磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置，其主要技術(shù)特點(diǎn)是：包括采集磨漿機(jī)綜合參數(shù)的下位機(jī)和控制下位機(jī)運(yùn)行的上位機(jī)，所述的下位機(jī)包括單片機(jī)、電參數(shù)傳感器、稱重傳感器、加載裝置、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)芯片、看門狗電路、人機(jī)交互模塊以及RS232串口電路，電參數(shù)傳感器采集磨漿機(jī)的用電參數(shù)并傳送給單片機(jī)，磨漿機(jī)中的紙漿重量通過加載裝置、稱重傳感器、信號(hào)調(diào)理電路及A/D轉(zhuǎn)換電路連接到單片機(jī)上，單片機(jī)通過RS232串口電路與上位機(jī)相連接。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，提高了用電效率和提高功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，具有數(shù)據(jù)通訊實(shí)時(shí)可靠、檢測(cè)數(shù)據(jù)全面以及人機(jī)操作簡(jiǎn)明、維護(hù)成本低廉、傳輸速度快等特點(diǎn)。
【專利說明】磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于磨漿機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]市場(chǎng)上現(xiàn)有數(shù)字式電參數(shù)檢測(cè)儀的檢測(cè)方式大多數(shù)為電壓、電流和功率的分離檢測(cè)，從實(shí)際使用效果來看，存在著功能單一、自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn)，不適用于大批量自動(dòng)化工業(yè)測(cè)試。上述產(chǎn)品也不能完全滿足磨漿機(jī)等設(shè)備對(duì)用電情況的檢測(cè)需求，同時(shí)，這些產(chǎn)品未預(yù)留的數(shù)據(jù)傳輸接口。通信設(shè)備的制造廠商和通信設(shè)備的運(yùn)營維護(hù)部門，他們關(guān)心的是技術(shù)規(guī)范要求指標(biāo)的合格與不合格，而不關(guān)心指標(biāo)量的大小，測(cè)試的過程是自動(dòng)按程序進(jìn)行。這類儀表是人們先按技術(shù)規(guī)范要求的指標(biāo)范圍輸入到鍵盤程序中，測(cè)試符合規(guī)范書的要求則給出合格產(chǎn)品，予以通過，因此測(cè)量將由自動(dòng)化向智能化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量除省時(shí)、省力外，還可減少測(cè)量過程中人為的誤差。另外，由于通信系統(tǒng)的國際化，為保證其通信的互聯(lián)，要求網(wǎng)絡(luò)間接口必須按標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)間的信令必須一致，才能使傳輸?shù)男畔?語言、數(shù)據(jù)、圖像)滿足質(zhì)量要求。這樣就要測(cè)量儀表的測(cè)試項(xiàng)目、指標(biāo)參量、測(cè)試方法嚴(yán)格按ITU-T、ITU-R建議標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，世界各通信儀表公司、工廠都按ITU的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。現(xiàn)有各儀表公司的測(cè)量儀表差異性主要表現(xiàn)在:儀表生產(chǎn)的系列完整性；儀表智能軟件編輯的程序；儀表采用的專用芯片(ASIC)設(shè)計(jì)；儀表的專門工藝等差異，因此，世界各儀表公司技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)是軟件工程和專用芯片的競(jìng)爭(zhēng)。
[0003]目前，在造紙行業(yè)大量使用磨漿機(jī)，普遍存在運(yùn)行時(shí)電能利用率低、電能消耗現(xiàn)象嚴(yán)重、產(chǎn)能小的問題，如何測(cè)量磨漿機(jī)運(yùn)行時(shí)所耗電參數(shù)，并達(dá)到節(jié)能降耗的目的是目前迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種集成化程度高、體積小且操作方便的磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置，包括采集磨漿機(jī)綜合參數(shù)的下位機(jī)和控制下位機(jī)運(yùn)行的上位機(jī)，所述的下位機(jī)包括單片機(jī)、電參數(shù)傳感器、稱重傳感器、加載裝置、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)芯片、看門狗電路、人機(jī)交互模塊以及RS232串口電路，單片機(jī)分別與電參數(shù)傳感器、存儲(chǔ)芯片、人機(jī)交互模塊、看門狗電路以及RS232串口電路相連接，電參數(shù)傳感器采集磨漿機(jī)的用電參數(shù)并傳送給單片機(jī)，磨漿機(jī)中的紙漿重量通過加載裝置、稱重傳感器、信號(hào)調(diào)理電路及A/D轉(zhuǎn)換電路連接到單片機(jī)上，單片機(jī)通過RS232串口電路與上位機(jī)相連接。
[0007]而且，所述的單片機(jī)還連接斷路器保護(hù)電路。
[0008]而且，所述的人機(jī)交互模塊包括液晶顯示模塊和鍵盤模塊。
