摘要:为对大型杂乱机电设备的状况进行实时监测,规划了一种依据ARM9和WinCE操作体系的机电设备监测终端。以模块化的思维规划了S3C2440中心板、数据收集、振荡监测、输出操控、TFT液晶显现等模块。完结了嵌入式WinCE软件体系的开发。
关键词:监测终端;ARM9;振荡监测;嵌入式WinCE
机电设备检测终端体系集微处理器、数据收集、操控履行、通讯接口、人机接口等模块于一体,到达实时监测机电设备状况的意图。
跟着出产自动化水平的进步,机电设备在许多大型设备中处于中心位置,渐趋杂乱,对其保护的要求越来越高,若机电设备的毛病得不到及时的发现,整个大型配备的正常运转将会受到影响。依据设备实时检测数据和毛病诊断为根底的修理具有针对性强,实时性高的长处。然后到达下降出产成本、进步企业效益的意图,极具研讨远景。
1 机电设备检测终端体系硬件规划
机电设备检测终端操控结构框图如图1所示。主控模块是机电设备检测终端的中心,首要担任从信号收集模块获取机电设备的运转参数,对取得的数据进行相关剖析与处理,显现机电设备的运转参数,守时保存参数数据,并经过通讯接口将收集数据传给监测体系主操控端。它首要包含ARM9的中心板、通讯接口、信号收集、人机接口、输出操控、数据存储、电源办理等部分。
微处理器和谐各模块之间的作业,首要完结以下使命:将数据收集模块收集到的数据进行存储和显现;经过通讯模块将收集的数据传输给监测体系主操控机;依据数据收集模块收集的数据发生操控指令,操控履行模块完结相应的履行动作;依据监测体系主操控端经过通讯接口传来的操控指令,履行相应的操作。
作为机电设备监测终端体系的重要组成部分,本文首要剖析振荡检测模块、开关/模仿信号收集模块、温度监测模块以及输出操控模块4部分。
1.1 振荡检测电路规划
高速旋转的机电设备,因为旋转质量的不平衡、轴承的刚度、滚珠的缺点、滑动轴承的油膜振荡等要素影响都会引起振荡,会发生巨大的重复变化的交变载荷,这不但会下降机器的使用寿命和可靠性,并且还会发生严峻的损坏事端。将速度传感器的外壳固定在振荡物体上,整个传感器跟着振荡物体一同振荡,而处在空气空隙内的动线圈是用很软的簧片固定在外壳上的,其自振频率ωn较低。当振荡物体的振荡频率ω≥1.5ωn时,动线圈处在相对停止状况,线圈与磁钢之间发生相对运动,动线圈切开磁力线而发生感应电势E=BLV,公式中B为磁场强度、L为感应线圈导线长度、V为相对运动速度,当B、L一守时,输出电势E正比于振荡速度V。若要取得与振荡位移成正比的振荡信号,传感器输出的信号必须经积分回路,再对信号进行电压幅值调度,将模仿信号转化为S3C2440所能接纳的0~3.3 V电压。
1.2 开关/模仿信号收集电路规划
开关/模仿信号收集电路包含直流模仿量收集电路、数字开关量收集电路两部分。
模仿量收集模块:收集机电设备配电柜里边缓变的传感器参数,因而需监测直流模仿电压或电流值。本监测终端要求供给两路收集通道,其间一路为直流电压,其丈量规模为0~5 V;另一路为直流电流,其丈量规模为4~20 mA。考虑到机电设备配电柜的运转环境,模仿信号收集之后需进行电气阻隔,因而直流模仿量的收集分为采样和阻隔两部分。为削减阻隔通道,选用串行A/D转化芯片,其通讯接口选用具有SPI通讯接口的串行A/D转化芯片ADC0832,如图2所示。
开关量收集模块:收集开关的状况。本监测终端要求供给四路数字开关量收集通道,数字开关量的最大值为5 V。为进步中心板的可靠性,在中心板与数字开关量之间选用光耦合进行电气阻隔。其间一路数字开关量收集电路如图3所示。
如图3所示,当输入的数字开关量(D—IN1)为低电平时,光耦导通,中心板收集到光耦输出信号(DOUT1)为低电平:当输入的数字开关量(D—IN1)为高电平时,光耦断开,中心板收集到光耦输出信号(DOUT1)为高电平。由此可知,中心板收集到的光耦输出信号(DOUT1)正确反映了数字开关量的状况。