CN107957274A - 多编码器故障诊断遥测系统及其监测方法 - Google Patents
多编码器故障诊断遥测系统及其监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107957274A CN107957274A CN201711292390.4A CN201711292390A CN107957274A CN 107957274 A CN107957274 A CN 107957274A CN 201711292390 A CN201711292390 A CN 201711292390A CN 107957274 A CN107957274 A CN 107957274A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- encoder
- control computer
- photosignal
- processing system
- signal processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 55
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000002224 dissection Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 26
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000006855 networking Effects 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 241001269238 Data Species 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 2
- 241001503991 Consolida Species 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013154 diagnostic monitoring Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 230000036413 temperature sense Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/24457—Failure detection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/24471—Error correction
- G01D5/2448—Correction of gain, threshold, offset or phase control
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
多编码器故障诊断遥测系统及其监测方法，属于光电编码器测量技术领域，针对现有技术不能实时遥测的问题，多个编码器单元分别与多个编码器光电信号处理系统连接，将莫尔条纹光电信号进行解析处理，输出角度测量信息；编码器光电信号处理系统将接收的莫尔条纹光电信号采样数据和输出的角度测量信息通过中继站传输给总控计算机；编码器光电信号处理系统中具有温度传感器，其将采集的温度信息传输给总控计算机；总控计算机接收中继站传来的莫尔条纹光电信号采样数据、输出的角度测量信息和工作温度信息，直接控制调整其各个工作编码器单元的光电信号参数信息以及对测量状况进行监测；电源模块与多编码器光电信号处理系统、中继站和总控计算机连接。
Description
技术领域
本发明属于光电编码器测量技术领域，具体涉及一种多编码器故障诊断遥测系统及其监测方法。
背景技术
光电编码器是一种将测量到的精密角度量转换为数字量的装置。它是一种重要的数字式角度传感器，能够实时地测量连接轴所转过的角度，被广泛地运用于石油探测、移动机器人、车辆、飞行器、小卫星等的伺服系统中。但是，由于光电编码器工作过程中环境因素、器件寿命、机械对位偏差等因素的影响，同时由于一个伺服系统中将应用多个光电编码器，如何对工作中的某一光电编码器单元工作状态进行实时的监测与诊断，如何降低故障对其输出的精度的影响是工程应用中必须解决的问题。传统的编码器故障分析系统只适用在实验室条件下，无法应用在工况现场，且不能对多编码器单元进行选择性监测，同时当伺服系统接收到的角度出现错误时，只能利用人工拆卸编码器进行故障诊断及调试，不能与伺服控制系统进行远距离通信而利用伺服系统的总控计算机对其进行实时遥测。
