用于注塑成型过程的生产现场数据采集器及数据采集方法
阅读说明：本技术 用于注塑成型过程的生产现场数据采集器及数据采集方法 (Production field data acquisition unit and data acquisition method for injection molding process ) 是由 汪智勇 薛艳奔 刘旭才 冯伟 杨金表 刘春� 周良 徐承虎 于 2020-05-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于注塑成型过程的生产现场数据采集器,涉及支架领域。它包括整体上呈环形的环形底板(1),所述环形底板(1)上安装多个间隔布置的支撑架(2),所述支撑架(2)包括整体呈柱状结构的支持架(5)、安装在环形底板(1)上的支撑底座(3),以及用于放置电动机飞轮的飞轮放置底座(6),所述支持架(5)顶端与飞轮放置底座(6)固定连接,支持架(5)底端与支撑底座(3)固定连接。本发明结构简单、功能实用,节省了使用成本,经济性强。(The invention discloses a production field data acquisition device for an injection molding process, and relates to the field of supports. It is including being annular bottom plate (1) on the whole, install a plurality of interval arrangements's support frame (2) on annular bottom plate (1), support frame (2) are stand (5), the support base (3) of installing on annular bottom plate (1) of column structure including whole to and be used for placing motor flywheel's flywheel and place base (6), stand (5) top and flywheel are placed base (6) fixed connection, stand (5) bottom and support base (3) fixed connection. The invention has simple structure, practical function, use cost saving and strong economical efficiency.)
技术领域
本发明涉及一种用于采集注塑成型过程的生产数据的装置，尤其涉及一种用于注塑成型过程的生产现场数据采集器及数据采集方法。
背景技术
在注塑生产过程中，注塑成型设备(如注塑机、模温机等)的关键参数运行情况对于塑料制品的质量有直接影响；同时通过对注塑生产过程关键参数的数据实时采集和及时分析，可有效进行注塑生产过程的故障分析与诊断，提高注塑生产质量和产品合格率，有利于降低生产成本。
现有的注塑机控制器能够记录注塑生产过程关键参数，但一般未开放数据接口，不能将生产过程数据传输；具有数据开放接口的注塑机控制器价格昂贵、且采集的数据不全。现有的数据采集器未能做到通过通信口采集所有的生产单元数据来互联互通，因为需要有统一的协议来支持。
因此，针对以上问题，有必要提供一种用于采集注塑成型过程的现场生产数据的数据采集器。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题，提出了一种用于注塑成型过程的生产现场数据采集器及方法。
第一方面，本发明的技术方案为：一种用于注塑成型过程的生产现场数据采集器，其特征在于：包括中心处理单元、数据接口模块、温度采集模块、显示模块和网络接口模块，其中，
所述中心处理单元，与注塑机计算器传感器接口连接并用于并对注塑生产过程中的计数情况进行采集，包括用于对注塑生产过程中的实时生产数据进行处理的中心处理器、用于储存注塑生产过程中的实时生产数据的固态存储器、用于连接中心处理器和固态存储器的内存，以及用于连接注塑机计算器传感器上的各个数据接口的各端口接口电路；
所述数据接口模块，与注塑机数据通讯接口连接，包括用于输入并模拟注塑机的实时生产信号的模拟AI端口、用于输入和输出注塑生产过程中的实时生产数据的数字I/O端口，用于使模拟信号联网的通讯接口，用于连接蓝牙设备的蓝牙接口模块，和用于近距离非接触连接通信设备的NFC接口模块；
所述温度采集模块，通过温度采集ADC接口连接到注塑机温度传感器的共接点，用于对注塑机中的料筒温度进行采集；
所述显示模块，用于显示注塑生产过程中的实时生产数据；
所述网络接口模块，与注塑机的数据通信接口连接，用于为采集器传输数据提供网络通信功能。
在上述技术方案中，所述温度采集模块的温度采集控制精度在±0.4℃。
在上述技术方案中，所述网络接口模块为双网络端口，包括有线网络接口、无线网络接口、4G通信接口和5G通信接口。
