專利名稱：感應(yīng)加熱中頻電源柜面板集中數(shù)字顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬冶煉、透熱及淬火等熱加工處理工藝用感應(yīng)加熱變頻 電源，尤其是涉及一種感應(yīng)加熱中頻電源柜面板集中數(shù)字顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在金屬冶煉、熱加工、機(jī)器零件的淬火等加工處理工藝中，感 應(yīng)加熱用變頻電源裝置不可或缺，上述感應(yīng)加熱用變頻電源裝置有時也分 開稱為中頻電源、超音頻電源和高頻電源，其一般功率都比較大，因而體 積也大，構(gòu)造較復(fù)雜，運行中需操作者實時詳細(xì)觀察和注意的各種電參數(shù) 也多。由于上述電參數(shù)每一時刻都從不同角度反映著變頻電源系統(tǒng)的運行 狀態(tài)，并且經(jīng)分析后，從中可隨時發(fā)現(xiàn)變頻電源在各個時刻的運行狀態(tài)， 包括是否正常、節(jié)能或故障等。實際使用時，上述變頻電源所測定的各電 參數(shù)具體由相應(yīng)設(shè)置在控制面板的各種儀表分別進(jìn)行直觀顯示。
現(xiàn)如今，上述各儀表基本上都是傳感器取樣，儀表信號整定，且采用
儀表(指針或數(shù)顯)顯示的形式，比如變頻柜子上設(shè)有三相工頻電壓表、 三相工頻電流表、直流電壓表、直流電流表、中頻電壓表、中頻頻率表、 中頻功率表、水壓表，多路水溫巡檢表等。但是，由于上述儀表種類多， 生產(chǎn)廠家雜，每塊儀表都有各自的面扳風(fēng)格以及接線方式和電信號取樣要 求。目前，通用的做法均是把上述所需設(shè)置的所有類型儀表，整體組合鑲 嵌在變頻電源柜的門面板上，因而顯得整個面板上所排列的儀表多而雜， 并且不美觀；另外，每塊顯示表背面最少要接二根以上的線纜，因而所安
裝的傳輸線很多，這樣，各路電信號之間極易受到干擾，最終影響性能。 綜上所述，雖然上述儀表顯示系統(tǒng)存在諸多缺陷和不足，但是由于感 應(yīng)加熱用變頻電源裝置面板上所使用的儀表大多為專用儀表，造價都比較高，基于種種原因，上述最早和最傳統(tǒng)的儀表顯示式組合方式一直沿用至今。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一 種感應(yīng)加熱中頻電源柜面板集中數(shù)字顯示系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使 用操作簡便且性能可靠，能有效解決現(xiàn)有電源柜面板顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 接線多且存在信號干擾等實際問題，更重要的是采用了全數(shù)字化技術(shù)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種感應(yīng)加熱中頻電 源柜面板集中數(shù)字顯示系統(tǒng)，其特征在于包括與布設(shè)在被檢測中頻電源 柜內(nèi)部的傳感器組相接的信號釆集、處理及通訊傳輸模塊、布設(shè)在所述被 檢測中頻電源柜面板上且能進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)接收、處理及顯示的顯示儀表 組、連接在信號釆集、處理及通訊傳輸模塊與顯示儀表組之間的數(shù)據(jù)傳輸 線，以及為各用電單元進(jìn)行供電的供電電源；
所述信號采集、處理及通訊傳輸模塊包括分別與所述傳感器組中的各 傳感器相接的接口電路、對接口電路所傳入的各路信號進(jìn)行分析處理并將 處理得出的所有相關(guān)參數(shù)對應(yīng)標(biāo)識上特征字后按順序編成一數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行 傳輸?shù)奶幚砥饕?，以及將處理器一處理得出的?shù)據(jù)鏈經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送至 顯示儀表組的通訊傳輸模塊一；所述接口電路為處理器一的自帶接口和/ 或與處理器一相接的擴(kuò)展接口；所述處理器一與通訊傳輸模塊一相接；
所述顯示儀表組由多個分別對所傳入數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行分析處理并顯示的 顯示儀表組成；所述顯示儀表包括根據(jù)與所標(biāo)識的特征字從所傳入數(shù)據(jù)鏈 中找出本顯示儀表對應(yīng)數(shù)據(jù)段并對所述數(shù)據(jù)段進(jìn)行相應(yīng)處理的處理器二 ， 以及與處理器二相接的數(shù)字顯示器；所述處理器二與數(shù)字顯示器的編碼驅(qū) 動電路相接；所述處理器二內(nèi)嵌有對數(shù)據(jù)傳輸線所傳入數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行接收的 通訊傳輸模塊二；