目前，编码器误差补偿与补偿技术层出不穷，现有针对光电信号的直流偏差、等幅性偏差、正交性偏差和正弦性偏差分别提出了以下补偿算法：基于高分辨力数字电位计的莫尔条纹光电信号直流电平漂移、等幅性偏差的自动补偿方法、基于Hilbert变换的莫尔条纹光电信号正交性偏差自动补偿算法、基于粒子群优化算法的莫尔条纹光电信号正弦性偏差自动补偿算法，不同偏差类型对应不同的补偿算法及实现方式。其中有些算法计算复杂，需要配合相应的上位机进行计算，无法嵌入到编码器单元控制器中来实现工作现场的实时修正。同时目前建立的编码器光电信号分析系统仅适用于对独立编码器单元的分析，更无法实现对多编码器组网式工作状况进行实时监测，缺少与伺服系统总控计算机的多编码器通信系统设计。因此，难以在伺服系统实际工作中，且在短时间内对多编码器单元数据进行逐一标定、控制、补偿与监测。
发明内容
本发明为了针对现有技术只能利用人工拆卸编码器进行故障诊断及调试，不能与伺服控制系统进行远距离通信而利用伺服系统的总控计算机对其进行实时遥测的问题，提供多编码器故障诊断遥测系统及其监测方法。它能够对伺服系统工作中的多编码器进行状况的动态监测，并能根据诊断信息，结合本发明人提出过的莫尔条纹光电信号自动补偿方法，提高补偿速度和补偿的准确性，并能释放编码器单元控制器的工作空间和计算量，也增强了编码器光电信号偏差补偿的实时性，提高了编码器工作的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案是：
多编码器故障诊断遥测系统，其特征是，多个编码器单元分别与多个编码器光电信号处理系统连接，将莫尔条纹光电信号进行解析处理，输出角度测量信息；编码器光电信号处理系统将接收的莫尔条纹光电信号采样数据和输出的角度测量信息通过中继站传输给总控计算机；编码器光电信号处理系统中具有温度传感器，其将采集的温度信息传输给总控计算机；总控计算机接收中继站传来的莫尔条纹光电信号采样数据、输出的角度测量信息和工作温度信息，直接控制调整其各个工作编码器单元的光电信号参数信息以及对测量状况进行监测；电源模块与多编码器光电信号处理系统、中继站和总控计算机连接，为其分别供电。
中继站依次由RS485串行卡、多个协调器、路由器、微处理器和中继计算机连接组成，微处理器和中继计算机之间通过总线传输方式进行通信；中继站与编码器光电信号处理系统之间通过无线协议指令进行无线通信；路由器通过协调器控制选择编码器单元。
多编码器故障诊断遥测系统的监测方法，包括以下步骤：步骤一、将编码器光电信号处理系统集成温度传感器，具体过程为；以编码器光电信号处理系统的轴系为中心，分割四个象限，则将温度传感器分布在编码器光电信号处理系统2的各个象限位置，每一个象限分别由Pt电阻温度传感器和半导体AD7420温度传感器进行工作温度的测量；
步骤二、建立通信组网拓扑结构，具体过程为：将CC2530模块设置在编码器光电信号处理系统的角度数据输出端，该模块具备无线通信功能，可满足编码器光电信号处理系统与协调器的无线通信；将中继站中多个协调器与路由器连接，微处理器分别与协调器和路由器连接，中继计算机与微处理器连接；微处理器设置协调器与路由器负责组网，总控计算机发来的数据经协调器发向各个编码器单元，反之，各个编码器单元工作状态由编码器光电信号处理系统经路由器发回总控计算机，即：将下行数据与上行数据分开形成两个独立信道；中继站配置多通道RS485串行卡，每个通道与对应协调器和路由器形成串行通信总线信道，每个通道对应的编码器单元、路由器、协调器采用不同信道频率与组网IP值；
步骤三、设置中继站与总控计算机间TCP/IP有线网络数据传输；
步骤四、多编码器故障诊断遥测系统监测过程：当正常监测工作时，编码器光电信号处理系统实时采集莫尔条纹光电信号数据、计算解析编码器角度信息和工作温度信息，并将数据经中继站发送至主控计算机；主控计算机利用基于高分辨力数字电位计的莫尔条纹光电信号直流电平漂移、等幅性偏差的自动补偿方法、基于Hilbert变换的莫尔条纹光电信号正交性偏差自动补偿算法、基于粒子群优化算法的莫尔条纹光电信号正弦性偏差自动补偿算法实时计算莫尔条纹光电信号实际指标值，与理论值进行比较；若在误差容限内，主控计算机继续正常监测；若不在误差容限内，主控计算机发出预警，并跳入故障诊断模式；当故障诊断工作时，主控计算机计算莫尔条纹光电信号各项指标偏差量；主控计算机通过中继站将计算的偏差量发送至选择的编码器光电信号处理系统进行修正；同时，主控计算机根据偏差量的具体指标性质分析故障类型；编码器光电信号处理系统实时采集莫尔条纹光电信号数据、计算解析编码器角度信息并将修正后的数据经中继站发送至主控计算机；主控计算机继续实时计算信号实际指标值，与理论值进行比较，重复采集监测至在误差容限内，主控计算机恢复正常监测。
本发明的有益效果：
(1)本发明综合考虑了多光电轴角编码器在实际应用过程中发生的任何微小故障、错码问题以及影响光电编码器测量精度的莫尔条纹信号技术指标，从莫尔条纹误差信号角度，建立了快速且准确的多编码器故障诊断遥测系统，一方面结合伺服控制系统，提出了结合总控计算机、中继站、多编码器单元建立三级通信网络拓扑结构；另外一方面能够更精确地抵消外界干扰，不必受用人工拆卸编码器修正，可通过远距离通信对多编码器单元进行遥测监视诊断，并计算偏差量对测量误差大的编码器进行实时修正。该遥测系统具有结构简单、易于实现、减少人力物力、操作方便、遥测诊断效率高等优点，可实现对多个编码器工作单元进行智能诊断与修正。
