CN105442123B - 加弹机及能耗检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加弹机及能耗检测系统，属于纺织机械能耗检测技术领域。所述加弹机包括中央供电站以及多个工作站，每个工作站包括多个处理装置，该中央供电站与各工作站相连接，为各所述处理装置供电，所述加弹机还包括用于检测该加弹机的实时能耗的能耗检测系统。所述能耗检测系统包括能耗检测装置及监测装置，所述能耗检测装置连接至所述监测装置，所述能耗检测装置包括一用于测量接入线路的电流的电流互感器和一用于测量接入线路的电压并根据所述电流互感器测得的电流计算获得功率的功率计。本发明能够获得加弹机的整机功率，从而实现对所述加弹机的整机功率检测以及实时能耗监测。

Description

加弹机及能耗检测系统

技术领域

本发明涉及一种加弹机及能耗检测系统，属于纺织机械能耗检测技术领域。

背景技术

加弹机是一种可将涤纶、丙纶等无捻丝通过假捻变形加工成为具有中弹、低弹性能的弹力丝的纺织机械。常用的加弹机主要包括变形装置、卷绕装置、加热装置以及输送装置等设备。为了拉伸变形多根长丝，加弹机通常设有多个加工点，每一加工点可以包括多个作业机组，例如输送装置、假捻变形机组和卷绕装置等，借其长丝在加工点内输送、变形拉伸、并卷绕成一纱筒。

加弹机涉及的设备较多且每种设备的功率各不相同，现有技术中，并没有相应的能耗检测设备能够对整台加弹机的能耗进行检测，从而无法对加弹机的能耗进行实时监控。

发明内容

本发明为解决现有的能耗监测设备无法对整台加弹机的能耗进行检测，从而无法对加弹机的能耗进行实时监控的问题，进而提出了一种加弹机及能耗检测系统，具体包括如下的技术方案：

本发明的实施例首先提出了一种加弹机，所述加弹机包括中央供电站以及多个工作站，每个工作站包括多个处理装置，该中央供电站与各工作站相连接，为各所述处理装置供电，所述加弹机还包括用于检测该加弹机的实时能耗的能耗检测系统。

进一步地，所述能耗检测系统包括连接在所述加弹机的电源接入线路上的第一能耗检测装置，以检测该加弹机的整体能耗。

进一步地，所述能耗检测系统还包括用于检测各工作站的实时能耗的第二能耗检测装置。

对于所述第二能耗检测装置的进一步改进在于，该工作站中的除了加热装置外的每个处理装置均是单独电机驱动，所述第二能耗检测装置是利用一工作站的单个输送装置、单个变形装置和单个卷绕装置的各自驱动单元中的计算模块以及加热装置的主控板的计算模块计算功率值，并利用累加模块进行累加，获得的总功率值即为该工作站的实时能耗。

对于所述处理装置的进一步改进在于，所述处理装置至少包括加热装置、输送装置组、变形装置组和卷绕装置组，所述能耗检测系统包括对前述各处理装置组进行实时能耗检测的第三能耗检测装置。

进一步地，所述输送装置组、变形装置组和卷绕装置组分别由一变频器控制，所述第三能耗检测装置利用所述加热装置组的主控板的计算模块计算所述加热装置的功率，以及利用各变频器分别测得所述输送装置组、变形装置组和卷绕装置组的功率值，并利用累加模块将获得的功率值累加，以此获得的总功率值即为该类型装置组的实时能耗。

优选的，所述第一、第二或第三能耗检测装置包括一用于测量对应的电源接入线路的电流的电流互感器和一用于测量该电源接入线路的电压并根据所述电流互感器测得的电流计算获得功率的功率计。

