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淬火機(jī)床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種淬火機(jī)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(jī)診斷裝置，下位機(jī)診斷裝置連接有上位機(jī)診斷裝置；下位機(jī)診斷裝置包括與隔離裝置連接的信號(hào)采集模塊，信號(hào)采集模塊的輸出端連接有PC機(jī)，且PC機(jī)內(nèi)設(shè)有操作選擇模塊，PC機(jī)的輸出端連接有下位機(jī)診斷顯示器，且PC機(jī)的輸出端通過通訊裝置連接至所述上位機(jī)診斷裝置；所述上位機(jī)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(jī)，所述微處理器的輸出端分別連接有信息顯示模塊、上位機(jī)診斷顯示器和存儲(chǔ)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(yuǎn)程指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)檢修使用，使用方便快捷。
【專利說明】淬火機(jī)床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種診斷系統(tǒng)，尤其涉及一種適用于高頻淬火機(jī)床的淬火機(jī)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(dòng)化控制程度及電源高可靠性要求的提高，必須加強(qiáng)加熱工藝成套裝置的開發(fā)。同時(shí)感應(yīng)加熱系統(tǒng)正向智能化控制方向發(fā)展，具有計(jì)算機(jī)智能接口、遠(yuǎn)程控制和故障自動(dòng)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(duì)現(xiàn)代電力電子器件來說是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。然而目前機(jī)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。基于現(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(jī)床感應(yīng)電源診斷系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能智能監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷指導(dǎo)的淬火機(jī)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，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:淬火機(jī)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(jī)診斷裝置，所述下位機(jī)診斷裝置連接有上位機(jī)診斷裝置；
[0005]所述下位機(jī)診斷裝置包括與所述隔離裝置連接的信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊的輸出端連接有PC機(jī)，且所述PC機(jī)內(nèi)設(shè)有操作選擇模塊，所述PC機(jī)的輸出端連接有下位機(jī)診斷顯示器，且所述PC機(jī)的輸出端通過通訊裝置連接至所述上位機(jī)診斷裝置；
[0006]所述上位機(jī)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(jī)，所述微處理器的輸出端分別連接有信息顯示模塊、上位機(jī)診斷顯示器和存儲(chǔ)豐吳塊。
[0007]作為一種改進(jìn)，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(jìn)，所述信號(hào)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(jìn)，所述下位機(jī)診斷顯示器和所述上位機(jī)診斷顯示器分別設(shè)置為液晶顯示器。
[0010]作為一種改進(jìn)，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(jìn)，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(jìn)，所述存儲(chǔ)模塊包括設(shè)置在所述微處理器內(nèi)的內(nèi)存儲(chǔ)器或安裝在所述微處理器上用于連接外部U盤、移動(dòng)硬盤的USB接口。
[0013]作為一種改進(jìn)，所述隔離裝置包括電氣隔離板、信號(hào)隔離板和通訊隔離板。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]1.通過實(shí)時(shí)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(hù)時(shí)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(yuǎn)程指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中:
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框體圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型感應(yīng)加熱電源的電路原理圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型下位機(jī)診斷裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型上位機(jī)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(shí)施方式】
[0023]如圖1所示，淬火機(jī)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(jī)診斷裝置，所述下位機(jī)診斷裝置連接有上位機(jī)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】?jī)?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(shí)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(jìn)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(bào)警保護(hù)功能。且PPST高頻感應(yīng)電源可編程十二個(gè)不同類型的加熱工件，每個(gè)類型的工件可包含二十五條執(zhí)行動(dòng)作，對(duì)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(shí)高頻感應(yīng)電源的頻率采用自動(dòng)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(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制。
[0026]如圖3所示，本實(shí)施例的所述下位機(jī)診斷裝置包括與所述隔離裝置連接的信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊的輸出端連接有PC機(jī)，所述PC機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)有感應(yīng)加熱電源的標(biāo)準(zhǔn)信息參數(shù)，且所述PC機(jī)內(nèi)設(shè)有操作選擇模塊，所述PC機(jī)的輸出端連接有下位機(jī)診斷顯示器，且所述PC機(jī)的輸出端通過通訊裝置連接至所述上位機(jī)診斷裝置，下位機(jī)診斷裝置主要實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)、檢測(cè)信號(hào)間的切換與選擇、數(shù)據(jù)采集等功能，其中狀態(tài)檢測(cè)主要依靠信號(hào)采集模塊完成；檢測(cè)信號(hào)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(jī)內(nèi)的選擇功能按鍵；數(shù)據(jù)采集有信號(hào)采集模塊完成。