所述通訊傳輸模塊一與所述通訊傳輸模塊二相對應(yīng)，且通訊傳輸模塊一與處理器二間通過數(shù)據(jù)傳輸線進(jìn)行連接。
所述通訊傳輸模塊二與通訊傳輸模塊一之間的通訊方式為一對多串
行通訊方式或i2c通訊方式。
所述處理器一為單片機(jī)ATMEGA16-16PU,處理器二為單片機(jī) ATTINY2313-10PU。
所述數(shù)據(jù)傳輸線的數(shù)量為兩條。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、結(jié)構(gòu)簡單，顯示儀表組即 儀表盤排列規(guī)范且美觀。2、產(chǎn)品能批量化生產(chǎn)，并且適用面寬，不僅適 用于感應(yīng)加熱變頻電源裝置，同時也能適用于同類其他所有產(chǎn)品使用，因 而可取代傳統(tǒng)的儀表顯示方式。3、由于所傳輸信號均為數(shù)字化信號，因 而抗干擾能強，傳輸距離遠(yuǎn)。4、通過一對多串行通訊方式或1忙通訊方式 能夠?qū)⒁恍盘栐捶炙椭炼嗵?，可同時供多處使用及顯示，因而傳輸線纜大 大減少， 一般只需要兩根數(shù)據(jù)傳輸線即可。5、本發(fā)明所處理、傳輸?shù)男?號，可與其它系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)共享，如接入局域網(wǎng)或因特網(wǎng)，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān) 控等功能。6、成本低，面板可規(guī)整模塊化。綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、 成本低、使用操作簡便且性能可靠，其把各種儀表的顯示方式歸一化，接 線僅用兩根電線串行通訊協(xié)議化，硬件單片機(jī)化，顯示數(shù)字化，面板結(jié)構(gòu) 模塊化，這使所傳輸信號由原來的模擬化轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，能有效解決現(xiàn) 有電源柜面板顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、接線多且存在信號干擾等實際問題。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明的電路原理框圖。
附圖標(biāo)記說明
l一信號釆集、處理及通訊傳l-l一接口電路； 1-2—處理器一；
輸模塊；l-3—通訊傳輸模塊一； 2—數(shù)據(jù)傳輸線； 3—顯示儀表組；
3-2—處理器二； 3-3—數(shù)字顯示器； 4一傳感器組；
5 —顯示儀表。
具體實施例方式
如圖l、圖2所示，本發(fā)明包括與布設(shè)在被檢測中頻電源柜內(nèi)部的傳感 器組4相接的信號采集、處理及通訊傳輸模塊l、布設(shè)在所述被檢測中頻 電源柜面板上且能進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)接收、處理及顯示的顯示儀表組3、連接 在信號釆集、處理及通訊傳輸模塊1與顯示儀表組3之間的數(shù)據(jù)傳輸線2， 以及為各用電單元進(jìn)行供電的供電電源。
本實施例中，所述傳感器組包括分別對被檢測中頻電源柜所輸入工頻 電源的電壓和電流、所輸出中頻電源的電壓和電流以及頻率、直流電壓和 電流、被檢測中頻電源柜內(nèi)部冷卻水路各支路的溫度，以及對被檢測電源 柜內(nèi)需檢測溫度器件的溫度等進(jìn)行實時檢測的工頻電壓傳感器、工頻電流 傳感器、中頻電壓傳感器、中頻電流傳感器、頻率傳感器、直流電壓傳感 器、直流電流傳感器、水路溫度傳感器、器件溫度傳感器等多路傳感器。
所述信號釆集、處理及通訊傳輸模塊l包括分別與所述傳感器組中的 各傳感器相接的接口電路1-1、對接口電路1-1所傳入的各路信號進(jìn)行分 析處理并將處理得出的所有相關(guān)參數(shù)對應(yīng)標(biāo)識上特征字后按順序編成一 數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行傳輸?shù)奶幚砥饕?1-2,以及將處理器一 1-2處理得出的數(shù)據(jù)鏈 經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線2發(fā)送至顯示儀表組3的通訊傳輸模塊一 1-3。所述接口電 路l-l為處理器一 1-2的自帶接口和/或與處理器一 l-2相接的擴(kuò)展接口。 所述處理器一 1-2與通訊傳輸模塊一 1-3相接。