对于所述电源接入线路的进一步改进在于，所述电源接入线路上设有主开关，所述第一能耗检测装置与该主开关连接，以检测所述加弹机的整体能耗。

对于所述能耗检测系统的进一步改进在于，所述能耗检测系统包括与所述能耗检测装置相连接的监测装置，所述监测装置包括能耗数据接收模块、处理模块、存储模块以及显示模块，所述能耗数据接收模块与所述能耗检测装置数据通讯连接，接收的能耗数据经过所述处理模块处理后显示于该显示模块，或存储于该存储模块。

本发明的实施例还提供了一种加弹机的能耗检测系统，所述能耗检测系统包括能耗检测装置及监测装置，所述能耗检测装置连接至所述监测装置，所述能耗检测装置包括一用于测量电源接入线路的电流的电流互感器和一用于测量电源接入线路的电压并根据所述电流互感器测得的电流计算获得功率的功率计。

具体地，所述监测装置包括能耗数据接收模块、处理模块、存储模块以及显示模块，所述能耗数据接收模块与所述能耗检测装置数据通讯连接，接收的能耗数据经过所述处理模块处理后显示于该显示模块，或存储于该存储模块。

进一步地，所述监测装置还包括输入模块，该输入模块包括纱线类型或/和机器速度输入界面，所述处理模块和所述显示模块能够根据不同的纱线类型或/和机器速度进行比较、显示。

具体地，所述能耗检测装置用于检测所述加弹机的整体能耗，所述加弹机的电器柜主开关的一条线路连接到电流互感器，所述电流互感器再连接到所述功率计以检测电流，该电器柜主开关的另一线路连接到功率计以测量电压，由该功率计计算出所述加弹机的整体能耗。

优选的，所述能耗检测装置通过通讯接口传输所获得的能耗数据，所述通讯接口为RS485接口或者以太网接口。

本发明提出的技术方案主要是由能耗检测装置中的功率计根据检测到的加弹机工作电压及电流互感器检测到的加弹机工作电流，计算获得所述加弹机的整机功率，从而实现对所述加弹机的整机功率检测以及实时能耗监测。

附图说明

下面将参照附图借助于根据本发明的加弹机及能耗检测系统的一些示例性实施方式来对本发明进行更详细的描述，附图中：

图1以示意的方式示出了本发明的一具体实施例中的加弹机的结构图。

图2以示意的方式示出了本发明的该实施例中的第一能耗检测装置连接在加弹机的电源接入线路上的结构图。

图3以示意的方式示出了本发明的一实施例中的第二能耗检测装置连接在加弹机各工作站的电源接入线路上的结构图。

图4以示意的方式示出了本发明的该实施例中的第二能耗检测装置的结构图。

图4A以示意的方式示出了本发明的一实施例在具体实施时第二能耗检测装置的结构图。

图5以示意的方式示出了本发明的一实施例中的处理装置与第三能耗检测装置连接的结构图。

图6以示意的方式示出了本发明的一实施例中的第三能耗检测装置通过变频器监测各处理装置组能耗的结构图。

图6A以示意的方式示出了本发明的一实施例在具体实施例时第三能耗检测装置的结构图。

图7以示意的方式示出了本发明的一实施例中的能耗检测装置与具体的监测装置连接的结构图。

图8以示意的方式示出了本发明的一实施例中的具体的能耗检测装置与监测装置连接的结构图。

图9以示意的方式示出了本发明的一实施例中的具体的能耗检测装置与具体的监测装置连接的结构图。

图10以示意的方式示出了本发明的该实施例中的增加输入模块的监测装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本实施例提出了一种加弹机，如图1所示，所述加弹机包括中央供电站11以及多个工作站21，每个工作站21包括多个处理装置，该中央供电站11与各工作站21相连接，为各所述处理装置供电，所述加弹机还包括用于检测该加弹机的实时能耗的能耗检测系统31。

本实施例提供的加弹机的工作过程包括：在所述加弹机开始工作后，中央供电站11为多个工作站21供电，由于每个工作站均包括多个处理装置，且每个处理装置均由中央供电站11提供电力，因此能耗检测系统31能够实现对所述加弹机的整机能耗的检测及实时能耗监测。

