[發明專利]一種基于物聯網風電主軸加工的智能測控系統及測控方法

在審

• 申請號: 201710238815.7
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN106970601A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 張洪;劉圣祥;余駿華;戚振華;徐建東
• 申請（專利權）人: 江陰振宏重型鍛造有限公司;江南大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 江陰大田知識產權代理事務所(普通合伙)32247
• 代理人: 王明亮

1.一種基于物聯網風電主軸加工的智能測控系統，其特征在于，所述系統包括相互之間電連接的數據采集單元，數據傳輸單元、數據檢測診斷單元、數據處理單元和控制執行單元；

數據采集單元，用于采集風電主軸鍛造、一次熱處理、機加工、二次熱處理、表面噴涂過程的相關數據，所述數據包括風電主軸原材料中氮、氫、氧、硅含量的數據，風電主軸鍛造前在加熱爐內的加熱溫度、加熱時間、加熱爐內燃氣供應量數據，風電主軸鍛造后三坐標檢測數據，風電主軸鍛造后進行一次熱處理時電加熱爐爐內溫度、加熱時間、加熱電功率及一次熱處理用冷卻介質溫度的數據，一次熱處理后粗機加工前后的探傷數據、粗機加工后的三坐標檢測數據，粗機加工后二次熱處理時電加熱爐爐內溫度、加熱時間、加熱電功率及二次熱處理用冷卻介質溫度的數據，二次熱處理及精機加工后的三坐標檢測數據和探傷數據，以及表面噴涂工藝中的環境的溫度、壓力、送風量、排風量，噴槍的噴嘴角度、噴涂速度數據，數據采集單元將采集到的數據通過數據傳輸單元傳送給數據處理單元；

數據傳輸單元，用于各單元之間的數據傳送，同時還用于將各類數據傳送到廣域網和局域網，并通過以太網與子系統雙向鏈接；

數據檢測診斷單元，用于接收經數據處理單元處理后的采集數據并將其與存儲單元內存儲的數據和/或設定的預定目標控制數據進行比較，然后將比較結果再傳送給數據處理單元中的控制器；

數據處理單元，用于將數據采集單元采集到的數據進行模數轉換處理，并將處理后的數據傳送給數據檢測診斷單元，然后再接收數據檢測診斷單元傳回的比較結果數據，數據處理單元中的控制器依據比較得出判斷執行指令，控制器將判斷執行指令通過數模轉換器轉換后再通過數據傳輸單元傳送給控制執行單元；

控制執行單元，用于將控制器發出的判斷執行指令通過數據傳輸單元傳送給驅動器件執行相應的控制任務。

2.如權利要求1所述的基于物聯網風電主軸加工的智能測控系統，其特征在于，所述數據采集單元中包括有溫度檢測模塊、氮氫氧檢測模塊、光譜檢測模塊、超聲脈沖探傷檢測模塊、磁粉檢測模塊、三坐標檢測模塊和時鐘模塊，各檢測模塊和時鐘模塊通過數據線與數據采集單元中的接線端口連接。

3.如權利要求2所述的基于物聯網風電主軸加工的智能測控系統，其特征在于，所述光譜檢測模塊為光譜檢測儀包括基座、發射器、探測器及光譜檢測器，所述發射器、探測器及光譜檢測器均安裝于所述基座上，所述樣品置于所述光譜檢測器內，所述發射器發射電磁波，所述電磁波進入所述光譜檢測器并在所述樣品表面反射或透射后從所述光譜檢測器出射，出射后的電磁波被所述探測器接收以檢測所述樣品的反射光譜或透射光譜。

4.如權利要求2所述的基于物聯網風電主軸加工的智能測控系統，其特征在于，所述氮氫氧檢測模塊包括用于測定氧含量的紅外監測儀，用于測定氫、氮含量的熱導池。

5.如權利要求2所述的基于物聯網風電主軸加工的智能測控系統，其特征在于，所述超聲脈沖探傷檢測模塊是由窄脈沖發射電路和回波信號接收電路組成的超聲脈沖探傷檢測儀。

6.如權利要求2所述的基于物聯網風電主軸加工的智能測控系統，其特征在于，所述磁粉檢測模塊為霍爾傳感器陣列，所述溫度檢測模塊為遠紅外溫度傳感器，所述三坐標檢測模塊為微米級位移傳感器。

7.如權利要求1所述的基于物聯網風電主軸加工的智能測控系統，其特征在于，所述數據傳輸單元包括用于各單元之間數據雙向傳輸的數據線、有線和/或無線通信模塊、服務器。

8.如權利要求1所述的基于物聯網風電主軸加工的智能測控系統，其特征在于，所述數據處理單元包括中央控制器、若干個車間子控制器和遠端子控制器；車間子初步控制器用于處理車間子系統內部采集到的數據并將處理結果傳送到中央控制器，同時接收中央控制器發出的控制指令，并將控制指令發送給控制執行單元；遠端子控制器用于設置控制目標參數指令，同時用于監視系統運營狀況；中央控制器用于接收各車間子控制器發來的初步處理數據和遠端子控制器發來的設定參數和/或控制指令數據，并對上述數據進行協調處理，然后將控制指令發送給車間子控制器，中央控制器還用于接收控制執行單元執行控制指令后反饋給中央控制器的指令執行結果的反饋信息，并將其反饋信息傳送到相應的遠端子控制器及各車間子控制器。