本實施例中，所使用傳感器的種類和數(shù)量較多，因而信號釆集、處理 及通訊傳輸模塊1中所設(shè)置的接口電路1-1包括處理器一 1-2的自帶接口 和與處理器一 1-2相接的擴(kuò)展接口。實際使用過程中，所述傳感器組中的 各傳感器將其實時檢測的多路模擬或數(shù)字信號通過接口電路l-l輸至處理器一 1-2，處理器一 1-2首先將所傳入的模擬信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化后再進(jìn)行 相應(yīng)處理，其處理過程包括首先根據(jù)所述工頻電壓傳感器和工頻電流傳 感器所檢測信號、中頻電壓傳感器和中頻電流傳感器所檢測信號，以及直 流電壓傳感器、直流電流傳感器所檢測信號相應(yīng)計算得出工頻功率參數(shù) 值、中頻功率參數(shù)值以及直流功率參數(shù)值；之后，再將處理得出的所有相 關(guān)參數(shù)，包括工頻電壓、工頻電流、工頻功率、中頻電壓、中頻電流、中 頻功率、中頻頻率、直流電壓、直流電流、水路溫度、器件溫度等多個參 數(shù)，對應(yīng)標(biāo)識上特征字后按順序編成一數(shù)據(jù)鏈。最后，由與處理器一l-2 相接的通訊傳輸模塊一 l-3將所編成的數(shù)據(jù)鏈通過數(shù)據(jù)傳輸線2傳送至顯 示儀表組3。
所述顯示儀表組3由多個分別對所傳入數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行分析處理并顯示的 顯示儀表5組成；所述顯示儀表5包括根據(jù)與所標(biāo)識的特征字從所傳入數(shù) 據(jù)鏈中找出本顯示儀表對應(yīng)數(shù)據(jù)段并對所述數(shù)據(jù)段進(jìn)行相應(yīng)處理的處理 器二 3-2,以及與處理器二 3-2相接的數(shù)字顯示器3-3。所述處理器二 3-2 與數(shù)字顯示器3-3的編碼驅(qū)動電路相接。所述處理器二 3-2內(nèi)嵌有對數(shù)據(jù) 傳輸線2所傳入數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行接收的通訊傳輸模塊二。所述通訊傳輸模塊一 l-3與所述通訊傳輸模塊二相對應(yīng)，且通訊傳輸模塊一 l-3與處理器二 3-2 間通過數(shù)據(jù)傳輸線2進(jìn)行連接。所述通訊傳輸模塊二與通訊傳輸模塊一 1-3之間的通訊方式為一對多串行通訊方式或I2C通訊方式。
本實施例中，所述處理器一 1-2為單片機(jī)ATMEGA16-16PU,處理器二 3-2為單片機(jī)ATTINY2313-IOPU。所述數(shù)據(jù)傳輸線2的數(shù)量為兩條。
本實施例中，所述多個顯示儀表5包括工頻電壓表、工頻電流表、工 頻功率表、中頻電壓表、中頻電流表、中頻功率表、中頻頻率表、直流電 壓表、直流電流表、水路溫度表、器件溫度表等多個顯示儀表，上述多個 顯示儀表分別對所檢測的參數(shù)進(jìn)行實時顯示并實時更新。
所述顯示儀表組3的具體信號處理過程是首先所述多個顯示儀表5 的處理器二 3-2通過其內(nèi)嵌的通訊傳輸模塊二，接收來自通訊傳輸模塊一l-3傳送而來的數(shù)據(jù)鏈后，各顯示儀表5的處理器二 3-2首先根據(jù)與所標(biāo) 識的特征字從所傳入數(shù)據(jù)鏈中找出本顯示儀表5對應(yīng)的數(shù)據(jù)段，并且對所 述數(shù)據(jù)段(即找出的本顯示儀表5顯示的數(shù)據(jù)段)進(jìn)行相應(yīng)處理，同時根 據(jù)處理結(jié)果對本顯示儀表的編碼驅(qū)動電路進(jìn)行控制，由所述編碼驅(qū)動電路 編碼驅(qū)動的數(shù)字顯示器3-3進(jìn)行同步顯示。
另外，每塊表的外殼選用國家標(biāo)準(zhǔn)外殼，面板統(tǒng)一設(shè)計，內(nèi)部電路是 一個小型單片機(jī)系統(tǒng)即處理器二 3-2和多位數(shù)碼譯碼顯示元件即數(shù)字顯示
