淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，包括隔離裝置，隔離裝置的輸出端連接有下位機診斷裝置，下位機診斷裝置連接有上位機診斷裝置；下位機診斷裝置包括與隔離裝置連接的信號采集模塊，信號采集模塊的輸出端連接有PC機，且PC機內(nèi)設(shè)有操作選擇模塊，PC機的輸出端連接有下位機診斷顯示器，且PC機的輸出端通過通訊裝置連接至所述上位機診斷裝置；所述上位機診斷裝置包括微處理器，所述微處理器的輸入端通過所述通訊裝置連接至所述PC機，所述微處理器的輸出端分別連接有信息顯示模塊、上位機診斷顯示器和存儲模塊。本感應(yīng)加熱電源診斷系統(tǒng)具有專家診斷、智能監(jiān)控的能力，可以遠程指導(dǎo)現(xiàn)場檢修使用，使用方便快捷。
【專利說明】淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種診斷系統(tǒng)，尤其涉及一種適用于高頻淬火機床的淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著感應(yīng)熱處理生產(chǎn)線自動化控制程度及電源高可靠性要求的提高，必須加強加熱工藝成套裝置的開發(fā)。同時感應(yīng)加熱系統(tǒng)正向智能化控制方向發(fā)展，具有計算機智能接口、遠程控制和故障自動診斷功能，小型化以及適合野外作業(yè)，高效節(jié)能及智能控制性能的感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)已經(jīng)開始出現(xiàn)；現(xiàn)代感應(yīng)加熱電源正朝著大功率，高頻化方向發(fā)展。這對現(xiàn)代電力電子器件來說是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。然而目前機械行業(yè)多數(shù)廠家淬火生產(chǎn)設(shè)備仍比較落后，工作不夠穩(wěn)定，適應(yīng)性能差，不能滿足多種工藝和多品種的淬火工藝要求?；诂F(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品中存在的上述缺陷和不足，因此急需一種具有故障診斷智能控制的高頻淬火機床感應(yīng)電源診斷系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能智能監(jiān)控、遠程診斷指導(dǎo)的淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，包括與感應(yīng)加熱電源連接的隔離裝置，所述隔離裝置的輸出端連接有下位機診斷裝置，所述下位機診斷裝置連接有上位機診斷裝置；
[0005]所述下位機診斷裝置包括與所述隔離裝置連接的信號采集模塊，所述信號采集模塊的輸出端連接有PC機，且所述PC機內(nèi)設(shè)有操作選擇模塊，所述PC機的輸出端連接有下位機診斷顯示器，且所述PC機的輸出端通過通訊裝置連接至所述上位機診斷裝置；
[0006]所述上位機診斷裝置包括微處理器，所述微處理器的輸入端通過所述通訊裝置連接至所述PC機，所述微處理器的輸出端分別連接有信息顯示模塊、上位機診斷顯示器和存儲豐吳塊。
[0007]作為一種改進，所述感應(yīng)加熱電源包括整流電路，所述整流電路兩端連接有逆變電路，所述逆變電路兩端連接有感應(yīng)電路。
[0008]作為一種改進，所述信號采集模塊采集的信息包括所述感應(yīng)加熱電源的無電狀態(tài)信息、半電狀態(tài)信息、全電狀態(tài)信息和所述逆變電路的電壓和波形信息。
[0009]作為一種改進，所述下位機診斷顯示器和所述上位機診斷顯示器分別設(shè)置為液晶顯示器。
[0010]作為一種改進，所述通訊裝置設(shè)置為RS-485通訊接口、RS-232通訊接口或無線以太網(wǎng)。
[0011]作為一種改進，所述信息顯示模塊包括用于顯示所述感應(yīng)加熱電源加熱信息的LED數(shù)字顯示窗。[0012]作為一種改進，所述存儲模塊包括設(shè)置在所述微處理器內(nèi)的內(nèi)存儲器或安裝在所述微處理器上用于連接外部U盤、移動硬盤的USB接口。
[0013]作為一種改進，所述隔離裝置包括電氣隔離板、信號隔離板和通訊隔離板。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]1.通過實時診斷控制，可以有效地提高生產(chǎn)效率至兩倍以上，較大程度地縮減了維修、維護時間,從而大大節(jié)約了人工成本和設(shè)備投資成本。
[0016]2.本感應(yīng)加熱電源診斷系統(tǒng)具有專家診斷、智能監(jiān)控的能力，可以遠程指導(dǎo)現(xiàn)場檢修使用，使用方便快捷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框體圖；
[0019]圖2是本發(fā)明感應(yīng)加熱電源的電路原理圖；
[0020]圖3是本發(fā)明下位機診斷裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖4是本發(fā)明上位機診斷裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖中:1_整流電路；2-逆變電路；3-感應(yīng)電路。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示，淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，包括與感應(yīng)加熱電源連接的隔離裝置，所述隔離裝置的輸出端連接有下位機診斷裝置，所述下位機診斷裝置連接有上位機診斷裝置。