具体地，如图2所示，能耗检测系统31包括连接在所述加弹机的电源接入线路上的第一能耗检测装置311，以检测该加弹机的整体能耗。第一能耗检测装置311直接连接在所述加弹机的电源接入线路上，因此直接检测获得的就是所述加弹机的整机功能耗，并能够获得实时的能耗数据。

进一步地，如图3所示，其为本发明的另一实施例，加弹机的能耗检测系统31还可为用于检测各工作站21的实时能耗的第二能耗检测装置312。由于每个工作站21的产能会有所不同，或者各个工作站上配置的处理装置的类型及数量也可能不同，因此第二能耗检测装置312能够对每个工作站21的实时能耗进行检测，从而实现对整个加弹机的不同工作站的多元化能耗数据的采集及监测。

本发明还提供另一实施例，其中对前述第二能耗检测装置312进行了变化，是利用原加弹机中的设备已有的元件来实现能耗的检测，如图4所示，具体为：所述第二能耗检测装置312是利用一工作站21的单个输送装置211、单个变形装置212和单个卷绕装置213的各自驱动单元214中的计算模块以及加热装置215的主控板216的计算模块计算功率值，并利用累加模块进行累加，获得的总功率值即为该工作站21的实时能耗。

图4A为本发明的该实施例在具体实施时针对一个工作站的能耗检测系统的示意图，该工作站中的每个处理装置是单独电机驱动，其中，加热装置与其他处理装置不同，能耗检测系统是通过主控板对加热的温度进行控制，同时通过利用所植入的计算模块(例如通过测量电压电流或者脉冲开的时间)，主控板可实现对功率的测量；其余的处理装置是利用其驱动单元内部的计算模块来检测功率(例如通过检测电流和电压来获得功率)；一个工作站中的所有处理装置的功率通过各种方式传输到中央控制器(如PLC)进行累加，然后可以选择由中央控制器传输到人机交互界面(如PC)。

除了前述的第一、第二能耗检测装置，本发明再提出另一实施例，其能够针对加弹机的各处理装置组进行能耗检测，如图5所示，加弹机的处理装置至少包括加热装置组221、输送装置组222、卷绕装置组223和变形装置组224，能耗检测系统包括对上述各处理装置组进行实时能耗检测的第三能耗检测装置313。每个处理装置组包括多个具有同类功能的多个处理装置，例如，每个加热装置组221包括分布于各工作站的多个加热装置，所述输送装置组222包括分布于各工作站的多个输送装置，变形装置组223包括分布于各工作站的多个变形装置，卷绕装置组224包括分布于各工作站的多个卷绕装置。本实施例不仅能获得各处理装置组的能耗数据，以应用于日常管理及数据分析，而且，还可由此获得整机能耗。

在本发明的一具体实施例中，也可利用加弹机的原有设备来实现能耗检测，如图6所示，本实施例的加弹机中，输送、变形、卷绕等各处理装置组中的至少一个是由一电动的单独传动驱动，邻近的加工点的处理装置组的各单独传动由一共同的成组变频器控制。第三能耗检测装置313是利用所述加热装置221的主控板225的计算模块来计算所述加热装置221的功率，以及利用各处理装置组对应的变频器226分别测得所述输送装置组222、变形装置组223和卷绕装置组224等的功率值，即为该类型机组的实时能耗；除此之外，还可以按照机组类型利用累加模块将获得的功率值累加，以此获得的总功率值即为加弹机整机的实时能耗。

