本實(shí)用新型屬于超硬材料合成加工設(shè)備控制系統(tǒng)，具體涉及一種六面頂壓機(jī)雙控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

六面頂壓機(jī)在目前是我國(guó)超硬材料生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備,由于超硬材料市場(chǎng)的多元化產(chǎn)品的需求，使得超硬材料生產(chǎn)廠家不僅要生產(chǎn)常規(guī)用途產(chǎn)品又要不斷研究開發(fā)高端產(chǎn)品以適應(yīng)市場(chǎng)需求。高品質(zhì)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)對(duì)六面頂壓機(jī)控制系統(tǒng)的控制技術(shù)水平和控制精度都有較高的要求。在超硬材料合成控制方面，更重要的是對(duì)壓力和溫度兩大參數(shù)的精確控制，壓力溫度控制技術(shù)水平作為衡量超硬材料廠家生產(chǎn)和科研水平的重要標(biāo)志之一，所以只有提高了控制水平和控制精度才可以滿足優(yōu)質(zhì)高品級(jí)超硬材料的合成工藝要求。為了多元化產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)整的需求，設(shè)計(jì)出了新型的控制方案，實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品不同監(jiān)控系統(tǒng)靈活轉(zhuǎn)換、控制精密可靠的雙控制系統(tǒng)。此雙控制系統(tǒng)包含：系統(tǒng)1為常規(guī)產(chǎn)品控制系統(tǒng)，系統(tǒng)2為高端產(chǎn)品控制系統(tǒng)，上位機(jī)控制中心由可視化編程軟件實(shí)現(xiàn)。高端產(chǎn)品控制系統(tǒng)對(duì)壓力溫度的采樣和控制使用高精密計(jì)算方法，使得控制精度達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平；使用高精密位移傳感器對(duì)工作缸行走位移實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)視采樣，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)和查詢，對(duì)超硬材料的合成技術(shù)分析和研究提供了重要的參考價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型采用雙控制系統(tǒng)方案既實(shí)現(xiàn)了超硬材料高端產(chǎn)品和常規(guī)產(chǎn)品的控制系統(tǒng)調(diào)整轉(zhuǎn)換，又實(shí)現(xiàn)了高低端產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備硬件資源共享。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)共兩套監(jiān)控系統(tǒng)：系統(tǒng)1控制方案為常規(guī)產(chǎn)品的生產(chǎn)控制系統(tǒng)；系統(tǒng)2為高精密控制系統(tǒng)。高精密控制系統(tǒng)與常規(guī)產(chǎn)品控制系統(tǒng)在信號(hào)的計(jì)算處理以及數(shù)據(jù)采樣速度、分辨率、控制結(jié)構(gòu)方面有較大區(qū)別。高精密控制系統(tǒng)使用高精密計(jì)算方式，使得控制精度滿足高端超硬材料的合成技術(shù)水平，并使用高精密位移傳感器對(duì)工作缸行走位移實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)視采樣，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)和查詢，對(duì)超硬材料的合成技術(shù)分析和研究提供了重要的參考價(jià)值。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種六面頂壓機(jī)雙控制系統(tǒng)，包括：

雙監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心，分為常規(guī)生產(chǎn)系統(tǒng)和高精密生產(chǎn)系統(tǒng)，可任意在兩系統(tǒng)間切換；

PLC單元，包含內(nèi)置模擬量IN單元、內(nèi)置模擬量OUT單元、內(nèi)置開關(guān)量I/O和數(shù)據(jù)總線；

現(xiàn)場(chǎng)模擬信號(hào)采集元件包括壓力傳感元件、功率傳感元件、電流傳感元件、電壓傳感元件、位移傳感器和溫度傳感器；

模擬信號(hào)輸出控制元件包括加熱控制板和變頻器；

現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量及外圍電路包括接近開關(guān)、按鈕開關(guān)和電磁閥和油泵；

