[发明专利]挤出生产线监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种挤出生产线监控系统，特别是涉及一种以单片机为核心的挤出生产线监控系统。

背景技术

随着塑料制品的广泛应用，塑料加工业也得到长足发展，塑料挤出生产线数量众多，但大多数生产线存在生产效率低，浪费大，产量及品质不稳定，缺乏数据进行分析改进和追溯等问题，不利于长远发展和提升竞争力。

前文所述生产线问题点具体表现有：生产现场员工擅自调整生产线产量，因缺乏有效的监控系统，管理者无法及时发现纠正，导致产量低于标准值和交货延后；若生产线中一设备出现故障，因缺乏监控系统及时发出故障警报，现场操作人员及管理人员无法及时发现及排除故障，导致大量物料报废、设备故障损失扩大及生产线长时间停机中断；塑料挤出加工过程中经常需要换单换型，因缺乏监控系统，清机换型时间不能有效控制，导致换型时间过长，产生大量时间浪费；塑料挤出加工过程中电能是最大的能源消耗，当前因缺乏与系统集成的电能测量模块，导致没有完整、及时、准确的耗电数据用于成本核算。

挤出生产线关键设备包括混料机，喂料装置，挤出机，切粒机等。

针对前文所述的生产线问题点，当前有少数企业采用PLC为核心建立监控系统，具有可靠性高，功能完善等优点，但在购买硬件的同时还要购买软件，且需要二次开发，存在成本较高的缺点，无法大规模推广。

发明内容

本发明提供一种以单片机为核心的监控系统，集成电源模块，单片机模块，挤出机监控模块，混料机监控模块，喂料装置监控模块，切粒机监控模块，通信模块，人机界面等。新的监控系统具有集成度高，功能完备，信息化程度高，稳定可靠，低成本等优点，监控程度固化在单片机内，用户不需二次开发，既能解决前文所述生产线问题点，又具有成本优势，利于推广。

本发明是这样实现的：一种挤出生产线监控系统，包括电源模块，单片机模块，挤出机监控模块，混料机监控模块，喂料装置监控模块，切粒机监控模块，通信模块，人机界面，其特征在于：还包括单片机模块与电源模块，挤出机监控模块，混料机监控模块，喂料装置监控模块，切粒机监控模块，通信模块，人机界面连接；所述电源模块与单片机模块，挤出机监控模块，混料机监控模块，喂料装置监控模块，切粒机监控模块，通信模块连接；所述电源模块，人机界面与外部直流电源连接。

在本发明的技术方案中：电源模块与外部12V直流电源连接，经过电源芯片稳压滤波后，分别输出5V、3.3V、2.5V直流电压，为其它模块提供直流电源。

在本发明的技术方案中：单片机模块包括单片机、与单片机连接的晶振电路、与单片机连接的复位电路；单片机需具有Flash、RAM、定时器、看门狗、RTC、ADC、DAC、GPIO、SPI、I2C、USART资源。

在本发明的技术方案中：挤出机监控模块包括多个数字量输入输出回路和多个模拟量输入回路；数字量输入回路一端连接挤出机控制系统，另一端连接单片机IO管脚，用于单片机采集挤出机的启停，故障信号；数字量输出回路一端连接报警器，另一端连接单片机IO管脚，用于报警输出；模拟量输入回路一端连接挤出机控制系统，另一端连接单片机IO管脚，用于单片机采集挤出机的运行速度和工作电流值。

在本发明的技术方案中：混料机监控模块由多个数字量输入回路组成，数字量输入回路一端连接混料机控制系统，另一端连接单片机IO管脚，用于单片机采集混料机的启停和故障信号。

在本发明的技术方案中：喂料装置监控模块包括多个数字量输入回路和模拟量输入回路；数字量输入回路一端连接喂料装置控制系统，另一端连接单片机IO管脚，用于单片机采集喂料装置的启停和故障信号；模拟量输入回路一端连接喂料装置控制系统，另一端连接单片机IO管脚，用于单片机采集喂料装置的喂料量信号；喂料装置包括螺杆喂料机和失重式喂料秤。

在本发明的技术方案中：切粒机监控模块由多个数字量输入回路和模拟量输入回路组成；数字量输入回路一端与切粒机控制系统连接，另一端与单片机IO管脚连接，用于单片机采集切粒机的启停和故障信号；模拟量输入回路一端与切粒机控制系统连接，另一端与单片机IO管脚连接，用于单片机采集切粒机的速度信号。

在本发明的技术方案中：通信模块包括多个通信端口及收发器，分别为RS485串口，以太网端口；各通信端口分别与单片机对应管脚连接，实现单片机对各通信端口的控制。

在本发明的技术方案中：人机界面为具备与单片机通信功能的触摸屏，或液晶屏组件，或PC上位机，用于人机交互。