[发明专利]面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系统

摘要

本发明公开了一种面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系统。包括监控主站和机床工作监管分站两个部分。监控主站负责协调、控制多个机床工作监管分站的工作，实现在线数据压缩并将压缩后的数据通过以太网传输到企业的信息服务器，实现现场数据和企业信息系统的融合；监控主站带有点阵液晶屏，车间管理人员实时观察各台机床的工作状态；机床工作监管分站负责采集机床的工作状态，根据采集到的数据判断机床工作状态，发现机床工作状态异常，则对机床进行强制关机的处理；机床工作监管分站将采集到的数据利用RS485总线传输到监控主站；用户可以通过PC机对系统参数进行设置，改变机床控制规则；机床监管主站和机床工作监管分站通过RS485总线进行通讯。

主权项

1.面向轴承套圈磨削加工车间的自主式生产监管系统，其特征包括机床监管主站模块(a)、显示和键盘处理模块(b)、以太网协议转换器和企业信息服务器模块(c)和结构完全相同的N个机床工作监管分站模块(d)，其中：1)机床监管主站模块(a)：包括RS232总线驱动芯片(2)的第一端口与主站数据处理单片机(1)的第一串口相连，其第二端口通过DB9接口(3)与RS232总线(4)相连；RS485总线驱动芯片(5)的第一端口与主站数据处理单片机的第二串口相连，其第二端口通过RS485总线接口(6)与RS485总线(7)相连；主站数据处理单片机通过SPI数据总线分别与看门狗芯片(16)和SD卡读写驱动芯片SN74AHC244N(14)相连；主站数据处理单片机(1)通过I2C总线与时钟芯片(8)相连；主站数据处理单片机(1)的P0端口分别与外部扩展随机存储器(11)的数据输入/输出端口、8D锁存器(10)的输入端相连、总线锁存器(20)的输入端和显示和键盘处理模块(c)中的20针排线(17)的第1～8针相连；P0端口经过8D锁存器(10)锁存后，其输出被复用为外部扩展随机存储器(11)的低八位地址总线A0～A7，接入到外部扩展随机存储器(11)的低八位地址输入端；主站数据处理单片机(1)的P2端口接入外部扩展随机存储器(11)的高八位地址输入端；主站数据处理单片机(1)的P2端口、WR、和WD管脚与地址译码器(12)的输入端相连；地址译码器(12)的四个输出端分别与显示和键盘处理模块(c)中20针排线(17)的第9针相连、外部扩展随机存储器(11)的片选端口相连、总线锁存器(20)的片选端口以及显示和键盘处理模块(c)中按键处理单片机(21)的片选端口相连；变压模块(19)的输出端与3.3V电压转换芯片(15)的输入端相连，其输出端与SD存储卡读写接口芯片的电源输入端相连；2)机床工作监管分站模块(d)：机床控制器(30)的信号输出端经过机床工作监管分站模块中光电耦合器(24)、信号整形滤波芯片(25)、D触发器(26)与机床工作监管分站数据处理单片机(23)的输入端相连；机床工作监管分站数据处理单片机(23)经过三极管(27)、继电器(28)、RS485总线接口(29)与机床控制器(30)的输入端相连；变压模块(34)分别与机床工作监管分站(23)的电压输入端、D触发器(26)的电压输入端、信号整形滤波芯片(25)的电压输入端、光电耦合器(24)的电压输入端、继电器(28)的电压输入端、三极管(27)的电压输入端、RS485总线驱动芯片(31)的电压输入端和看门狗芯片(33)的电压输入端相连；RS485总线驱动芯片(31)的第一端口与机床工作监管分站数据处理单片机(23)的通讯串口相连，RS485总线驱动芯片(31)的第二端口通过RS485总线接口(32)与RS485总线(7)相连；机床工作监管分站数据处理单片机(23)通过SPI总线与看门狗芯片的输入端相连；3)以太网转换器和企业信息服务器模块(c)：RS232总线(4)第一端接到DB9(3)接口，第二段接到以太网协议转换器(35)的第一端，RS232总线协议经过以太网协议转换器(35)被转换为以太网协议，并通过以太网(36)传输到企业信息服务器(37)；4)显示和键盘处理模块(b)：按键阵列(22)的输出端与按键处理单片机(21)的P0端口相连；按键处理单片机(21)的P1端口通过20针排线(17)的第1～8针相连与主站数据处理单片机(1)的P0端口相连；液晶显示屏(18)的数据输入端通过20针排线(17)的第1～8针与主站数据处理单片机(1)的P0端口相连；液晶显示屏(18)的片选端通过20针排线(17)的第9针与地址译码器(12)相连。