[發(fā)明專利]適用于罩式爐風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置及風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910375886.0
• 申請(qǐng)日: 2019-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111913001A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許煜;顧懿;潘佐云;趙文浩;李岷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海寶信軟件股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01P3/00
• 分類(lèi)號(hào): G01P3/00;G05B19/042
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種適用于罩式爐風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于，包括轉(zhuǎn)速測(cè)量前端信號(hào)調(diào)理電路、MCU主控模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、4～20mA輸出模塊、電壓調(diào)整分配模塊，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量前端信號(hào)調(diào)理電路包括信號(hào)采樣模塊、光電隔離模塊、驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)模塊、信號(hào)濾波模塊，所述信號(hào)采樣模塊、光電隔離模塊、驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)模塊、信號(hào)濾波模塊、MCU主控模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、4～20mA輸出模塊依次相連接，所述電壓調(diào)整分配模塊分別與MCU主控模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、4～20mA輸出模塊相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于罩式爐風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述信號(hào)采樣模塊能夠?qū)D(zhuǎn)速傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行限流和防反接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于罩式爐風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述光電隔離模塊能夠?qū)⑼饨绮蓸有盘?hào)與內(nèi)部系統(tǒng)的電路有效隔離，輸入端采用電流型工作的低阻元件，所述光電隔離模塊輸入與輸出互相隔離，光電隔離模塊中電信號(hào)單向傳輸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于罩式爐風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)模塊能夠減小信號(hào)的輸出阻抗，提升信號(hào)的輸出能力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于罩式爐風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述信號(hào)濾波模塊采用π型阻容濾波電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行平滑處理，能夠有效抑制疊加在直流電路上的高頻交流分量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于罩式爐風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述MCU主控模塊采用STM32F103芯片，所述MCU主控模塊內(nèi)設(shè)置有看門(mén)狗程序，防止程序跑飛；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用AD558芯片，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊能夠?qū)CU主控模塊8位數(shù)據(jù)總線輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓值；

所述4～20mA輸出模塊采用AD694芯片，所述4～20mA輸出模塊能夠?qū)?shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出的電壓值轉(zhuǎn)換成4～20mA對(duì)應(yīng)的電流值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于罩式爐風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述電壓調(diào)整分配模塊采用兩級(jí)電壓分配，以PLC的24V電壓供電端作為電源供給，第一級(jí)通過(guò)一塊輸出可調(diào)的穩(wěn)壓芯片及其外圍電路，將24V電壓轉(zhuǎn)成15V后供給數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、和4～20mA輸出模塊；第二級(jí)通過(guò)另一塊輸出可調(diào)的穩(wěn)壓芯片及其外圍電路，將24V電壓轉(zhuǎn)成3.3V后供給MCU主控模塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于罩式爐風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速測(cè)量前端信號(hào)調(diào)理電路包括電阻R1、二極管D1、光電耦合器U1、電阻R2、反相器U2A、反相器U2B、電阻R3、電容C1、電容C2，所述電阻R1的一端和/或二極管D1的正極連接轉(zhuǎn)速傳感器輸出端，電阻R1的另一端分別連接二極管D1的負(fù)極、光電耦合器U1的1腳，二極管D1的正極連接光電耦合器U1的2腳，光電耦合器U1的3腳連接地，光電耦合器U1的4腳分別連接電阻R2的一端、反相器U2A的正端，電阻R2的另一端連接3.3V電源，反相器U2A的負(fù)端連接反相器U2B的正端，反相器U2B的負(fù)端分別連接電阻R3的一端、電容C1的一個(gè)極板，電容C1的另一個(gè)極板連接地，電阻R3的另一端連接電容C2的一個(gè)極板，電容C2的另一個(gè)極板連接地。

9.一種風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：上電：給風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置上電；

步驟2：自檢：上電后，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置進(jìn)行初始化自檢；若自檢不通過(guò)則不能啟動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置系統(tǒng)，若自檢通過(guò)則繼續(xù)執(zhí)行步驟3；

步驟3：判斷是否有信號(hào)輸入：若無(wú)信號(hào)輸入，則繼續(xù)等待信號(hào)輸入；若有信號(hào)輸入，則啟動(dòng)內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊AD,將該電壓信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)輸入控制器；

步驟4：控制器根據(jù)輸入數(shù)字信號(hào)生成轉(zhuǎn)速的實(shí)際值；

步驟5：控制器將速度實(shí)際值歸一化后通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線把數(shù)據(jù)傳給后續(xù)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DA；

步驟6：數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DA將輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓值輸出到4～20mA輸出模塊，4～20mA輸出模塊將電壓值轉(zhuǎn)換成4～20mA對(duì)應(yīng)的電流值輸出到PLC控制器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法采用權(quán)利要求1-8所述的適用于罩式爐風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置。