基于plc的磁件充磁機控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于一種基于PLC的控制系統，具體涉及一種基于PLC的磁件充磁機控制系統。
【背景技術】
[0002]充磁機是通過線圈放電產生的強磁場來對置于其中的磁性材料進行磁化的電源裝置。其工作原理是，先將電容器充以直流高壓電壓，然后通過一個電阻極小的線圈放電，放電脈沖電流的峰值可達數萬安培。此電流脈沖在線圈內產生一個強大的磁場，該磁場使置于線圈中的磁性材料永久磁化。
[0003]充磁機工作時會產生高達4000V的直流電壓，輸出電流峰值達到30000A，故對其控制系統有較高要求，既要精準快速的控制充電電壓達到充磁需求，又要安全可靠的控制放電操作，保證人身和財產安全，完成磁件的充退磁操作。
【發明內容】
[0004]本發明為解決現有技術存在的問題而提出，其目的是提供一種基于PLC的磁件充磁機控制系統。
[0005]本發明的技術方案是:一種基于PLC的磁件充磁機控制系統，包括核心控制模塊、參數檢定模塊、人機交互模塊和供電模塊，核心控制模塊為PLC系統，PLC系統包含通過連接線纜連接的CPU模塊、模擬量模塊，CPU模塊與人機交互模塊中的近端觸摸屏，遠控箱內部的遠端觸摸屏以及參數檢定模塊中的轉換器相連，轉換器與特斯拉計相連，人機交互模塊中的照明控制按鈕與參數檢定模塊中的報警電流表相連，供電模塊為24V DC電源，模擬量模塊的模擬量輸入接口與輸入尚壓隔尚板相連，模擬量輸出接口與輸出尚壓隔尚板相連。
[0006]遠控箱包括殼體，嵌入殼體內部的遠端觸摸屏，與遠端觸摸屏連接的通訊接口、供電接口。
[0007]所述CPU模塊的各引腳分別通過繼電器與報警電流表、充磁主機、充磁平臺控制面板上的按鈕相連。
[0008]本發明在軟件中使用PID算法快速精準地控制電壓輸出，利用標定的高斯計反饋控制磁件的退磁強度。經試驗室模擬試驗和實際工業生產驗證，采用本發明控制系統的充磁機能夠滿足磁件批量生產的需求，可靠性高，經濟性好，交互界面友好易用，且具有良好的安全和保密機制。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明的連接示意圖；
圖2是本發明中遠控箱的示意圖；
圖3是本發明中核心模塊的連接示意圖； 圖4是本發明中CPU模塊的結構示意圖；
圖5是本發明中充磁主機的控制面板；
圖6是本發明中充磁平臺的控制面板；
圖7是本發明中報警電流表的結構示意圖。
[0010]其中:
I核心控制模塊2參數檢定模塊
3人機交互模塊4供電模塊
5 PLC系統6特斯拉計
7報警電流表8轉換器
9遠控箱10近端觸摸屏
11照明控制按鈕12 24V DC電源
13殼體14遠端觸摸屏
15通訊接口16供電接口
17內凹把手18 CPU模塊
19模擬量模塊20連接線纜
21 PORTO 口22 近端 RS485 接口
23 遠端 RS485 接口24 PORTl 口
25轉換器RS485接口26轉換器RS232接口
27特斯拉計RS232接口28模擬量輸入接口
29模擬量輸出接口30輸入高壓隔離板
31輸出高壓隔離板32電源ON按鈕
33主機充電按鈕34主機放電按鈕
35主機復位按鈕36主機充電開始燈
37主機充電完成燈38相控電路板
39平臺充電按鈕40平臺放電按鈕
41平臺充電開始燈42平臺復位按
43上氣缸運行按鈕44下氣缸運行按鈕
45上氣缸行程開關46下氣缸行程開關
47 HOLD鈕48電流表清零按鈕
49電流判定OK按鈕50電流判定NG按鈕。
【具體實施方式】
[0011]以下，參照附圖和實施例對本發明進行詳細說明:
如圖1~3所示，一種基于PLC的磁件充磁機控制系統，包括核心控制模塊1、參數檢定模塊2、人機交互模塊3和供電模塊4，其特征在于:核心控制模塊I為PLC系統5，PLC系統5包含通過連接線纜20連接的CPU模塊18、模擬量模塊19，CPU模塊18與人機交互模塊3中的近端觸摸屏10，遠控箱9內部的遠端觸摸屏14以及參數檢定模塊2中的轉換器8相連，轉換器8與特斯拉計6相連，人機交互模塊3中的照明控制按鈕11與參數檢定模塊2中的報警電流表7相連，供電模塊4為24V DC電源12，模擬量模塊19的模擬量輸入接口 28與輸入高壓隔離板30相連，模擬量輸出接口 29與輸出高壓隔離板31相連。
[0012]遠控箱9包括殼體13，嵌入殼體13內部的遠端觸摸屏14，與遠端觸摸屏14連接的通訊接口 15、供電接口 16。
[0013]所述CPU模塊18的各引腳分別通過繼電器與報警電流表7、充磁主機、充磁平臺控制面板上的按鈕相連。
[0014]CPU模塊18的PORTO 口 21分別與近端觸摸屏10的近端RS485接口 22和遠控箱9中遠端觸摸屏14的遠端RS485接口 23相連，CPU模塊18的PORTl 口 24與轉換器RS485接口 25相連，轉換器RS232接口 26與特斯拉計RS232接口 27相連，模擬量模塊19的模擬量輸入接口 28與輸入尚壓隔尚板30相連，模擬量輸出接口 29與輸出尚壓隔尚板31相連。