器3-3，各顯示儀表將其將接收到的數(shù)據(jù)重新按7段數(shù)碼再編碼顯示，不 斷刷新，如果是一表多路顯示，某一路和其它路數(shù)據(jù)同時在表上顯示出來， 可不斷重復(fù)巡檢顯示。另外，各顯示儀表5的面板上印有信號單位，如V、 A等字樣，利用顯示數(shù)據(jù)與單位組合成一組意義明確的顯示量。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是 根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu) 變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)加熱中頻電源柜面板集中數(shù)字顯示系統(tǒng)，其特征在于包括與布設(shè)在被檢測中頻電源柜內(nèi)部的傳感器組(4)相接的信號采集、處理及通訊傳輸模塊(1)、布設(shè)在所述被檢測中頻電源柜面板上且能進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)接收、處理及顯示的顯示儀表組(3)、連接在信號采集、處理及通訊傳輸模塊(1)與顯示儀表組(3)之間的數(shù)據(jù)傳輸線(2)，以及為各用電單元進(jìn)行供電的供電電源；所述信號采集、處理及通訊傳輸模塊(1)包括分別與所述傳感器組中的各傳感器相接的接口電路(1-1)、對接口電路(1-1)所傳入的各路信號進(jìn)行分析處理并將處理得出的所有相關(guān)參數(shù)對應(yīng)標(biāo)識上特征字后按順序編成一數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行傳輸?shù)奶幚砥饕?1-2)，以及將處理器一(1-2)處理得出的數(shù)據(jù)鏈經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線(2)發(fā)送至顯示儀表組(3)的通訊傳輸模塊一(1-3)；所述接口電路(1-1)為處理器一(1-2)的自帶接口和/或與處理器一(1-2)相接的擴(kuò)展接口；所述處理器一(1-2)與通訊傳輸模塊一(1-3)相接；所述顯示儀表組(3)由多個分別對所傳入數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行分析處理并顯示的顯示儀表(5)組成；所述顯示儀表(5)包括根據(jù)與所標(biāo)識的特征字從所傳入數(shù)據(jù)鏈中找出本顯示儀表對應(yīng)數(shù)據(jù)段并對所述數(shù)據(jù)段進(jìn)行相應(yīng)處理的處理器二(3-2)，以及與處理器二(3-2)相接的數(shù)字顯示器(3-3)；所述處理器二(3-2)與數(shù)字顯示器(3-3)的編碼驅(qū)動電路相接；所述處理器二(3-2)內(nèi)嵌有對數(shù)據(jù)傳輸線(2)所傳入數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行接收的通訊傳輸模塊二；所述通訊傳輸模塊一(1-3)與所述通訊傳輸模塊二相對應(yīng)，且通訊傳輸模塊一(1-3)與處理器二(3-2)間通過數(shù)據(jù)傳輸線(2)進(jìn)行連接。
2. 按照權(quán)利要求l所述的感應(yīng)加熱中頻電源柜面板集中數(shù)字顯示系 統(tǒng)，其特征在于所述通訊傳輸模塊二與通訊傳輸模塊一 (1-3)之間的通訊方式為一對多串行通訊方式或i2c通訊方式。
3. 按照權(quán)利要求l或2所述的感應(yīng)加熱中頻電源柜面板集中數(shù)字顯 示系統(tǒng)，其特征在于所述處理器一 (1-2)為單片機(jī)ATMEGA16-16PU, 處理器二 (3-2)為單片機(jī)ATTINY2313-10PU。
4. 按照權(quán)利要求l或2所述的感應(yīng)加熱中頻電源柜面板集中數(shù)字顯 示系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)傳輸線(2)的數(shù)量為兩條。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種感應(yīng)加熱中頻電源柜面板集中數(shù)字顯示系統(tǒng)，包括與布設(shè)在被檢測中頻電源柜內(nèi)部的傳感器組相接的信號采集、處理及通訊傳輸模塊、布設(shè)在所述被檢測中頻電源柜面板上且能進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)接收、處理及顯示的顯示儀表組、連接在信號采集、處理及通訊傳輸模塊與顯示儀表組之間的數(shù)據(jù)傳輸線，以及為各用電單元進(jìn)行供電的供電電源。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用操作簡便且性能可靠，能有效解決現(xiàn)有電源柜面板顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、接線多且存在信號干擾等實際問題。
文檔編號G01D7/02GK101539439SQ200910021539
公開日2009年9月23日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者侯西倫, 田志明 申請人:西安啟功電氣有限公司