在上述技术方案中，所述多个无线网络端口串联在一起组成无线网络连接。
第二方面，本发明的技术方案为：一种用于注塑成型过程的生产现场数据采集方法，它包括如下步骤,
S1：温度采集模块通过温度采集ADC接口连接到注塑机温度传感器的共接点，从而对注塑机中的料筒温度进行采集；
S2：中心处理器连接到注塑机计数器传感器接口，从而对注塑生产过程中的计数情况进行采集；
S3：网络通信模块与注塑机的数据通信接口连接，为采集器传输数据提供网络通信功能；
S4：数字I/O端口与注塑机的数据数据I/O接口相互连接，实现注塑机的生产数据实时传输。
在上述技术方案中，还包括步骤S5：通过数据接口模块实时采集注塑生产过程中的关键生产参数，并通过电脑PC端、手机移动端实时监控注塑生产过程，为注塑生产过程的实时在线监测和过程故障诊断提供数据基础，其中，所述关键生产参数包括注塑压力、注射速度、熔体温度、模具温度、注塑周期和注塑批次。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过在注塑机控制器外接该采集器实现注塑生产过程参数的实时采集，提高注塑生产效率和质量，降低生产成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明所述用于注塑成型过程的生产现场数据采集器的结构示意图；
图2为中心处理单元和接口模块5的结构示意图；
图3为数据采集器与注塑机控制器连接示意图。
具体实施方式
现有技术存在的问题：现有的一部分数据采集器(主要为注塑机控制器)能够记录注塑生产过程关键参数，但一般未开放数据接口，不能将生产过程数据传输；另外还有一部分数据采集器虽然具有数据开放接口，但这类数据采集器的价格昂贵，采集的数据不全。针对上述技术问题，本发明的技术方案为：本发明设计了一套不同于现有厂家提供的数据采集器，该数据采集器能连接到注塑机控制器上，能在各个生产单元之间互联互通形成统一的后台管理，实现注塑生产过程参数的实时采集。
为了使本发明的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供一种用于注塑成型过程的生产现场数据采集器，包括中心处理单元1、数据接口模块2、温度采集模块3、显示模块4和网络接口模块5，其中，
(1)中心处理单元1与注塑机计算器传感器接口连接，并用于并对注塑生产过程中的计数情况进行采集，中心处理单元1包括用于对注塑生产过程中的实时生产数据进行处理的中心处理器11、用于储存注塑生产过程中的实时生产数据的固态存储器12、用于连接中心处理器11和固态存储器12的内存13，以及用于连接注塑机计算器传感器上的各个数据接口的各端口接口电路14。
(2)数据接口模块2与注塑机数据通讯接口23连接，数据接口模块2包括用于输入并模拟注塑机的实时生产信号的模拟AI端口21、用于输入和输出注塑生产过程中的实时生产数据的数字I/O端口22，以及用于使模拟信号联网的通讯接口23。其中，模拟信号输入AI端口的数量超过20个，且集成了24位模数转换器ADC。数字I/O端口的数量超过20个，且具有多个USB接口(超过5个)。通讯接口主要为RS232/485端口，数量超过5个。
实际工作时，优选的，所述数据接口模块，还包括用于连接蓝牙设备的蓝牙接口模块，和用于近距离非接触连接通信设备的NFC接口模块。
(3)温度采集模块3，通过温度采集ADC接口31连接到注塑机温度传感器的共接点，用于对注塑机中的料筒温度进行采集。
(4)显示模块4主要用于显示注塑生产过程中的实时生产数据，显示模块主要为7英寸及以上的触摸显示器。
(5)网络接口模块5与注塑机的数据通信接口连接，采用双网络端口，包括有线网络接口、无线网络接口、4G通信接口和5G通信接口。实际工作时，网络接口模块5可以包括多个有线网络端口和多个无线网络端口，用于为采集器传输数据提供网络通信功能。优选的，多个无线网络端口串联在一起组成无线网络连接。
实际工作时，本发明还包括用于实时采集注塑生产过程中的关键生产参数的生产参数采集模块，其中，所述关键生产参数包括注塑压力、注射速度、熔体温度、模具温度、注塑周期和注塑批次。
实际工作时，本发明的生产现场数据采集方法包括如下步骤,
S1：温度采集模块通过温度采集ADC接口连接到注塑机温度传感器的共接点，从而对注塑机中的料筒温度进行采集；
S2：中心处理器连接到注塑机计数器传感器接口，从而对注塑生产过程中的计数情况进行采集；
S3：网络通信模块与注塑机的数据通信接口连接，为采集器传输数据提供网络通信功能；
S4：数字I/O端口22与注塑机的数据数据I/O接口相互连接，实现注塑机的生产数据实时传输。
实际工作时，还包括步骤S5：通过数据接口模块(2)实时采集注塑生产过程中的关键生产参数，并通过电脑PC端、手机移动端实时监控注塑生产过程，为注塑生产过程的实时在线监测和过程故障诊断提供数据基础，其中，所述关键生产参数包括注塑压力、注射速度、熔体温度、模具温度、注塑周期和注塑批次。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
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