[0015]所述的CPU模塊18為S7-224 XP CN模塊，所述的模擬量模塊19為EM235 CN模塊，所述的PLC系統5為西門子S7 -200。
[0016]如圖4所示，CPU模塊18包含10.0引腳、10.1引腳、10.2引腳、10.3引腳、10.4引腳、10.5引腳、10.6引腳、I1.0引腳、I1.1引腳、Q0.1引腳、Q0.2引腳、Q0.3引腳、Q0.4引腳、Q0.5引腳、Q0.6引腳、Q0.7引腳、Ql.0引腳。
[0017]如圖5所示，充磁主機的控制面板上包含電源ON按鈕32、主機充電按鈕33、主機放電按鈕34、主機復位按鈕35、主機充電開始燈36、主機放電完成燈37、相控電路板38。電源ON按鈕32與CPU模塊18的10.0引腳相連，主機充電按鈕33與10.1引腳相連，主機放電按鈕34與10.2引腳相連，主機復位按鈕35與10.3引腳相連，主機充電開始燈36與Q0.2引腳相連，主機放電完成燈37與Q0.4引腳相連。充磁主機上的相控電路板38與換向Q0.0引腳、充電開始Q0.2引腳、脈沖鎖存Ql.0引腳和相控板異常10.3引腳相連，其中換向Q0.0引腳用來控制可控硅方向，選擇充磁或者退磁，充電開始Q0.2引腳用來控制相控電路板38打開，進行充電，脈沖鎖存Ql.0引腳用來控制相控電路板38關斷，相控板異常10.3引腳為異常信號，出現此信號會使充磁機復位。
[0018]如圖6所示，充磁平臺的控制面板上包含平臺充電按鈕39、平臺放電按鈕40、平臺充電開始燈41、平臺復位按鈕42、上氣缸運行43、下氣缸運行44、上氣缸行程開關45、下氣缸行程開關46。平臺充電按鈕39與10.1引腳相連，平臺放電按鈕40與10.2引腳相連，平臺充電開始燈41與Q0.2引腳相連，平臺復位按鈕42與10.3引腳相連，上氣缸運行43和下氣缸運行44與Q0.6引腳相連，用來控制充磁平臺夾緊磁件。上氣缸行程開關45和下氣缸行程開關46分別與10.4引腳和10.5引腳相連，用來監測充磁平臺上的氣缸是否運行到位。
[0019]如圖7所示，報警電流表7的控制面板上包含HOLD鈕47、電流表清零按鈕48、電流判定OK按鈕49、電流判定NG按鈕50。HOLD鈕47與HOLD Q0.1引腳相連，用來鎖住電流表放電時的最大值，電流表清零按鈕48與電流表清零Q0.7引腳相連，用來清零電流表的顯示值，電流判定OK按鈕49與電流判定OK I1.0引腳相連，電流判定NG按鈕50與電流判定NG I1.1引腳相連，用來監測電流值是否正常。
[0020]本發明在軟件中使用PID算法快速精準地控制電壓輸出，利用標定的高斯計反饋控制磁件的退磁強度。經試驗室模擬試驗和實際工業生產驗證，采用本發明控制系統的充磁機能夠滿足磁件批量生產的需求，可靠性高，經濟性好，交互界面友好易用，且具有良好的安全和保密機制。
【主權項】
1.一種基于PLC的磁件充磁機控制系統，包括核心控制模塊(1)、參數檢定模塊(2)、人機交互模塊(3)和供電模塊(4)，其特征在于:核心控制模塊(I)為PLC系統(5)，PLC系統(5)包含通過連接線纜(20)連接的CPU模塊(18)、模擬量模塊(19)，CPU模塊(18)與人機交互模塊(3)中的近端觸摸屏(10)，遠控箱(9)內部的遠端觸摸屏(14)以及參數檢定模塊(2)中的轉換器(8)相連，轉換器(8)與特斯拉計(6)相連，人機交互模塊(3)中的照明控制按鈕(11)與參數檢定模塊(2 )中的報警電流表(7 )相連，供電模塊(4 )為24V DC電源(12)，模擬量模塊(19)的模擬量輸入接口(28)與輸入高壓隔離板(30)相連，模擬量輸出接口(29)與輸出高壓隔離板(31)相連。
2.根據權利要求1所述的基于PLC的磁件充磁機控制系統，其特征在于:遠控箱(9)包括殼體(13)，嵌入殼體(13)內部的遠端觸摸屏(14)，與遠端觸摸屏(14)連接的通訊接口(15)、供電接口(16)。
3.根據權利要求1所述的基于PLC的磁件充磁機控制系統，其特征在于:所述CPU模塊(18)的各引腳分別通過繼電器與報警電流表(7)、充磁主機、充磁平臺控制面板上的按鈕相連。
【專利摘要】本發明公開了一種基于PLC的磁件充磁機控制系統，包括核心控制模塊、參數檢定模塊、人機交互模塊和供電模塊，核心控制模塊為PLC系統，PLC系統包含通過連接線纜連接的CPU模塊、模擬量模塊，CPU模塊與人機交互模塊中的近端觸摸屏，遠控箱內部的遠端觸摸屏以及參數檢定模塊中的轉換器相連，轉換器與特斯拉計相連，人機交互模塊中的照明控制按鈕與參數檢定模塊中的報警電流表相連，供電模塊為24V DC電源，本發明在軟件中使用PID算法快速精準地控制電壓輸出，利用標定的高斯計反饋控制磁件的退磁強度。經試驗室模擬試驗和實際工業生產驗證，采用本發明控制系統的充磁機能夠滿足磁件批量生產的需求，可靠性高，經濟性好，具有良好的安全和保密機制。
【IPC分類】G05B19-05
【公開號】CN104793555
【申請號】CN201510171014
【發明人】王麟, 彭樹文, 于民東, 趙秋毅, 戴思丹
【申請人】核工業理化工程研究院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月13日