如图6A所示，其为本发明的该实施例在具体实施时针对各处理装置组进行能耗检测的系统的示意图。其中，一个假捻变频器控制整个假捻装置组(也可理解为假捻变频器控制成组的假捻装置)；一个卷绕变频器控制卷绕装置组；一个输送变频器控制输送装置组。在对应的变频器内部植入计算模块，通过电压电流测得对应类型的处理装置组的功率，即为该类型机组的实时能耗。对于加热装置，本实施例是针对单个的热箱进行能耗检测，通过对应该热箱的主控板的计算模块来计算功率。除此之外，还可以按照机组类型利用累加模块将获得的功率值累加，以此获得的总功率值即为加弹机整机的实时能耗，此功率数据传输到中央控制器，再传到人机交互界面。当然，具体实施时，该累加模块也可直接由中央控制器一并实现，而无需额外设置，请参照图6A所示。

可以选择的方式中，第一能耗检测装置311、第二能耗检测装置312或第三能耗检测装置313包括一用于测量对应的电源接入线路的电流的电流互感器和一用于测量该电源接入线路的电压并根据所述电流互感器测得的电流计算获得功率的功率计，由该检测电路实现加弹机对应部分能耗的检测，可参照图8。

进一步地，可以在加弹机的电源接入线路上设有主开关，参照图8，第一能耗检测装置311与主开关连接，以检测所述加弹机的整体能耗。

本发明的一实施例中，对所述能耗检测系统的进一步改进在于，如图7所示，所述能耗检测系统包括与能耗检测装置40相连接的监测装置41，监测装置41包括能耗数据接收模块411、处理模块412、存储模块413以及显示模块414，能耗数据接收模块411与能耗检测装置40数据通讯连接，接收的能耗数据经过所述处理模块412处理后显示于该显示模块414，或存储于该存储模块413。

本发明的一实施例还提出了一种加弹机的能耗检测系统，如图8所示，所述能耗检测系统包括能耗检测装置40及监测装置41，能耗检测装置40连接至监测装置41，能耗检测装置40包括一用于测量电源接入线路电流的电流互感器402和一用于测量电源接入线路的电压并根据电流互感器402测得的电流计算获得功率的功率计403。

具体地，如图9所示的是监测装置41包括能耗数据接收模块411、处理模块412、存储模块413以及显示模块414，能耗数据接收模块411与能耗检测装置40数据通讯连接，接收的能耗数据经过处理模块412处理后显示于显示模块414，或存储于存储模块413，可实时对所述加弹机的能耗进行监测，并且也能够将存储的数据定期进行汇总，以获取所述加弹机在特定时间段内的能耗状态，进一步还可用于各阶段、不同工况下能耗数据的对比分析。

进一步地，如图10所示，监测装置41还可以包括输入模块415，输入模块415较佳包括纱线类型或/和机器速度输入界面，处理模块412和显示模块414能够根据不同的纱线类型或/和机器速度进行比较、显示。用户可通过输入模块415直观地获得不同工况下所述加弹机的能耗。

具体地，能耗检测装置40用于检测所述加弹机的整体能耗，所述加弹机的电器柜的主开关401的一条线路连接到电流互感器402，电流互感器402再连接到功率计403以检测电流，该电器柜的主开关401的另一线路连接到功率计403以测量电压，由该功率计计算出所述加弹机的整体能耗。当主开关401闭合后，电流互感器402可通过一条接入线路可直接测量所述加弹机的供电线路中的电流，功率计403可通过一条接入线路可直接测量加在所述加弹机两端的电压，从而获得所述加弹机的整体功耗。

优选的，能耗检测装置40可通过通讯接口传输所获得的能耗数据，所述通讯接口可以为RS485接口或者以太网接口，以使能耗数据能够准确稳定的传输。

当然，本发明的上述实施例仅为便于理解而提出的，根据前述内容，本领域的技术人员在实际实施时完全可以根据具体情况针对其中的某项或多项特征进行变化或组合，因此，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范畴。

Claims (12)