(2)本发明采用在编码器光电信号处理系统四个象限内分别两两分布温度传感器，能够更加准确以及更大程度的提高编码器单元工作温度的测量精度。这种方法使得遥测诊断系统分析某损坏编码器的故障状态时提供了更大的依据。
(3)本发明采用无线通信协议方式建立组网拓扑结构，采用CC2530模块作为通信终端，能够解决远距离通信数据传输问题，更大程度的提高了编码器单元与总控计算机的数据传输的实时性，能实现网络结点的灵活组合，组网时没有空间假设上次序要求，大量减少系统中的数据传输线路。这种方法使得快速传输伺服系统多编码器单元角度输出数据及光电信号采集数据、工作温度数据，遥测诊断编码器单元工作状态称为可能。
(4)本发明采用双通道数据传输结构，建立编码器单元与中继站间的通信，将下行数据与上行数据分开形成两个独立信道，可解决组网中低速网络阻塞的问题。这种结构令所有协调器与路由器芯片集成在中继站的外围设备上，能有效提高系统的通信性能。
(5)本发明采用RS-485串行卡建立路由器、协调器与中继计算机的通信结构。可以减小EMI，并降低由不恰当的终端匹配电缆引起的反射，实现较高频率的无差错数据传输。中继站配置多通道RS485串行卡，每一路与对应的路由器与协调器形成串行通信总线信道，每一路对应的终端、路由器、协调器采用不同信道频率与组网IP值，避免信号相互干扰。
(6)本发明一种多编码器故障诊断遥测系统及其监测方法遥测诊断效率高，能够显著融合现有的编码器莫尔条纹光电信号自动补偿算法，无需增加额外的算法设计。
(7)本发明采用TCP/IP网络协议建立中继计算机与总控计算机通信结构，由编码器光电信号处理系统将莫尔条纹光电信号采样数据、温度信息、编码器单元输出角度测量信息发送至主控计算机，主控计算机计算不同编码器单元的执行情况对有故障的编码器单元进行实时修正，将修正工作量通过中继站发送至具体的故障编码器单元，确保短时间内保证编码器单元稳定准确的输出，可在一定程度上实现编码器工作情况的高精度遥测控制与诊断监测。
附图说明
图1为本发明多编码器故障诊断遥测系统的结构示意图。
图2为本发明多编码器故障诊断遥测系统的监测方法流程图。
其中，1、多个编码器单元；2、多个编码器光电信号处理系统；3、中继站；4、总控计算机；5、电源模块；3-1、RS485串行卡；3-2、多个协调器；3-3、路由器；3-4、微处理器；3-5、中继计算机。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如图1所示，多编码器故障诊断遥测系统，包括多个编码器单元1分别与多个编码器光电信号处理系统2连接，将莫尔条纹光电信号进行解析处理，输出角度测量信息。
编码器光电信号处理系统2将接收的莫尔条纹光电信号采样数据和输出的角度测量信息通过中继站3传输给总控计算机4。编码器光电信号处理系统2中具有温度传感器，其将采集的温度信息传输给总控计算机4。
中继站3依次由RS485串行卡3-1、多个协调器3-2、路由器3-3、微处理器3-4和中继计算机3-5连接组成，微处理器3-4和中继计算机3-5之间通过总线传输方式进行通信；中继站3与编码器光电信号处理系统2之间通过无线协议指令进行无线通信；路由器3-3通过协调器3-2控制选择编码器单元1。
总控计算机4接收中继站3传来的莫尔条纹光电信号采样数据、输出的角度测量信息和工作温度信息。直接控制调整其各个工作编码器单元1的光电信号参数信息以及对测量状况进行监测。
电源模块5与多编码器光电信号处理系统2、中继站3、总控计算机4等连接并为其分别供电。
所述微处理器3-3为数字信号处理器STM32F103RBUT6。
所述编码器光电信号处理系统2的控制器为数字信号处理器TMS320F28335。
所述编码器光电信号处理系统2的温度传感器为电阻传感器Pt100和半导体传感器芯片AD7420。
所述协调器3-2中具有CC2530模块。
所述微处理器3-4和中继计算机3-5间连接的接口芯片为串口转换芯片为MAX485，并配置RS485串行卡，最高传输速率250kbps。
所述中继计算机3-5和总控计算机4间连接的通讯协议为TCP/IP协议，采用有线以太网口(Ethernet)。
如图2所示，多编码器故障诊断遥测系统的监测方法，包括以下步骤：
步骤一、将编码器光电信号处理系统2集成温度传感器，具体过程为；
以编码器光电信号处理系统2的轴系为中心，分割四个象限，则将温度传感器分布在编码器光电信号处理系统2的各个象限位置，每一个象限分别由Pt电阻温度传感器和半导体AD7420温度传感器进行工作温度的测量；
步骤二、建立通信组网拓扑结构，具体过程为：
将CC2530模块设置在编码器光电信号处理系统2的角度数据输出端，该模块具备无线通信功能，可满足编码器光电信号处理系统2与协调器3-2的无线通信；
将中继站3中多个协调器3-2与路由器3-3连接，微处理器3-4分别与协调器3-2和路由器3-3连接，中继计算机3-5与微处理器3-4连接；