[0024]如圖2所示，所述感應(yīng)加熱電源包括整流電路I，所述整流電路I兩端連接有逆變電路2，所述逆變電路2兩端連接有感應(yīng)電路3。其中逆變電路2主要包括IGBT逆變模塊，感應(yīng)電路3為RC感應(yīng)電路3，整流電路1、逆變電路2和感應(yīng)電路3為本【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)普通技術(shù)人員所熟知的內(nèi)容，在這里不再詳述。
[0025]本實施例的所述感應(yīng)加熱電源為PPST高頻感應(yīng)電源，是全新一代智能化電源，采用全數(shù)字集成電路控制，具有過電壓、過電流、功率、頻率、進出水壓差、冷卻水溫度、不起振、逆變失敗、限壓、限流、工作頻率跟蹤及其故障報警保護功能。且PPST高頻感應(yīng)電源可編程十二個不同類型的加熱工件，每個類型的工件可包含二十五條執(zhí)行動作，對每一工件的工作電壓、電流、頻率可通過程序來設(shè)定。，以減少了人工誤操作帶來的產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定。同時高頻感應(yīng)電源的頻率采用自動跟蹤自適應(yīng)，能通過選購的外部電感使電源頻率可在35?IOOKHz的中頻寬頻率范圍內(nèi)和135?400KHz高頻范圍內(nèi)均實現(xiàn)自適應(yīng)控制。
[0026]如圖3所示，本實施例的所述下位機診斷裝置包括與所述隔離裝置連接的信號采集模塊，所述信號采集模塊的輸出端連接有PC機，所述PC機內(nèi)存儲有感應(yīng)加熱電源的標(biāo)準(zhǔn)信息參數(shù)，且所述PC機內(nèi)設(shè)有操作選擇模塊，所述PC機的輸出端連接有下位機診斷顯示器，且所述PC機的輸出端通過通訊裝置連接至所述上位機診斷裝置，下位機診斷裝置主要實現(xiàn)狀態(tài)檢測、檢測信號間的切換與選擇、數(shù)據(jù)采集等功能，其中狀態(tài)檢測主要依靠信號采集模塊完成；檢測信號間的切換與選擇主要依靠操作選擇模塊完成，且操作選擇模塊可設(shè)置為在PC機內(nèi)的選擇功能按鍵；數(shù)據(jù)采集有信號采集模塊完成。
[0027]所述信號采集模塊采集的信息包括所述感應(yīng)加熱電源的無電狀態(tài)信息、半電狀態(tài)信息、全電狀態(tài)信息和所述逆變電路2的電壓和波形信息，本系統(tǒng)主要是完成上述四種信息的診斷。其中無電狀態(tài)信息主要檢測逆變電路2中的RC環(huán)節(jié)和二極管Dl?D2的參數(shù)信息；所述半電狀態(tài)信息主要檢測整流電路I中可控硅觸發(fā)信號、逆變組IGBT控制信號及波形的數(shù)據(jù)，能夠和所述PC機內(nèi)存儲的標(biāo)準(zhǔn)信息參數(shù)做出比對分析；所述的全電狀態(tài)檢測14主要檢測整流電路I的輸入與輸出及逆變電路2的逆變電壓；
[0028]所述下位機診斷顯示器設(shè)置為液晶顯示器，上述各種波形及信息可以通過液晶顯示器顯示出來，并進行數(shù)據(jù)存盤保存，還可以與事先存儲的標(biāo)準(zhǔn)波形做出比對分析。液晶顯示器還可以顯示淬火過程、工藝參數(shù)和跟蹤全部操作過程，如發(fā)現(xiàn)故障或工藝參數(shù)偏離給定值，便能夠自動修正或自動列出不合格零件，使控制系統(tǒng)暫停工作并報警，同時液晶顯示器上還可以顯示故障信息性質(zhì)和所要修正的動作。
[0029]所述通訊裝置設(shè)置為RS-485通訊接口、RS_232通訊接口或無線以太網(wǎng)，RS-485通訊接口或RS-232通訊接口的監(jiān)控距離在1000米之間，而通過以太網(wǎng)可以與遠程計算機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠程及異地監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸和專家診斷。
[0030]如圖4所示，本實施例的所述上位機診斷裝置包括微處理器，所述微處理器的輸入端通過所述通訊裝置連接至所述PC機，所述微處理器的輸出端分別連接有信息顯示模塊、上位機診斷顯示器和存儲模塊。
[0031]其中微處理器為Arm Cortex M3內(nèi)核的32位處理器，內(nèi)部設(shè)有工業(yè)級芯片LPC1765系列。所述信息顯示模塊包括用于顯示所述感應(yīng)加熱電源加熱信息的LED數(shù)字顯示窗，用以顯示工況步數(shù)、加熱時間、加熱功率等。微處理器內(nèi)設(shè)有與PC機內(nèi)的選擇功能按鍵作用相同的按鍵，以實現(xiàn)遠程控制和功能選擇。所述上位機診斷顯示器也設(shè)置為液晶顯示器，且液晶顯示器為6.4寸大小，以方便查詢觀看。所述存儲模塊包括設(shè)置在所述微處理器內(nèi)的內(nèi)存儲器或安裝在所述微處理器上用于連接外部U盤、移動硬盤的USB接口。
[0032]所述隔離裝置包括電氣隔離板、信號隔離板和通訊隔離板，極大地避免各種因素對感應(yīng)加熱電源、診斷系統(tǒng)、計算機的不良影響，提高了本系統(tǒng)診斷的準(zhǔn)確性。
