振動消除應力多任務控制系統的製作方法

2023-05-08 14:45:16 1

專利名稱：振動消除應力多任務控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及控制設備，特別涉及一種振動消除應力多任務控制系統。
技術背景振動消除應力技術(VSR)，即利用一種嚴格受控的振動能量，對金屬工件進行處理， 以解決工件加工過程中和加工之後出現的內部殘餘應力導致尺寸變化及抗載荷能力變化的 問題。VSR對消除、減少或均化金屬工件內的殘餘應力，提高工件抗動靜載、抗變形能力， 穩定尺寸精度有重要的功效。目前，在傳統振動消除應力系統中，全世界所有激振器設備都是單一任務的控制系統， 也就是說， 一個控制器只能控制一臺激振器進行工件處理，而這樣一套系統需要l人操作。 傳統的振動消除應力單一任務工作流程參見圖1。在實際應用中，參見圖2，對於生產批量 大的企業來講，為了完全滿足生產處理量的需求，控制器可能需要幾十臺，甚至上百臺， 這樣導致操作工人數量急劇增加，同時佔用大量場地，提高了企業生產成本、降低了效率。 這種系統主要缺點有1. 各個處理系統都是獨立，造成需要大量的控制器和操作人員；2. 每個系統處理的數據需要單獨處理，不利於集中管理和監控；3. 管理人員無法在第一時間查詢現場所有工件處理情況；4. 設備製造商需要對每套系統單獨維修，提高了維修成本。激振器控制系統中，採用了專利號為200510092985.6的專利技術，但是，仍然處於每 個系統單獨處理的狀態，這對推廣振動消除應力技術的應用造成了影響。 發明內容本發明的目的是提供一種在工件處理量不變的情況下，大大的減少控制系統和操作工 人數量，每個操作工人可以大幅度提高處理量、生產效率和經濟效益，從而降低成本的振 動消除應力多任務控制系統。為達到上述目的，本發明振動消除應力多任務控制系統，包括通過弓形夾剛性連接到 工件上的激振器、粘貼在工件表面上的傳感器和控制單元，還包括一控制中心主機和一串 口通訊伺服器，所述激振器、傳感器和控制單元具有多組，每組所述傳感器的振動信號分別接至該組所述控制單元，每組所述控制單元的控制信號分別接至該組所述激振器，各組 所述控制單元分別與通過所述串口通訊伺服器與所述控制中心主機相連接；所述控制中心 主機存儲有根據工件處理量選擇N個控制單元，同時控制N臺激振器進行工藝處理和監控 的程序序列，其中N大於等於2 ，該程序執行如下步驟(1) 同時對所有或者部分工件進行頻譜分析(2) 對每個工件分析的頻率進行排序、選取要處理的頻率；(3) 對每個工件進行若干個頻率的處理；(4) 記錄每個工件的參數、加速度變化和處理時間；(5) 保存和/或列印數據。本發明振動消除應力多任務控制系統，其中所述控制中心主機採用基於Intel X86體系結 構的PC伺服器，其作業系統基於微軟的Windows平臺，網絡體系基於Web/Server結構，所 述控制中心主機接有鍵盤和顯示終端。本發明振動消除應力多任務控制系統，其中所述串口通訊伺服器與各控制單元通過 RS232接口相連，所述控制中心主機通過乙太網LAN接口與所述串口通訊伺服器相連並通過 網際網路接口與遠程PC機相連。本發明振動消除應力多任務控制系統，系統配備UPS不間斷電源，所述控制中心主機、 串口通訊伺服器、各控制單元和UPS電源放置在一個機櫃中。本發明提供的振動消除應力多任務控制系統，其有益的技術效果是1. 採用控制中心主機通過串口通訊伺服器連接到控制單元，可以同時連接、控制N個 (N=2,3......100)控制單元。