CN103995143A - 转差速信号测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明转差速信号测量装置，涉及测速技术领域。包括测速环组，测速传感器，PLC模块，人机界面及电源，它们之间以电信号方式连接，其特点所述PLC模块，至少带有两个高速计数通道。所述测速环组，由脱水机上转鼔测速环和推料螺旋测速环组成。经传感器采集到的脉冲信号，分别输入西门子S7-300系列PLC的高速计数通道0和高速计数通道1。利用SFB48的计算功能得到转鼓转速，相同的方法得到推料螺旋的转速。最后，将转鼓转速及差速数值送至人机界面参与成套设备的监控。使用本装置避免因模拟信号转换带来的精度损失，并利用PLC功能模块进行简化整个测量（计算）过程，具有结构简单，成本低，易于推广的特点。
Description
技术领域
本发明涉及测速技术领域，具体指一种用于离心脱水系统转差速信号测量装置。
背景技术
在离心脱水系统中，工作过程中经常需要测量脱水机转鼔的转速，以及转鼔与推料螺旋之间的差速。一般利用脱水机上转鼔及推料螺旋的测速环上设有的凹槽，每旋转一圈传感器通过凹槽可测到相应的脉冲，然后采用测速表通过采集传感器的输出的脉冲数，从而计算出脱水机转鼔和推料螺旋的转速，进而计算出两者之间的差速。但使用测速表测量转差速过程中存在如下问题：1.如将数据从测速表传送到PLC需通过模拟量转换，即测速表首先进行D/A转换，然后到PLC后再A/D转换的二次转换（如附图1所示），这样会影响测量精度。2.通常情况下测速表上显示的数据与人机界面上显示的数据很难完全吻合。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺失和不足，提出一种转差速信号测量装置。
本发明基于采用PLC的高速计数通道直接进行测量的思路。 众所周知，PLC的高速计数器是一种基于硬件的软件可控的计数器。多数品牌的PLC都带有高速计数模块，如西门子300系列PLC中的312C、313C、314C，其基本模块上就自带高速计数器。其中，312C系列PLC自带两路高速计数器通道，313C系列PLC自带三路高速计数器通道，314C系列PLC自带四路高速计数器通道等。
本发明一种转差速信号测量装置，包括测速环组，测速传感器，PLC模块，人机界面及电源，它们之间以电信号方式连接，其中，所述PLC模块，至少带有两个高速计数通道。其中，测速传感器信号输出至PLC模块高速计数通道0和高速计数通道1。
所述PLC模块为基于硬件的软件可控的高速计数模块，如西门子300系列的312C、313C、314C。
所述测速环组，由脱水机上转鼔测速环和推料螺旋测速环组成，各测速环上设有用于每旋转一圈传感器通过凹槽可测到n个脉冲的n个凹槽。其中，n大于等于3。
在应用于测量脱水机转鼓及推料螺旋的转速，至少需要两个高速计数通道。高速计数器通道直接采集传感器的脉冲计数，则只需利用西门子PLC的编程软件自带系统功能块SFB48（Frequency Measurement）可直接得出一个单位时间里的脉冲计数数值“c”，因为转鼓测速环和推料螺旋的测速环上有3个凹槽，则每旋转一圈可测到3个脉冲，那么将“c”除以3后就可以得到单位时间里的转速，转鼓转速与推料螺旋转速之间的差值就是差速。最后将转鼓转速及差速数值送至人机界面参与成套设备的监控。
通过本发明的一种转差速信号的测量装置，既避免了因模拟信号转换带来的精度损失，还可充分利用PLC软件自带的系统功能模块进行简化整个测量、计算过程。并具有结构简单，成本低，易于推广的特点。
附图说明
图1为本发明之前的转差速信号测量装置结构示意框图；
图2为本发明一种转差速信号测量装置结构示意框图。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本发明作进一步的描述
本发明一种转差速信号测量装置（如附图2所示），包括测速环组，测速传感器，PLC模块，人机界面及电源，它们以电信号方式连接，其中，所述PLC模块，至少带有两个高速计数通道。
所述PLC模块为基于硬件的软件可控的高速计数模块，如西门子300系列的312C、313C、314C。
所述测速环组，由脱水机上转鼔测速环和推料螺旋测速环组成，各测速环上设有用于每旋转一圈传感器通过凹槽可测到n个脉冲的n个凹槽。其中，n=3。
在本发明的一种实施例，在应用于测量脱水机的转鼓转速及转鼓与推料螺旋之间的差速，利用脱水机上转鼔测速环和推料螺旋测速环，经传感器采集到的脉冲信号，分别输入西门子PLC300系列的 CPU自带高速计数通道0和高速计数通道1。以高速计数通道0为例：充分利用其编程软件自带系统功能块SFB48（Frequency Measurement）可直接得出一个单位时间里的脉冲计数数值，计算最终转鼓转速的公式：
其中：f是最终的转鼓转速；c是通过SFB48（Frequency Measurement）的计算功能得出每1000ms的脉冲计数值（单位kHz）；n是测速环上的凹槽个数；t是时间定义参数。
最后就得到需要的转鼓转速,相同的方法可以得出推料螺旋的转速。将推料螺旋转速和转鼓转速之间的差值作为差速。最后，将转鼓转速及差速数值送至人机界面参与成套设备的监控。
综上所述，本发明的一种转差速信号测量装置，具有结构简单，精度高，成本低，易于推广的特点。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种转差速信号测量装置，包括测速环组，测速传感器，PLC模块，人机界面及电源，它们之间以电信号方式连接，其特征在于：所述PLC模块，至少带有两个高速计数通道；其中，测速传感器信号输出至PLC模块的高速计数通道0和高速计数通道1。
2.如权利要求1所述的转差速信号测量装置，其特征在于：所述测速环组，由脱水机上转鼔测速环和推料螺旋测速环组成。
3.如权利要求2所述的转差速信号测量装置，其特征在于：所述转鼔测速环和推料螺旋测速环上各设有用于每旋转一圈传感器通过凹槽可测到n个脉冲的n个凹槽。
4.如权利要求3所述的转差速信号测量装置，其特征在于：所述n大于等于3。
5.如权利要求1所述的转差速信号测量装置，其特征在于：所述PLC模块为基于硬件的软件可控的高速计数模块，西门子300系列的312C或313C或314C。
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