微处理器设置协调器3-2与路由器3-3负责组网，总控计算机4发来的数据经协调器3-2发向各个编码器单元1，反之，各个编码器单元1工作状态由编码器光电信号处理系统2经路由器3-3发回总控计算机4，即：将下行数据与上行数据分开形成两个独立信道；
中继站3配置多通道RS485串行卡3-1，每个通道与对应协调器3-2和路由器3-3形成串行通信总线信道，每个通道对应的编码器单元1、路由器3-3、协调器3-2采用不同信道频率与组网IP值；
步骤三、设置中继站3与总控计算机4间TCP/IP有线网络数据传输。
步骤四、多编码器故障诊断遥测系统监测过程：
当正常监测工作时，编码器光电信号处理系统2实时采集莫尔条纹光电信号数据、计算解析编码器角度信息和工作温度信息，并将数据经中继站3发送至主控计算机4；
主控计算机4利用基于高分辨力数字电位计的莫尔条纹光电信号直流电平漂移、等幅性偏差的自动补偿方法、基于Hilbert变换的莫尔条纹光电信号正交性偏差自动补偿算法、基于粒子群优化算法的莫尔条纹光电信号正弦性偏差自动补偿算法实时计算莫尔条纹光电信号实际指标值，与理论值进行比较；若在误差容限内，主控计算机4继续正常监测；若不在误差容限内，主控计算机发出预警，并跳入故障诊断模式；
当故障诊断工作时，主控计算机4计算莫尔条纹光电信号各项指标偏差量；主控计算机4通过中继站3将计算的偏差量发送至选择的编码器光电信号处理系统2进行修正；同时，主控计算机4根据偏差量的具体指标性质分析故障类型；
编码器光电信号处理系统2实时采集莫尔条纹光电信号数据、计算解析编码器角度信息并将修正后的数据经中继站3发送至主控计算机4；
主控计算机继续实时计算信号实际指标值，与理论值进行比较，重复采集监测至在误差容限内，主控计算机4恢复正常监测。
实施例：
假设有15个编码器单元，其中第4个编码器单元为24位，它发生故障，第4个编码器光电信号处理系统将莫尔条纹光电信号采样数据、工作温度、编码器实际输出角度信息值，通过中继站3传输到主控计算机4，主控计算机4计算莫尔条纹光电信号实际指标值，与理论值进行比较，如直流漂移、等幅性偏差、正交性偏差、正弦性偏差，与24位光电编码器光电信号各项要求的性能指标比较，监测到莫尔条纹光电信号正交性偏差较大，计算出约为0.18弧度，主控计算机4利用基于Hilbert变换的莫尔条纹光电信号正交性偏差自动补偿算法将计算的莫尔条纹光电信号正交性偏差修正量发送至第4个故障编码器光电信号处理系统，同时诊断第4个编码器单元故障类型为轴系晃动产生偏心，其温度值为-30℃，修正完成后，第4个编码器光电信号处理系统继续将莫尔条纹光电信号采样数据、工作温度、编码器实际输出角度信息值，通过中继站3传输到主控计算机4，主控计算机4计算莫尔条纹光电信号实际指标值，与理论值进行比较，重复采集监测至在误差容限内，主控计算机4恢复正常监测。
Claims (9)
1.多编码器故障诊断遥测系统，其特征是，
多个编码器单元(1)分别与多个编码器光电信号处理系统(2)连接，将莫尔条纹光电信号进行解析处理，输出角度测量信息；
编码器光电信号处理系统(2)将接收的莫尔条纹光电信号采样数据和输出的角度测量信息通过中继站(3)传输给总控计算机(4)；编码器光电信号处理系统(2)中具有温度传感器，其将采集的温度信息传输给总控计算机(4)；
总控计算机(4)接收中继站(3)传来的莫尔条纹光电信号采样数据、输出的角度测量信息和工作温度信息，直接控制调整其各个工作编码器单元(1)的光电信号参数信息以及对测量状况进行监测；
电源模块(5)与多编码器光电信号处理系统(2)、中继站(3)和总控计算机(4)连接，为其分别供电。
2.根据权利要求1所述的多编码器故障诊断遥测系统，其特征是，中继站(3)依次由RS485串行卡(3-1)、多个协调器(3-2)、路由器(3-3)、微处理器(3-4)和中继计算机(3-5)连接组成，微处理器(3-4)和中继计算机(3-5)之间通过总线传输方式进行通信；中继站(3)与编码器光电信号处理系统(2)之间通过无线协议指令进行无线通信；路由器(3-3)通过协调器(3-2)控制选择编码器单元(1)。
3.根据权利要求1所述的多编码器故障诊断遥测系统，其特征是，所述编码器光电信号处理系统(2)的温度传感器为电阻传感器Pt100和半导体传感器芯片AD7420。
4.根据权利要求1所述的多编码器故障诊断遥测系统，其特征是，所述编码器光电信号处理系统(2)的控制器为数字信号处理器TMS320F28335。
5.根据权利要求2所述的多编码器故障诊断遥测系统，其特征是，所述微处理器(3-3)为数字信号处理器STM32F103RBUT6。
6.根据权利要求2所述的多编码器故障诊断遥测系统，其特征是，所述协调器(3-2)中具有CC2530模块。
7.根据权利要求2所述的多编码器故障诊断遥测系统，其特征是，所述微处理器(3-4)和中继计算机(3-5)间连接的接口芯片为串口转换芯片为MAX485，并配置RS485串行卡，最高传输速率250kbps。
