退磁在軸承磨削加工中是一個(gè)不可缺少的檢測(cè)生產(chǎn)工序，雖然它不直接改變零件的幾何形狀和加工精度，但會(huì)影響軸承的加工精度和的產(chǎn)品質(zhì)量。在自動(dòng)控制反饋系統(tǒng)中，VB已成為 Wndows系統(tǒng)開發(fā)的主要語言。本文介紹了VB6.0在軸承退磁檢測(cè)系統(tǒng)中利用計(jì)算機(jī)與適配卡等硬件組成系統(tǒng)對(duì)軸承零件進(jìn)行退磁檢測(cè)實(shí)時(shí)控制的原理，說明了系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)與選擇。
在我們實(shí)際工程中退磁檢測(cè)的方法有熱致退磁、靜態(tài)退磁和動(dòng)態(tài)退磁三種，而軸承磨削加工生產(chǎn)中廣泛采用的是動(dòng)態(tài)退磁檢測(cè)。目前國(guó)內(nèi)軸承廠對(duì)軸承套圈退磁檢測(cè)大多采用交流交變的退磁方式。本文介紹在軸承退磁中基于VB技術(shù)而達(dá)到自動(dòng)檢測(cè)控制的一種方法。
整個(gè)自動(dòng)退磁檢測(cè)控制系統(tǒng)分為控制部分和裝置部分，圖1為該退磁檢測(cè)傳送裝置部分的總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，在這里我們不對(duì)裝置部分具體研究，而主要研究整個(gè)控制系統(tǒng)的控制部分。
圖1 總體示意圖
1.系統(tǒng)控制原理
如圖2所示為整個(gè)系統(tǒng)控制部分原理框圖，計(jì)算機(jī)通過適配卡與接口電路控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，傳感器將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的殘磁量數(shù)據(jù)傳遞返回，通過適配卡傳回計(jì)算機(jī)處理并再次發(fā)出指令而控制電機(jī)。當(dāng)傳感器檢測(cè)的結(jié)果負(fù)向超差時(shí)計(jì)算機(jī)就發(fā)出快速脈沖指令，這樣輸送裝置就運(yùn)動(dòng)快，軸承零件的退磁時(shí)間就少；相反當(dāng)傳感器檢測(cè)的結(jié)果正向超差時(shí)計(jì)算機(jī)就發(fā)出慢速脈沖指令，這樣輸送裝置就運(yùn)動(dòng)慢，軸承零件的退磁時(shí)間就長(zhǎng)；這樣就有效地利用了系統(tǒng)資源，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)閉環(huán)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，能有效地保證軸承零件的退磁效果。
圖2 系統(tǒng)控制原理框圖
2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
在自動(dòng)控制和巡回檢測(cè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)利用適配卡PIO-D56和接口電路RS-232/RS 485與HMR2300-D21-232磁傳感器等硬件。由于適配卡PIO-D56有三組接口，我們利用其中的輸入與輸出接口組，分別接受來自傳感器的信號(hào)和輸出控制步進(jìn)電機(jī)的脈沖。
由于是采用RS-485進(jìn)行通信，配置—個(gè)RS-232/RS 485轉(zhuǎn)換器，本系統(tǒng)由—臺(tái)主控P C 機(jī)、一個(gè)適配卡PIO-D56、一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路和多個(gè)傳感器(為使工作更可靠，相互間不受影響，采用一點(diǎn)—個(gè)傳感器)組成。
RS-485總線采用平衡發(fā)送和接收，具有抗模干擾的能力、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，最高傳輸速率可達(dá)10M bit/s，同一對(duì)雙絞線可接256個(gè)終端這樣可以節(jié)省電纜數(shù)量和布線難度，而且可隨情況進(jìn)行調(diào)節(jié)和擴(kuò)展。目前由于RS-485是一種半雙工通信，發(fā)送和接收用同一物理通道，在任意時(shí)刻只允許一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處于發(fā)送狀態(tài)，若有2臺(tái)或2臺(tái)以上的設(shè)備同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，即產(chǎn)生總線沖突，使整個(gè)系統(tǒng)通信癱瘓。
本系統(tǒng)采用主從式查詢方式，即PC機(jī)給出某—下位機(jī)的地址碼，向下位機(jī)發(fā)出詢問，當(dāng)某一下位機(jī)接到這一地址碼與本機(jī)地址碼相符時(shí)，就發(fā)送數(shù)據(jù)，Pc機(jī)即接收數(shù)據(jù)，否則當(dāng)本機(jī)地址碼與呼叫地址碼不符時(shí)，不發(fā)送數(shù)據(jù)。這里的數(shù)據(jù)傳送方式有PC機(jī)采用查詢方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)與傳感器采用中斷方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)等。
3.系統(tǒng)軟件說明
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)由Visual Basic6.0應(yīng)用軟件和適配卡PIO-D56驅(qū)動(dòng)軟件兩大部分組成。