採用多窗口顯示每臺激振器工作時的參數和曲線，控制單元可以同時單獨工作，在工件處理量不變的情況下，大大的減少控制系統和操作工人數量，每 個操作工人可以大幅度提高處理量、生產效率和經濟效益，從而降低成本。2. 串口通訊伺服器提供RS232埠和乙太網LAN埠，為串口設備連接到乙太網提供 了便攜的傳輸方式，同時把串口數據轉換成IP數據，這樣有利於主機系統的處理，並有利於(1)廠家通過Internet遠程現場培訓客戶、指導客戶；遠程對系統進行升級和維護，提高服 務效率、降低企業運營成本。(2)企業管理人員或者操作者可以在任何時間和地點通過網絡 遠程監控現場工件處理狀況、查詢工件振動時效處理數據。3. 系統配備UPS不間斷電源，這樣在供電系統出現故障的情況下，系統依然可以正常運 行，保證了整個系統的可靠性。4. 控制中心主機、各控制單元、串口通訊伺服器、UPS電源都放置在一個櫃式機櫃內，這樣有利於設備集中管理和維護、減少場地佔用。


下面將結合實施例參照附圖對本發明進行詳細說明。圖1是傳統激振器單一任務的流程圖；圖2是傳統激振器多任務系統的結構圖；圖3是本發明振動消除應力多任務控制系統的方框圖；圖4是本發明振動消除應力多任務控制系統中接口連接的示意圖；圖5是本發明振動消除應力多任務控制系統的控制流程圖。
具體實施方式
參照圖3，本發明振動消除應力多任務控制系統，包括幾十組激振器、傳感器和控制單 元， 一控制中心主機和一串口通訊伺服器。激振器通過弓形夾剛性連接到工件上，傳感器粘 貼在工件表面上。每組傳感器的振動信號分別接至該組控制單元，每組控制單元的控制信號 分別接至該組激振器。各組控制單元分別通過串口通訊伺服器與控制中心主機相連接。控制中心主機，控制中心主機採用基於Intel X86體系結構的PC伺服器，其作業系統基 於微軟的Windows平臺，基於WINDOWS多任務作業系統，負責系統整體控制，工藝處理 和監控，處理數據的保存和列印。控制中心控制系統基於Web/Server結構的網絡體系。控制 中心主機接有鍵盤和顯示終端。參照圖4給出了振動消除應力多任務控制系統接口的具體連 接方式。軟體系統則把現有的、成熟的用C語言開發的振動時效系統平滑過渡到Windows平臺， 並利用微軟Windows平臺的各種開發工具進行多任務處理。參照圖5，控制中心主機安裝、運行的軟體系統根據工件處理量選擇N個控制單元，同 時控制N臺激振器分別進行工藝處理和監控，其中N大於等於2，軟體程序執行如下步驟(1) 同時對所有或者部分工件進行頻譜分析(該技術已經公開於專利號為 200510092985.6的專利中，此處不做重述)；(2) 對每個工件分析的頻率進行排序、選取要處理的頻率；(3) 對每個工件進行5個頻率的處理；(4) 記錄每個工件的參數、加速度變化和處理時間；(5) 保存和/或列印數據。 本發明振動消除應力多任務控制系統技術特點和實施方案如下串口通訊伺服器與各控制單元通過RS232接口相連，控制中心主機通過乙太網LAN接口與串口通訊伺服器相連並通過網際網路接口與遠程PC機相連。參照圖4，控制中心通過網絡 連接到串口通訊伺服器，為串口設備連接到乙太網提供了便攜的傳輸方式，該設備提供 10M/100M自適應的乙太網埠和RS232接口。串口通訊伺服器通過RS232埠連接到控制單元，可以同時連接、控制2至N個 (N=2，3......100)控制單元。控制中心主機配置10M/100M雙埠，這樣有利於1，廠家通過Internet遠程現場培訓客戶、指導客戶；遠程對系統進行升級和維護，提高 服務效率、降低企業運營成本。2,企業管理人員或者操作者可以在任何時間和地點通過網絡遠程監控現場工件處理狀 況、查詢工件振動時效處理數據。