擠出生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種擠出生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)，特別是涉及一種以單片機為核心的擠出生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用，塑料加工業(yè)也得到長足發(fā)展，塑料擠出生產(chǎn)線數(shù)量眾多，但大多數(shù)生產(chǎn)線存在生產(chǎn)效率低，浪費大，產(chǎn)量及品質(zhì)不穩(wěn)定，缺乏數(shù)據(jù)進行分析改進和追溯等問題，不利于長遠發(fā)展和提升競爭力。
[0003]前文所述生產(chǎn)線問題點具體表現(xiàn)有:生產(chǎn)現(xiàn)場員工擅自調(diào)整生產(chǎn)線產(chǎn)量，因缺乏有效的監(jiān)控系統(tǒng)，管理者無法及時發(fā)現(xiàn)糾正，導(dǎo)致產(chǎn)量低于標準值和交貨延后；若生產(chǎn)線中一設(shè)備出現(xiàn)故障，因缺乏監(jiān)控系統(tǒng)及時發(fā)出故障警報，現(xiàn)場操作人員及管理人員無法及時發(fā)現(xiàn)及排除故障，導(dǎo)致大量物料報廢、設(shè)備故障損失擴大及生產(chǎn)線長時間停機中斷；塑料擠出加工過程中經(jīng)常需要換單換型，因缺乏監(jiān)控系統(tǒng)，清機換型時間不能有效控制，導(dǎo)致?lián)Q型時間過長，產(chǎn)生大量時間浪費；塑料擠出加工過程中電能是最大的能源消耗，當前因缺乏與系統(tǒng)集成的電能測量模塊，導(dǎo)致沒有完整、及時、準確的耗電數(shù)據(jù)用于成本核算。
[0004]擠出生產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備包括混料機，喂料裝置，擠出機，切粒機等。
[0005]針對前文所述的生產(chǎn)線問題點，當前有少數(shù)企業(yè)采用PLC為核心建立監(jiān)控系統(tǒng)，具有可靠性高，功能完善等優(yōu)點，但在購買硬件的同時還要購買軟件，且需要二次開發(fā)，存在成本較高的缺點，無法大規(guī)模推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種以單片機為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，集成電源模塊，單片機模塊，擠出機監(jiān)控模塊，混料機監(jiān)控模塊，喂料裝置監(jiān)控模塊，切粒機監(jiān)控模塊，通信模塊，人機界面等。新的監(jiān)控系統(tǒng)具有集成度高，功能完備，信息化程度高，穩(wěn)定可靠，低成本等優(yōu)點，監(jiān)控程度固化在單片機內(nèi)，用戶不需二次開發(fā)，既能解決前文所述生產(chǎn)線問題點，又具有成本優(yōu)勢，利于推廣。
[0007]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:一種擠出生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)，包括電源模塊，單片機模塊，擠出機監(jiān)控模塊，混料機監(jiān)控模塊，喂料裝置監(jiān)控模塊，切粒機監(jiān)控模塊，通信模塊，人機界面，其特征在于:還包括單片機模塊與電源模塊，擠出機監(jiān)控模塊，混料機監(jiān)控模塊，喂料裝置監(jiān)控模塊，切粒機監(jiān)控模塊，通信模塊，人機界面連接；所述電源模塊與單片機模塊，擠出機監(jiān)控模塊，混料機監(jiān)控模塊，喂料裝置監(jiān)控模塊，切粒機監(jiān)控模塊，通信模塊連接；所述電源模塊，人機界面與外部直流電源連接。
[0008]在本發(fā)明的技術(shù)方案中:電源模塊與外部12V直流電源連接，經(jīng)過電源芯片穩(wěn)壓濾波后，分別輸出5V、3.3V、2.5V直流電壓，為其它模塊提供直流電源。
[0009]在本發(fā)明的技術(shù)方案中:單片機模塊包括單片機、與單片機連接的晶振電路、與單片機連接的復(fù)位電路；單片機需具有？1&811、狀1、定時器、看門狗、1^(:、40(:、04(:、6?10、3?1、I2C、USART 資源。
[0010]在本發(fā)明的技術(shù)方案中:擠出機監(jiān)控模塊包括多個數(shù)字量輸入輸出回路和多個模擬量輸入回路；數(shù)字量輸入回路一端連接擠出機控制系統(tǒng)，另一端連接單片機10管腳，用于單片機采集擠出機的啟停，故障信號；數(shù)字量輸出回路一端連接報警器，另一端連接單片機10管腳，用于報警輸出；模擬量輸入回路一端連接擠出機控制系統(tǒng)，另一端連接單片機10管腳，用于單片機采集擠出機的運行速度和工作電流值。
[0011]在本發(fā)明的技術(shù)方案中:混料機監(jiān)控模塊由多個數(shù)字量輸入回路組成，數(shù)字量輸入回路一端連接混料機控制系統(tǒng)，另一端連接單片機10管腳，用于單片機采集混料機的啟停和故障彳g號。