[0027]所述信號(hào)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(cè)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(cè)整流電路I中可控硅觸發(fā)信號(hào)、逆變組工GBT控制信號(hào)及波形的數(shù)據(jù)，能夠和所述PC機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)信息參數(shù)做出比對(duì)分析；所述的全電狀態(tài)檢測(cè)14主要檢測(cè)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(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)存盤保存，還可以與事先存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)波形做出比對(duì)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(dòng)修正或自動(dòng)列出不合格零件，使控制系統(tǒng)暫停工作并報(bào)警，同時(shí)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(dòng)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(yuǎn)程計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及異地監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸和專家診斷。
[0030]如圖4所示，本實(shí)施例的所述上位機(jī)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(jī)，所述微處理器的輸出端分別連接有信息顯示模塊、上位機(jī)診斷顯示器和存儲(chǔ)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(jí)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(shí)間、加熱功率等。微處理器內(nèi)設(shè)有與PC機(jī)內(nèi)的選擇功能按鍵作用相同的按鍵，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和功能選擇。所述上位機(jī)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(chǔ)模塊包括設(shè)置在所述微處理器內(nèi)的內(nèi)存儲(chǔ)器或安裝在所述微處理器上用于連接外部U盤、移動(dòng)硬盤的USB接口。
[0032]所述隔離裝置包括電氣隔離板、信號(hào)隔離板和通訊隔離板，極大地避免各種因素對(duì)感應(yīng)加熱電源、診斷系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)以下功能:
[0034]1、熱處理過程中的加熱功率、加熱時(shí)間、加熱頻率、生產(chǎn)時(shí)間等參數(shù)都可以直接通過PC機(jī)進(jìn)行輸入確認(rèn)。感應(yīng)加熱電源的十二個(gè)工藝追溯功能，PC機(jī)還可以將半年的工藝參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)，如加熱功率、加熱時(shí)間、加熱頻率以及生產(chǎn)的具體日程時(shí)間(精確到某天某時(shí)某分)便于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行追溯。
[0035]2、可在PC機(jī)上設(shè)置口令保護(hù)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(yùn)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)可以監(jiān)控并由液晶顯示器進(jìn)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(dòng)修正或自動(dòng)列出不合格零件，使控制系統(tǒng)暫停工作并報(bào)警，同時(shí)在液晶顯示器上顯示故障信息性質(zhì)和所要修正的動(dòng)作。
[0037]4、多層次電氣隔離(電源隔離、信號(hào)隔離、通訊隔離)，極大地避免對(duì)感應(yīng)加熱電源、診斷系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)的不良影響。[0038]5、全菜單模式操作簡(jiǎn)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(duì)操作者的電氣理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)要求。
[0039]6、開放式連接方式，即下位機(jī)(PC機(jī))與上位機(jī)(微處理器)的連接靈活，上位機(jī)也可以設(shè)置為筆記本電腦或者工控機(jī)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地的連接診斷與傳輸數(shù)據(jù)。可以選擇有線/無線網(wǎng)絡(luò)連接，診斷系統(tǒng)測(cè)量誤差:0.5% ;電源工作頻率:最大500KHZ ;逆變組數(shù):≥6組。
[0040]本實(shí)用新型通過實(shí)時(shí)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(hù)時(shí)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(yuǎn)程指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)檢修使用，使用方便快捷。
【權(quán)利要求】
1.淬火機(jī)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(jī)診斷裝置，所述下位機(jī)診斷裝置連接有上位機(jī)診斷裝置； 所述下位機(jī)診斷裝置包括與所述隔離裝置連接的信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊的輸出端連接有PC機(jī)，且所述PC機(jī)內(nèi)設(shè)有操作選擇模塊，所述PC機(jī)的輸出端連接有下位機(jī)診斷顯示器，且所述PC機(jī)的輸出端通過通訊裝置連接至所述上位機(jī)診斷裝置； 所述上位機(jī)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(jī)，所述微處理器的輸出端分別連接有信息顯示模塊、上位機(jī)診斷顯示器和存儲(chǔ)模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的淬火機(jī)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(jī)床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)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(jī)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(jī)診斷顯示器和所述上位機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)床感應(yīng)加熱電源故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述存儲(chǔ)模塊包括設(shè)置在所述微處理器內(nèi)的內(nèi)存儲(chǔ)器或安裝在所述微處理器上用于連接外部U盤、移動(dòng)硬盤的USB接口。
8.如權(quán)利要求7所述的淬火機(jī)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(hào)隔離板和通訊隔離板。
【文檔編號(hào)】G01R31/42GK203732701SQ201320830665
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)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(qǐng)人:十堰高周波科工貿(mào)有限公司