8.根据权利要求2所述的多编码器故障诊断遥测系统，其特征是，所述中继计算机(3-5)和总控计算机(4)间连接的通讯协议为TCP/IP协议，采用有线以太网口(Ethernet)。
9.多编码器故障诊断遥测系统的监测方法，包括以下步骤：
步骤一、将编码器光电信号处理系统(2)集成温度传感器，具体过程为；
以编码器光电信号处理系统(2)的轴系为中心，分割四个象限，则将温度传感器分布在编码器光电信号处理系统2的各个象限位置，每一个象限分别由Pt电阻温度传感器和半导体AD7420温度传感器进行工作温度的测量；
步骤二、建立通信组网拓扑结构，具体过程为：
将CC2530模块设置在编码器光电信号处理系统(2)的角度数据输出端，该模块具备无线通信功能，可满足编码器光电信号处理系统(2)与协调器(3-2)的无线通信；
将中继站(3)中多个协调器(3-2)与路由器(3-3)连接，微处理器(3-4)分别与协调器(3-2)和路由器(3-3)连接，中继计算机(3-5)与微处理器(3-4)连接；
微处理器设置协调器(3-2)与路由器(3-3)负责组网，总控计算机(4)发来的数据经协调器(3-2)发向各个编码器单元(1)，反之，各个编码器单元(1)工作状态由编码器光电信号处理系统(2)经路由器(3-3)发回总控计算机(4)，即：将下行数据与上行数据分开形成两个独立信道；
中继站(3)配置多通道RS485串行卡(3-1)，每个通道与对应协调器(3-2)和路由器(3-3)形成串行通信总线信道，每个通道对应的编码器单元(1)、路由器(3-3)、协调器(3-2)采用不同信道频率与组网IP值；
步骤三、设置中继站(3)与总控计算机(4)间TCP/IP有线网络数据传输；
步骤四、多编码器故障诊断遥测系统监测过程：
当正常监测工作时，编码器光电信号处理系统(2)实时采集莫尔条纹光电信号数据、计算解析编码器角度信息和工作温度信息，并将数据经中继站(3)发送至主控计算机(4)；
主控计算机(4)利用基于高分辨力数字电位计的莫尔条纹光电信号直流电平漂移、等幅性偏差的自动补偿方法、基于Hilbert变换的莫尔条纹光电信号正交性偏差自动补偿算法、基于粒子群优化算法的莫尔条纹光电信号正弦性偏差自动补偿算法实时计算莫尔条纹光电信号实际指标值，与理论值进行比较；若在误差容限内，主控计算机(4)继续正常监测；若不在误差容限内，主控计算机发出预警，并跳入故障诊断模式；
当故障诊断工作时，主控计算机(4)计算莫尔条纹光电信号各项指标偏差量；主控计算机(4)通过中继站(3)将计算的偏差量发送至选择的编码器光电信号处理系统(2)进行修正；同时，主控计算机(4)根据偏差量的具体指标性质分析故障类型；
编码器光电信号处理系统(2)实时采集莫尔条纹光电信号数据、计算解析编码器角度信息并将修正后的数据经中继站(3)发送至主控计算机(4)；
主控计算机继续实时计算信号实际指标值，与理论值进行比较，重复采集监测至在误差容限内，主控计算机(4)恢复正常监测。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711292390.4A CN107957274A (zh) | 2017-12-08 | 2017-12-08 | 多编码器故障诊断遥测系统及其监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711292390.4A CN107957274A (zh) | 2017-12-08 | 2017-12-08 | 多编码器故障诊断遥测系统及其监测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107957274A true CN107957274A (zh) | 2018-04-24 |
Family
ID=61958396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711292390.4A Pending CN107957274A (zh) | 2017-12-08 | 2017-12-08 | 多编码器故障诊断遥测系统及其监测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107957274A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113804224A (zh) * | 2021-10-28 | 2021-12-17 | 广州市鸿辉电工机械有限公司 | 一种增量编码器信号收发系统 |
| CN116436958A (zh) * | 2023-06-14 | 2023-07-14 | 青岛研博数据信息技术有限公司 | 一种基于物联网的城市级供水工况管理系统 |