[0012]在本發(fā)明的技術(shù)方案中:喂料裝置監(jiān)控模塊包括多個數(shù)字量輸入回路和模擬量輸入回路；數(shù)字量輸入回路一端連接喂料裝置控制系統(tǒng)，另一端連接單片機10管腳，用于單片機采集喂料裝置的啟停和故障信號；模擬量輸入回路一端連接喂料裝置控制系統(tǒng)，另一端連接單片機10管腳，用于單片機采集喂料裝置的喂料量信號；喂料裝置包括螺桿喂料機和失重式喂料秤。
[0013]在本發(fā)明的技術(shù)方案中:切粒機監(jiān)控模塊由多個數(shù)字量輸入回路和模擬量輸入回路組成；數(shù)字量輸入回路一端與切粒機控制系統(tǒng)連接，另一端與單片機10管腳連接，用于單片機采集切粒機的啟停和故障信號；模擬量輸入回路一端與切粒機控制系統(tǒng)連接，另一端與單片機10管腳連接，用于單片機采集切粒機的速度信號。
[0014]在本發(fā)明的技術(shù)方案中:通信模塊包括多個通信端口及收發(fā)器，分別為RS485串口，以太網(wǎng)端口 ；各通信端口分別與單片機對應(yīng)管腳連接，實現(xiàn)單片機對各通信端口的控制。
[0015]在本發(fā)明的技術(shù)方案中:人機界面為具備與單片機通信功能的觸摸屏，或液晶屏組件，或PC上位機，用于人機交互。
[0016]在本發(fā)明的技術(shù)方案中:還包括與單片機連接的電能測量模塊，電能測量模塊包括電能測量芯片，以及與測量芯片連接的晶振電路，復(fù)位電路，濾波電路，多個電流輸入回路，多個電壓輸入回路，工作模式選擇電路，中斷輸出電路，脈沖輸出電路及通信接口電路；電能測量芯片采用ADE78XX系列芯片，電能測量模塊一端通過通信接口電路與單片機連接，另一端通過電流輸入回路與生產(chǎn)線電源各相的電流互感器連接，電壓輸入回路直接與生產(chǎn)線電源各相連接，從而實現(xiàn)單片機對生產(chǎn)線耗電數(shù)據(jù)的采集。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:新型擠出生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)對生產(chǎn)線進行實時監(jiān)控，解決此前塑料擠出生產(chǎn)線存在的許多問題點，減少浪費，降低成本，提高生產(chǎn)效率，同時有利于準確核算各產(chǎn)品的制造成本和制造過程追溯。
[0018]本發(fā)明的有益效果還在于:新型擠出生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)可與企業(yè)的管理信息系統(tǒng)相連，為企業(yè)管理提供及時，準確，豐富的數(shù)據(jù)，提高企業(yè)的信息化水平，為企業(yè)創(chuàng)造更多價值。
[0019]本發(fā)明的有益效果還在于:新型擠出生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)與PLC為核心的監(jiān)控系統(tǒng)相比，大大降低了成本，為客戶創(chuàng)造更多效益，利于推廣。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的單片機模塊框圖。
[0022]圖3是本發(fā)明的擠出機監(jiān)控模塊框圖。
[0023]圖4是本發(fā)明的混料機監(jiān)控模塊框圖。
[0024]圖5是本發(fā)明的喂料裝置監(jiān)控模塊框圖。
[0025]圖6是本發(fā)明的切粒機監(jiān)控模塊框圖。
[0026]圖7是本發(fā)明的通信模塊框圖。
[0027]圖8是本發(fā)明的人機界面模塊框圖。
[0028]圖9是本發(fā)明的電能測量模塊框圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖及實施例進一步說明本發(fā)明。
[0030]由圖1所示，新型擠出生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)，包括電源模塊，單片機模塊，擠出機監(jiān)控模塊，混料機監(jiān)控模塊，喂料裝置監(jiān)控模塊，切粒機監(jiān)控模塊，通信模塊，人機界面，其特征在于:還包括單片機模塊與電源模塊，擠出機監(jiān)控模塊，混料機監(jiān)控模塊，喂料裝置監(jiān)控模塊，切粒機監(jiān)控模塊，通信模塊，人機界面連接；所述電源模塊與單片機模塊，擠出機監(jiān)控模塊，混料機監(jiān)控模塊，喂料裝置監(jiān)控模塊，切粒機監(jiān)控模塊，通信模塊連接；所述電源模塊，人機界面與外部直流電源連接。
[0031]電源模塊與外部12V直流電源連接，經(jīng)過電源芯片穩(wěn)壓濾波后，分別輸出5V、
3.3V、2.5V直流電壓，為其它模塊提供直流電源。
[0032]由圖2所示，單片機模塊包括單片機、與單片機連接的晶振電路、與單片機連接的復(fù)位電路；單片機需具有？1&811、狀1、定時器、看門狗、1?1'(:、40(:、04(:、6?10、3?1、I2C、USART資源。本實例單片機采用STM32F107VBT6。
[0033]數(shù)字量輸入回路包括與各被監(jiān)控設(shè)備控制系統(tǒng)數(shù)字量輸出端子連接的濾波電容，與濾波電容連接的限流電阻，與限流電阻連接的光耦晶體管，與