的电磁阀动作；

该控制器采用双层叠加结构，主核心控制板、从核心控制板、电源转换模块、传感器信息采集模块、高速输入模块、高速输出模块及通讯接口模块通过底座和排针均与基板电连接，形成上层板；数字I/O输出模块构成下层板；上层板与下层板通过板间通讯接口和电源接口进行电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：