| CN117232564A (zh) * | 2023-11-15 | 2023-12-15 | 长春市星途科技有限公司 | 基于云计算的驱动电机光栅编码器实时诊断与校准系统 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617575A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Fault processing system of multiple coder and decoder for facsimile storing and converting device |
| JPH05223594A (ja) * | 1991-03-26 | 1993-08-31 | Olympus Optical Co Ltd | エンコーダを用いた移動情報検出装置 |
| CN1117577A (zh) * | 1994-01-28 | 1996-02-28 | 三菱电机株式会社 | 绝对位置检测装置及其误差补偿方法 |
| JPH08233599A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多重伝送方式エンコーダ |
| JP2000121391A (ja) * | 1998-10-12 | 2000-04-28 | Futaba Corp | 光学式リニヤスケール |
| JP2009150795A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Hitachi Ltd | 非接触式回転角度検出センサ装置およびその出力補正方法 |
| CN101865705A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-10-20 | 长春奥普光电技术股份有限公司 | 编码器故障的自动诊断装置及其诊断求解方法 |
| CN102324034A (zh) * | 2011-05-25 | 2012-01-18 | 北京理工大学 | 基于最小二乘支持向量机在线预测的传感器故障诊断方法 |
| CN104254760A (zh) * | 2013-04-24 | 2014-12-31 | 三菱电机株式会社 | 伺服电动机以及编码器 |
| CN104869157A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-26 | 杭州电子科技大学 | 一种通用工业自动化信息采集监控系统 |
| CN106017534A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-10-12 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种码盘标定方法 |
| CN106850374A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-06-13 | 成都信息工程大学 | 多协议兼容多工业以太网总线的编码器数据采集模块及方法 |
| CN107255448A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-10-17 | 常州秦宁迈超电子科技有限公司 | 光栅莫尔条纹细分方法 |
| CN207439427U (zh) * | 2017-12-08 | 2018-06-01 | 长春理工大学 | 多编码器故障诊断遥测系统 |
-
2017
- 2017-12-08 CN CN201711292390.4A patent/CN107957274A/zh active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617575A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Fault processing system of multiple coder and decoder for facsimile storing and converting device |
| JPH05223594A (ja) * | 1991-03-26 | 1993-08-31 | Olympus Optical Co Ltd | エンコーダを用いた移動情報検出装置 |
| CN1117577A (zh) * | 1994-01-28 | 1996-02-28 | 三菱电机株式会社 | 绝对位置检测装置及其误差补偿方法 |
| JPH08233599A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多重伝送方式エンコーダ |
| JP2000121391A (ja) * | 1998-10-12 | 2000-04-28 | Futaba Corp | 光学式リニヤスケール |
| JP2009150795A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Hitachi Ltd | 非接触式回転角度検出センサ装置およびその出力補正方法 |