1.一种加弹机，所述加弹机包括中央供电站以及多个工作站，每个工作站包括多个处理装置，该中央供电站与各工作站相连接，为各所述处理装置供电，其特征在于，所述加弹机还包括用于检测该加弹机的实时能耗的能耗检测系统，所述能耗检测系统包括连接在所述加弹机的电源接入线路上的第一能耗检测装置，以检测该加弹机的整体能耗，所述能耗检测系统包括用于检测各工作站的实时能耗的第二能耗检测装置。

2.如权利要求1所述的加弹机，其特征在于，该工作站中的除了加热装置外的每个处理装置均是单独电机驱动，所述第二能耗检测装置是利用一工作站的单个输送装置、单个变形装置和单个卷绕装置的各自驱动单元中的计算模块以及加热装置的主控板的计算模块计算功率值，并利用累加模块进行累加，获得的总功率值即为该工作站的实时能耗。

3.如权利要求1所述的加弹机，其特征在于，所述处理装置至少包括加热装置组、输送装置组、变形装置组和卷绕装置组，所述能耗检测系统包括对前述各处理装置组进行实时能耗检测的第三能耗检测装置。

4.如权利要求3所述的加弹机，其特征在于，所述输送装置组、变形装置组和卷绕装置组分别由一变频器控制，所述第三能耗检测装置利用所述加热装置组的主控板的计算模块计算所述加热装置的功率，以及利用各变频器分别测得所述输送装置组、变形装置组和卷绕装置组的功率值，并利用累加模块将获得的功率值累加，以此获得的总功率值即为该类型装置组的实时能耗。

5.如权利要求1或4所述的加弹机，其特征在于，所述第一、第二或第三能耗检测装置包括一用于测量对应的电源接入线路的电流的电流互感器和一用于测量该电源接入线路的电压并根据所述电流互感器测得的电流计算获得功率的功率计。

6.如权利要求5所述的加弹机，其特征在于，所述加弹机的电源接入线路上设有主开关，所述第一能耗检测装置与该主开关连接，以检测所述加弹机的整体能耗。

7.如权利要求1至4任一项所述的加弹机，其特征在于，所述能耗检测系统包括与所述能耗检测装置相连接的监测装置，所述监测装置包括能耗数据接收模块、处理模块、存储模块以及显示模块，所述能耗数据接收模块与所述能耗检测装置数据通讯连接，接收的能耗数据经过所述处理模块处理后显示于该显示模块，或存储于该存储模块。

8.一种加弹机的能耗检测系统，其特征在于，所述能耗检测系统包括能耗检测装置及监测装置，所述能耗检测装置连接至所述监测装置，所述能耗检测装置包括一用于测量电源接入线路的电流的电流互感器和一用于测量电源接入线路的电压并根据所述电流互感器测得的电流计算获得功率的功率计，所述能耗检测装置用于检测所述加弹机的整体能耗，所述加弹机的电器柜主开关的一条线路连接到电流互感器，所述电流互感器再连接到所述功率计以检测电流，该电器柜主开关的另一线路连接到功率计以测量电压，由该功率计计算出所述加弹机的整体能耗。

9.如权利要求8所述的加弹机的能耗检测系统，其特征在于，所述监测装置包括能耗数据接收模块、处理模块、存储模块以及显示模块，所述能耗数据接收模块与所述能耗检测装置数据通讯连接，接收的能耗数据经过所述处理模块处理后显示于该显示模块，或存储于该存储模块。

10.如权利要求9所述的加弹机的能耗检测系统，其特征在于，所述监测装置还包括输入模块，该输入模块包括纱线类型或/和机器速度输入界面，所述处理模块和所述显示模块能够根据不同的纱线类型或/和机器速度进行比较、显示。

11.如权利要求8至10任一项所述的加弹机的能耗检测系统，其特征在于，所述能耗检测装置通过通讯接口传输所获得的能耗数据。

12.如权利要求11所述的加弹机的能耗检测系统，其特征在于，所述通讯接口为RS485接口或者以太网接口。