[0009]而且，所述的信號(hào)調(diào)理電路由集成運(yùn)算放大器及其外圍電路構(gòu)成。[0010]而且，所述的電參數(shù)傳感器采用智能型三相電參數(shù)數(shù)據(jù)綜合采集模塊。
[0011]而且，所述的稱重傳感器采用拉壓兩用傳感器。
[0012]而且，所述的上位機(jī)采用工控機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0014]本實(shí)用新型通過下位機(jī)對(duì)采集磨漿機(jī)運(yùn)行時(shí)的耗電參數(shù)等進(jìn)行采集并通過串口送入上位機(jī)中對(duì)其電流、電壓、功率、電能等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示和監(jiān)測(cè)，提高了用電效率和提高功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，具有數(shù)據(jù)通訊實(shí)時(shí)可靠、檢測(cè)數(shù)據(jù)全面以及人機(jī)操作簡(jiǎn)明、維護(hù)成本低廉、傳輸速度快等特點(diǎn)。同時(shí)，能夠提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考，為配合國家造紙行業(yè)節(jié)能減排工作，全面展示國內(nèi)外先進(jìn)的節(jié)能減排和環(huán)保設(shè)備的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備，推廣節(jié)能減排新技術(shù)、新材料、新工藝；支持鼓勵(lì)節(jié)能減排產(chǎn)品的開發(fā)、應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為信號(hào)調(diào)理電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述:
[0018]—種磨楽:機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置,如圖1所示,包括上位機(jī)和下位機(jī),下位機(jī)完成參數(shù)的采集處理、電路保護(hù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙ぷ鳎衔粰C(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的顯示、匯總和存儲(chǔ)等工作?？紤]到系統(tǒng)工作環(huán)境的干擾因素很多，本實(shí)用新型選用工控機(jī)作為上位機(jī)，選用單片機(jī)作為下位機(jī)的核心。
[0019]下位機(jī)包括單片機(jī)、電參數(shù)傳感器、斷路器保護(hù)電路、稱重傳感器、加載裝置、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、看門狗電路、存儲(chǔ)芯片、人機(jī)交互模塊以及RS232串口電路，單片機(jī)分別與電參數(shù)傳感器、斷路器保護(hù)電路、看門狗電路、存儲(chǔ)芯片、人機(jī)交互模塊以及RS232串口電路相連接，紙漿重量(力)通過加載裝置、稱重傳感器、信號(hào)調(diào)理電路及A/D轉(zhuǎn)換電路連接到單片機(jī)上，人機(jī)交互模塊包括液晶顯示模塊和鍵盤模塊。
[0020]電參數(shù)傳感器選用智能型三相電參數(shù)數(shù)據(jù)綜合采集模塊EDA9033A，該模塊能夠準(zhǔn)確測(cè)量三相三線制或三相四線制交流電路中的三相電流、三相電壓(真有效值)、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度等電參數(shù)，在本電路中，能夠檢測(cè)磨漿機(jī)用電參數(shù)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量也傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中。EDA9033A模塊的輸入為三相電壓(O?500V)、三相電流(O?1000A);支持的通訊規(guī)約有3種:ASCII碼協(xié)議、十六進(jìn)制LC-Ol協(xié)議、M0DBUS-RTU協(xié)議，其輸出的數(shù)字信號(hào)由RS232接口送至單片機(jī)。
[0021]稱重傳感器通過加載裝置檢測(cè)磨漿機(jī)運(yùn)行過程中紙漿的重量，稱重傳感器將紙漿重量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路處理以及A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將數(shù)字信號(hào)傳送倒單片機(jī)中。在本實(shí)施例中，考慮到成本和精度指標(biāo)因素，選用北京普瑞薩斯測(cè)控技術(shù)有限公司的PS-W2S型拉壓兩用傳感器。該稱重傳感器屬于電橋式線性壓力傳感器，一個(gè)微應(yīng)變橋路輸出只有2mv左右，即使在滿載情況下，壓力傳感器的最大輸出也只有數(shù)十毫伏，若要送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換必須進(jìn)行信號(hào)的放大與濾波，這就需要具有高增益、高精度、低噪聲、低漂移等特點(diǎn)的信號(hào)調(diào)理電路來完成上述功能。