參照圖3，系統配備UPS不間斷電源，這樣在供電系統出現故障的情況下，系統依然可 以正常運行，保證了整個系統的可靠性。控制中心主機、串口通訊伺服器、各控制單元和UPS電源放置在一個機櫃中，這樣有利 於設備集中管理和維護、減少場地佔用。下面具體說明本發明振動消除應力多任務控制系統的使用。1,將需要處理的工件按振動消除應力需要平穩支撐好。2，把N個激振器分別剛性安裝到需要振動處理的工件上3，把激振器與控制單元連接，控制單元和控制中心連接。
4，點擊控制中心上每個窗口所對應的激振器，然後運行應用程式。5，控制中心屏幕可以同時顯示所有正處理工件的工作參數和曲線，也可以單獨顯示某個處理工件的參數和曲線。 6，某工作中的激振器，其電流、加速度保護都由控制單元來處理，這樣保證在某個單元出現故障的情況下，不影響其他單元的工作。 7，根據振動消除應力標準，控制中心在處理完工件時，每個控制單元即可以同時也可以 不同時的停止工作、保存和列印處理數據。
權利要求
1.一種振動消除應力多任務控制系統，包括通過弓形夾剛性連接到工件上的激振器、粘貼在工件表面上的傳感器和控制單元，其特徵在於還包括一控制中心主機和一串口通訊伺服器，所述激振器、傳感器和控制單元具有多組，每組所述傳感器的振動信號分別接至該組所述控制單元，每組所述控制單元的控制信號分別接至該組所述激振器，各組所述控制單元分別通過所述串口通訊伺服器與所述控制中心主機相連接；所述控制中心主機存儲有根據工件處理量選擇N個控制單元，同時控制N臺激振器分別進行工藝處理和監控的程序序列，其中N大於等於2，該程序執行如下步驟(1)同時對所有或者部分工件進行頻譜分析；(2)對每個工件分析的頻率進行排序、選取要處理的頻率；(3)對每個工件進行若干個頻率的處理；(4)記錄每個工件的參數、加速度變化和處理時間；(5)保存和/或列印數據。
2. 根據權利要求l所述的振動消除應力多任務控制系統，其特徵在於其中所述控制中 心主機採用基於Intel X86體系結構的PC伺服器，其作業系統基於微軟Windows平臺，網絡 體系基於Web/Server結構，所述控制中心主機接有鍵盤和顯示終端。
3. 根據權利要求1或2所述的振動消除應力多任務控制系統，其特徵在於其中所述串 口通訊伺服器與各控制單元通過RS232接口相連，所述控制中心主機通過乙太網LAN接口 與所述串口通訊伺服器相連並通過網際網路接口與遠程PC機相連。
4. 根據權利要求3所述的振動消除應力多任務控制系統，其特徵在於系統配備UPS 不間斷電源，所述控制中心主機、串口通訊伺服器、各控制單元和UPS電源放置在一個機櫃 中。
全文摘要
本發明振動消除應力多任務控制系統，包括激振器、傳感器、控制單元、控制中心主機和串口通訊伺服器。激振器、傳感器和控制單元具有多組，每組傳感器分別接至該組控制單元，每組控制單元分別接至該組激振器，各組控制單元分別與通過串口通訊伺服器與控制中心主機相連接。控制中心主機存儲有同時控制N臺激振器進行工藝處理和監控的程序序列，其中N大於等於2，控制單元可以同時單獨工作，在工件處理量不變的情況下，大大減少設備和操作工人，提高生產效率和經濟效益，從而降低成本。控制中心主機通過網際網路與遠程PC機相連，管理人員可以遠程監控現場工件處理狀況和數據，並且利於廠家遠程培訓、指導客戶和系統升級、維護，提高服務效率。
文檔編號G05B15/02GK101328535SQ20071011904
公開日2008年12月24日 申請日期2007年6月18日 優先權日2007年6月18日
發明者胡曉東 申請人:北京翔博科技有限責任公司