VB以其高效、簡(jiǎn)單易用等特點(diǎn)越來越受到用戶的青睞，已成為Windows系統(tǒng)開發(fā)的主要語言。VB支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)化的事件驅(qū)動(dòng)編程模式，并可以使用無限擴(kuò)增控件，而且可以十分方便地設(shè)計(jì)出良好的人機(jī)界面。重要的是VB為用戶提供了一個(gè)很重要的通信控件，該通信控件通過串行口傳送、接收數(shù)據(jù)，為用戶的應(yīng)用程序提供了串行通信的基礎(chǔ)。
計(jì)算機(jī)的通信功能主要包括呼叫發(fā)送控制命令并接收數(shù)據(jù)信息。適配卡PIO-D56驅(qū)動(dòng)軟件是硬件本身自帶的系統(tǒng)軟件，它包含適配卡的初始、激活、控制等幾種應(yīng)用程序所組成。開始工作前需要對(duì)其激活并加以初始化處理。即
Private Sub CmdInitial_Click()
Dim wRetVal As Integer
Dim InVal1 As Integer
Dim InVal2 As Integer
Dim InVal3 As Integer
Dim i As Long '介面卡的初始化
cmdControl.Enabled = True
End Sub
4.VB軟件開發(fā)
計(jì)算機(jī)通信程序采用VB6.0編寫。VB6.0提供了一個(gè)MSCOMM通信控件，該控件屏蔽了通信過程中的底層操作可以實(shí)現(xiàn)從串行口讀人數(shù)據(jù)或?qū)懙綌?shù)據(jù)到串口上，改變其屬性，向?qū)ο蟀l(fā)送消息，為對(duì)象事件編寫響應(yīng)代碼，可以很方便地完成用戶程序之間的串行通信。人機(jī)界面如圖3所示。
圖3人機(jī)入口界面圖
由于我們軸承的退磁采用的是動(dòng)態(tài)方式，這樣軸承的殘磁量由傳感器檢測(cè)后傳輸?shù)竭m配卡PIO-D56經(jīng)過處理后發(fā)出脈沖信息，這里的主要改變電機(jī)線圈的通電方式即變拍的原理，從而控制電機(jī)的快慢，也即控制軸承零件退磁的時(shí)間，如果遇到停電同樣也可以控制電機(jī)反轉(zhuǎn)以達(dá)到對(duì)未進(jìn)行退磁處理的軸承零件退磁，這樣就有效地保證整個(gè)零件的加工工序的完整性。
為了直觀地反映整個(gè)退磁的動(dòng)態(tài)過程，我們?cè)谌鐖D4主界面上設(shè)計(jì)有一從傳感器中檢測(cè)到的殘磁量的大小顯示，并有動(dòng)態(tài)圖形曲線，同時(shí)可以設(shè)置殘磁量的標(biāo)準(zhǔn)而加以控制。
圖4系統(tǒng)控制界面圖
5.系統(tǒng)主要功能
本軸承退磁檢測(cè)控制系統(tǒng)主要有以下幾方面的功能：
(1)實(shí)時(shí)控制與報(bào)告
在軸承退磁檢測(cè)控制系統(tǒng)的主界面上能直接反應(yīng)出系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，包含電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)向；殘磁的大小與參數(shù)曲線；另外傳感器的測(cè)量結(jié)果以每次一行的形式寫在一張實(shí)時(shí)報(bào)告表中，可以查詢并監(jiān)視本次測(cè)量開始后各測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果，從而得到零件殘磁量的具體的變化規(guī)律，為產(chǎn)品前續(xù)其它加工工序的監(jiān)控起到系統(tǒng)檢測(cè)控制的輔助作用。
(2)歷史查詢功能
當(dāng)輸入起始日期時(shí)間、結(jié)束時(shí)間并選中需查詢的傳感器，系統(tǒng)可生成一張符合此條件的所有測(cè)量值，包括測(cè)量日期、時(shí)間、測(cè)量值、是否發(fā)生報(bào)警等信息，還可以只生成發(fā)生報(bào)警的測(cè)量點(diǎn)信息，以曲線圖的形式將全部測(cè)量數(shù)據(jù)顯示出來、可以任意選插起始時(shí)間，顯示間隔等；同時(shí)還具有統(tǒng)計(jì)功能，用戶可選定起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)據(jù)此自動(dòng)給出此其間內(nèi)的最大值、最小值、平均值、數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)等統(tǒng)計(jì)信息。這些數(shù)據(jù)是一個(gè)企業(yè)的最好的產(chǎn)品檔案文件，有利于公司提高產(chǎn)品質(zhì)量的全面管理水平。
6.總結(jié)
本文所介紹的 VB6.0在軸承退磁檢測(cè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，充分利用了VB友好界面和計(jì)算機(jī)適陪卡控制的優(yōu)點(diǎn)，采用計(jì)算機(jī)與適配卡結(jié)合的控制手段，適時(shí)顯示運(yùn)行參數(shù)和系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使得系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)一目了然，真正做到了對(duì)軸承退磁動(dòng)態(tài)過程的適時(shí)控制，避免了那種退磁與檢測(cè)分開的被動(dòng)加工模式，提高了生產(chǎn)效率與保證了產(chǎn)品質(zhì)量。該技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，不僅可以用于軸承退磁檢測(cè)方面，還可以應(yīng)用于食品干燥等行業(yè)方面的檢測(cè)，這種基于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)方面的研究具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