[0022]如圖2所示，信號(hào)調(diào)理電路由集成運(yùn)算放大器及其外圍電路構(gòu)成，在本實(shí)施例中，集成運(yùn)算放大器選用自動(dòng)穩(wěn)零技術(shù)的精密儀表放大器AD8230，它可在很好地抑制溫漂的同時(shí)又放大微弱直流信號(hào)，以滿足精密稱重傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。由于AD8230的典型供電電源為正負(fù)5V，因此采用高精度的電壓轉(zhuǎn)換芯片ADP667AR和ICL7660，分別為AD8230提供5V的精準(zhǔn)電壓。信號(hào)調(diào)理后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)中，在本實(shí)施例中，A/D轉(zhuǎn)換電路采用AD7705模塊實(shí)現(xiàn)，AD7705的PGA可通過指令設(shè)定，對(duì)不同幅度的輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)1、2、4、8、16、32、64和128倍的放大，足以滿足系統(tǒng)要求。
[0023]單片機(jī)通過電參數(shù)傳感器和稱重傳感器采集的磨漿機(jī)運(yùn)行時(shí)電參數(shù)和所耗紙漿重量參數(shù)，由存儲(chǔ)芯片保存數(shù)據(jù)并通過RS232串口傳送給上位機(jī)。為了防止采集現(xiàn)場(chǎng)的各種干擾因素，單片機(jī)連接一看門狗電路以保證下位機(jī)的可靠運(yùn)行，該看門狗電路采用看門狗芯片X5045來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，單片機(jī)與斷路器保護(hù)電路相連接，通過斷路器保護(hù)電路防止因磨漿機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流造成的電路故障。單片機(jī)在本實(shí)施例中，單片機(jī)采用Atmegel6AVR單片機(jī)，該單片機(jī)結(jié)合人機(jī)交互模塊實(shí)現(xiàn)下位機(jī)采集數(shù)據(jù)的顯示以及必要的參數(shù)設(shè)置，同時(shí)，單片機(jī)在上位機(jī)的控制下控制加載裝置的啟動(dòng)和停止。
[0024]所述的上位機(jī)采用工控機(jī)來實(shí)現(xiàn)，其通過RS232接口接收下位機(jī)采集的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，求出磨漿機(jī)運(yùn)行時(shí)所用電壓、電流、功率，并可以用波形圖表全面反映出設(shè)備運(yùn)行時(shí)的主要電量參數(shù)，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，便于分析、處理。在磨漿機(jī)運(yùn)行過程中可通過上位機(jī)設(shè)置功率報(bào)警值，當(dāng)功率值超過這一值時(shí)將會(huì)有報(bào)警顯示。
[0025]需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型包括并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于:包括采集磨漿機(jī)綜合參數(shù)的下位機(jī)和控制下位機(jī)運(yùn)行的上位機(jī)，所述的下位機(jī)包括單片機(jī)、電參數(shù)傳感器、稱重傳感器、加載裝置、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)芯片、看門狗電路、人機(jī)交互模塊以及RS232串口電路，單片機(jī)分別與電參數(shù)傳感器、存儲(chǔ)芯片、人機(jī)交互模塊、看門狗電路以及RS232串口電路相連接，電參數(shù)傳感器采集磨漿機(jī)的用電參數(shù)并傳送給單片機(jī)，磨漿機(jī)中的紙漿重量通過加載裝置、稱重傳感器、信號(hào)調(diào)理電路及A/D轉(zhuǎn)換電路連接到單片機(jī)上，單片機(jī)通過RS232串口電路與上位機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于:所述的單片機(jī)還連接斷路器保護(hù)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于:所述的人機(jī)交互模塊包括液晶顯示模塊和鍵盤模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于:所述的信號(hào)調(diào)理電路由集成運(yùn)算放大器及其外圍電路構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于:所述的電參數(shù)傳感器采用智能型三相電參數(shù)數(shù)據(jù)綜合采集模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于:所述的稱重傳感器采用拉壓兩用傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的磨漿機(jī)綜合參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于:所述的上位機(jī)采用工控機(jī)實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK203745006SQ201420134768
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】趙繼民, 楊世鳳, 薛龍 申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)