[0033]本系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能:
[0034]1、熱處理過程中的加熱功率、加熱時間、加熱頻率、生產(chǎn)時間等參數(shù)都可以直接通過PC機進行輸入確認。感應(yīng)加熱電源的十二個工藝追溯功能，PC機還可以將半年的工藝參數(shù)進行存儲，如加熱功率、加熱時間、加熱頻率以及生產(chǎn)的具體日程時間(精確到某天某時某分)便于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題進行追溯。
[0035]2、可在PC機上設(shè)置口令保護功能，只有專業(yè)的工藝人員才能更改加工參數(shù)，以防止生產(chǎn)過程中人為的操作更改加工參數(shù)，造成出現(xiàn)工藝不合格產(chǎn)品。
[0036]3、運用計算機控制技術(shù)可以監(jiān)控并由液晶顯示器進行顯示淬火過程和工藝參數(shù)，跟蹤全部操作過程，如發(fā)現(xiàn)故障或工藝參數(shù)偏離給定值，便能夠自動修正或自動列出不合格零件，使控制系統(tǒng)暫停工作并報警，同時在液晶顯示器上顯示故障信息性質(zhì)和所要修正的動作。
[0037]4、多層次電氣隔離(電源隔離、信號隔離、通訊隔離)，極大地避免對感應(yīng)加熱電源、診斷系統(tǒng)、計算機的不良影響。[0038]5、全菜單模式操作簡單，參數(shù)、曲線顯示直觀，并可以參考標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)曲線，極大地降低了對操作者的電氣理論與實踐經(jīng)驗要求。
[0039]6、開放式連接方式，即下位機(PC機)與上位機(微處理器)的連接靈活，上位機也可以設(shè)置為筆記本電腦或者工控機，能實現(xiàn)遠程異地的連接診斷與傳輸數(shù)據(jù)?？梢赃x擇有線/無線網(wǎng)絡(luò)連接，診斷系統(tǒng)測量誤差:0.5% ;電源工作頻率:最大500KHZ ;逆變組數(shù):≥6組。
[0040]本發(fā)明通過實時診斷控制，可以有效地提高生產(chǎn)效率至兩倍以上，較大程度地縮減了維修、維護時間，從而大大節(jié)約了人工成本和設(shè)備投資成本；本感應(yīng)加熱電源診斷系統(tǒng)具有專家診 斷、智能監(jiān)控的能力，可以遠程指導(dǎo)現(xiàn)場檢修使用，使用方便快捷。
【權(quán)利要求】
1.淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:包括與感應(yīng)加熱電源連接的隔離裝置，所述隔離裝置的輸出端連接有下位機診斷裝置，所述下位機診斷裝置連接有上位機診斷裝置； 所述下位機診斷裝置包括與所述隔離裝置連接的信號采集模塊，所述信號采集模塊的輸出端連接有PC機，且所述PC機內(nèi)設(shè)有操作選擇模塊，所述PC機的輸出端連接有下位機診斷顯示器，且所述PC機的輸出端通過通訊裝置連接至所述上位機診斷裝置； 所述上位機診斷裝置包括微處理器，所述微處理器的輸入端通過所述通訊裝置連接至所述PC機，所述微處理器的輸出端分別連接有信息顯示模塊、上位機診斷顯示器和存儲模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述感應(yīng)加熱電源包括整流電路，所述整流電路兩端連接有逆變電路，所述逆變電路兩端連接有感應(yīng)電路。
3.如權(quán)利要求2所述的淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述信號采集模塊采集的信息包括所述感應(yīng)加熱電源的無電狀態(tài)信息、半電狀態(tài)信息、全電狀態(tài)信息和所述逆變電路的電壓和波形信息。
4.如權(quán)利要求1所述的淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述下位機診斷顯示器和所述上位機診斷顯示器分別設(shè)置為液晶顯示器。
5.如權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述通訊裝置設(shè)置為RS-485通訊接口、RS-232通訊接口或無線以太網(wǎng)。
6.如權(quán)利要求5所述的淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述信息顯示模塊包括用于顯示所述感應(yīng)加熱電源加熱信息的LED數(shù)字顯示窗。
7.如權(quán)利要求6所述的淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述存儲模塊包括設(shè)置在所述微處理器內(nèi)的內(nèi)存儲器或安裝在所述微處理器上用于連接外部U盤、移動硬盤的USB接口。
8.如權(quán)利要求7所述的淬火機床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述隔離裝置包括電氣隔離板、信號隔離板和通訊隔離板。
【文檔編號】G01R31/42GK103698718SQ201310690121
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】何中永, 劉立茂, 何正龍 申請人:十堰高周波科工貿(mào)有限公司