所述的內(nèi)置模擬量IN單元連接壓力傳感元件、功率傳感元件、電流傳感元件和電壓傳感元件；所述的內(nèi)置模擬量OUT單元連接加熱控制板和變頻器；內(nèi)置開關(guān)量I/O連接電磁閥和按鈕開關(guān)；

所述的數(shù)據(jù)總線連接模擬量IN單元、模擬量IN/OUT單元和開關(guān)量I/O單元；所述的模擬量IN單元連接位移傳感器；所述的模擬量IN/OUT單元連接溫度傳感元件和變頻頻率采樣單元；所述的開關(guān)量I/O單元連接接近開關(guān)和油泵。

本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是：本實(shí)用新型采用雙控制系統(tǒng)方案既實(shí)現(xiàn)了設(shè)備在超硬材料合成高端產(chǎn)品和常規(guī)產(chǎn)品過(guò)程中的控制系統(tǒng)靈活轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了高低端產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的硬件資源共享，同時(shí)也增加了對(duì)活塞缸工作位移量的精確采樣定位，為生產(chǎn)企業(yè)向高端產(chǎn)品生產(chǎn)的平穩(wěn)過(guò)渡起到了技術(shù)推動(dòng)作用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的控制原理結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

本實(shí)用新型分別設(shè)計(jì)出兩套控制系統(tǒng)，操作人員可根據(jù)生產(chǎn)需要在兩系統(tǒng)間任意轉(zhuǎn)換，執(zhí)行常規(guī)控制時(shí)六面頂壓機(jī)按照常規(guī)產(chǎn)品生產(chǎn)控制方案運(yùn)行；執(zhí)行高精密控制時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)便會(huì)按照高端產(chǎn)品的高精密控制方案執(zhí)行監(jiān)控。

本實(shí)用新型中通過(guò)雙監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心6對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，并通過(guò)PLC單元1進(jìn)行控制。所使用的PLC單元1為OMRON CP1H系列，內(nèi)置開關(guān)量I/O 5采用20EDR1、內(nèi)置模擬量IN/OUT單元4采用MAD11、內(nèi)置模擬量IN單元2采用AD042以及數(shù)據(jù)總線3?，F(xiàn)場(chǎng)模擬信號(hào)采集元件由壓力傳感元件14、功率傳感元件15、電流傳感元件16、電壓傳感元件17、溫度傳感元件11、位移傳感元件10組成；模擬信號(hào)輸出控制元件由加熱控制板18和變頻器19組成；現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量及外圍電路由接近開關(guān)13、按鈕開關(guān)21和電磁閥20、油泵22組成。其中內(nèi)置模擬量IN單元2連接壓力傳感元件14、功率傳感元件15、電流傳感元件16和電壓傳感元件17；內(nèi)置模擬量OUT單元4連接加熱控制板18和變頻器19；內(nèi)置開關(guān)量I/O 5連接電磁閥20和按鈕開關(guān)21；數(shù)據(jù)總線3連接模擬量IN單元7、模擬量IN/OUT單元8和開關(guān)量I/O單元9；模擬量IN單元7連接位移傳感器10；模擬量IN/OUT單元8連接溫度傳感元件11和變頻頻率采樣單元12；開關(guān)量I/O單元9連接接近開關(guān)13和油泵22。

各控制模塊按照規(guī)定的通訊協(xié)議與PLC單元1實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，將采集到的現(xiàn)場(chǎng)壓力、功率、電流、溫度、電壓、油泵頻率以及各開關(guān)量信號(hào)等運(yùn)行數(shù)據(jù)反饋給雙監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心6，監(jiān)控中心將會(huì)按照操作人員預(yù)先選擇好的控制系統(tǒng)運(yùn)行，完成常規(guī)/高分辨率數(shù)據(jù)采集及常規(guī)/高精密輸出控制，通過(guò)加熱控制板、變頻器以及開關(guān)量輸出電路配合完成對(duì)合成腔內(nèi)合成塊的溫度和壓力的常規(guī)/精密的調(diào)控，同時(shí)使用常規(guī)/高精密位移傳感器對(duì)工作缸行走位移實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)視采樣和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)和查詢。