[實用新型]基于無線傳輸技術的冷軋板形輥信號處理系統

有效

• 申請號: 201920486052.2
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN209657116U
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 劉美紅;高山鳳
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G08C17/02;G01B21/20
• 代理公司: 14110 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 任林芳<國際申請>=<國際公布>=<進入

本實用新型基于無線傳輸技術的冷軋板形輥信號處理系統，屬于冶金設備自動化檢測領域；提供了抗干擾性能強、對板形信號的處理具有很好的實時性和穩定性的冷軋板形輥信號處理系統；技術方案為：基于無線傳輸技術的冷軋板形輥信號處理系統，包括壓力傳感器、嵌入式信號處理單元和工控機，多個壓力傳感器設置在板形輥的表面，壓力傳感器與嵌入式信號處理單元有線相連，嵌入式信號處理單元集成為一塊PCB電路板，固定設置在板型輥內部的空槽內，隨板型輥一起旋轉，嵌入式信號處理單元與工控機無線相連。

技術領域

本實用新型基于無線傳輸技術的冷軋板形輥信號處理系統，屬于冶金設備自動化檢測技術領域。

背景技術

冷軋板帶生產中，板帶材板形的檢測與控制一直是制約其產品質量的重要因素。而板形信號的處理與傳輸過程中的實時性，精確性是板形控制的前提條件。國內外新型的板形輥為整體封閉式，內置多個壓電或壓磁式傳感器，其板形數據傳輸一般采用電滑環或光耦的方法來實現傳感器模擬量從旋轉端到固定端的傳輸，再將模擬信號通過線纜傳送給上位機處理；在此過程中，要求傳輸環境干燥、潔凈、高絕緣性。而板帶軋制的實際環境較為惡劣，周圍電磁場的干擾較多，導致數據傳輸失真。

此外，現有板形的信號處理系統是通過滑環結構給傳感器提供激磁信號并將其產生的板形信號傳出板形信號處理單元，通過在信號處理單元中的模擬信號處理電路實現信號的放大、濾波、峰值鎖存等環節。處理后的信號通過導線連接工控機，工控機通過插入數據采集卡實現對鎖存板形信號的A/D轉換和編碼器脈沖的計數，然后由軟件系統進行處理。本文將這種傳統的板形信號處理系統稱為“板形信號處理單元+工控機”系統構架模型，如圖1所示。

在圖1所示的系統模型中，由板形信號處理單元為通過滑環為壓磁傳感器提供激磁信號，并為相敏檢波電路提供同源同頻的載波信號來實現對板形信號的相敏檢波。同時，板形信號處理單元在完成對板形模擬信號的放大、相敏檢波、濾波、峰值鎖存等處理后，將處理后的信號通過導線傳遞到工控機，工控機通過對應的數據采集卡來實現對信號的實時采集，然后通過軟件系統完成對板形輥位置、轉速的測定以及板形信號補償處理等。在完成這些工作后將得到的真實的板形數據實時傳遞給板形自動控制系統，并存儲板形數據和實時顯示板形。

板形信號經過滑環結構傳輸，由于其本身機械結構存在的問題，使之很容易引入噪聲信號。在信號經過處理單元后，轉換為低頻模擬信號，然后經過導線傳入到控制室，由于在冷軋生產車間中用電設備眾多，周圍環境中充滿著諸多高能的電磁場，信號在長距離導線傳輸過程中，無法避免的會受到外界磁場干擾，導致板形信號的質量大大降低，在后續處理過程中信號失真現象頻繁發生。激磁信號分別需要傳遞到傳感器和信號處理單元，而兩者位置并不集中，造成激磁信號傳輸中會引入干擾，使得信號調制和解調時所用載波并不完全一致。工控機負責控制A/D轉換、實時數據采集、數字信號處理、顯示傳輸等任務，負擔較大，致使系統的穩定性較差。

實用新型內容

本實用新型基于無線傳輸技術的冷軋板形輥信號處理系統，克服了現有技術存在的不足，提供了抗干擾性能強、對板形信號的處理具有很好的實時性和穩定性的冷軋板形輥信號處理系統。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：基于無線傳輸技術的冷軋板形輥信號處理系統，包括壓力傳感器、嵌入式信號處理單元和工控機，多個壓力傳感器設置在板形輥的表面，壓力傳感器與嵌入式信號處理單元有線相連，嵌入式信號處理單元集成為一塊PCB電路板，固定設置在板型輥內部的空槽內，隨板型輥一起旋轉，嵌入式信號處理單元與工控機無線相連；

壓力傳感器用于采集冷軋板對板型輥的壓力信號，嵌入式信號處理單元用于產生供壓力傳感器使用的激磁信號，對壓力信號進行鎖相放大、模數轉換并將數據以無線方式發送到工控機中，工控機接收無線數據，完成數據補償、處理和存儲，顯示板型。