| CN101865705A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-10-20 | 长春奥普光电技术股份有限公司 | 编码器故障的自动诊断装置及其诊断求解方法 |
| CN102324034A (zh) * | 2011-05-25 | 2012-01-18 | 北京理工大学 | 基于最小二乘支持向量机在线预测的传感器故障诊断方法 |
| CN104254760A (zh) * | 2013-04-24 | 2014-12-31 | 三菱电机株式会社 | 伺服电动机以及编码器 |
| CN104869157A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-26 | 杭州电子科技大学 | 一种通用工业自动化信息采集监控系统 |
| CN106017534A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-10-12 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种码盘标定方法 |
| CN106850374A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-06-13 | 成都信息工程大学 | 多协议兼容多工业以太网总线的编码器数据采集模块及方法 |
| CN107255448A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-10-17 | 常州秦宁迈超电子科技有限公司 | 光栅莫尔条纹细分方法 |
| CN207439427U (zh) * | 2017-12-08 | 2018-06-01 | 长春理工大学 | 多编码器故障诊断遥测系统 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 王亚洲;万秋华;杜颖财;李俊峰;卢新然;: "光电编码器单莫尔条纹测速方法", 中国光学 * |
| 高旭;万秋华;卢新然;杜颖财;陈伟;: "莫尔条纹光电信号自动补偿系统", 红外与激光工程 * |
| 高旭;万秋华;李金环;王玉婷;逄仁山;: "光电轴角编码器莫尔条纹误差信号补偿", 红外与激光工程 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113804224A (zh) * | 2021-10-28 | 2021-12-17 | 广州市鸿辉电工机械有限公司 | 一种增量编码器信号收发系统 |
| CN116436958A (zh) * | 2023-06-14 | 2023-07-14 | 青岛研博数据信息技术有限公司 | 一种基于物联网的城市级供水工况管理系统 |
| CN116436958B (zh) * | 2023-06-14 | 2023-08-15 | 青岛研博数据信息技术有限公司 | 一种基于物联网的城市级供水工况管理系统 |
| CN117232564A (zh) * | 2023-11-15 | 2023-12-15 | 长春市星途科技有限公司 | 基于云计算的驱动电机光栅编码器实时诊断与校准系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107957274A (zh) | 多编码器故障诊断遥测系统及其监测方法 | |
| CN108287007B (zh) | 一种基于数据融合技术的智能型水位监测仪 | |
| CN104601415B (zh) | 一种智能变电站稳态数据闭环测试方法及其测试系统 | |
| CN207439427U (zh) | 多编码器故障诊断遥测系统 | |
| CN107656104A (zh) | 一种智能接线盒及关口电能计量二次回路状态监测方法 | |
| CN106571689A (zh) | 一种多数据源比较技术诊断变电站遥测故障在线监测系统 | |
| CN112268719A (zh) | 一种联合收割机割台远程故障诊断方法 | |
| CN105721195B (zh) | 一种基于二次系统状态估计的变电站智能诊断方法 | |
| CN105510866A (zh) | 一种电能表自动化检定线的故障监测方法 | |
| CN1715928A (zh) | 一种电导率、pH值、溶氧值的远程在线分析检测仪 | |
| CN105353337B (zh) | 一种基于云端计算的校表方法以及装置 | |
| CN103440754A (zh) | 一种无线分布式网络数据监测系统 | |
| CN210534318U (zh) | 一种关口电能计量装置的远程在线监测系统 | |
| WO2021109820A1 (zh) | 时间同步的混合模拟、数字传感器数据采集系统及方法 | |
| CN112099064A (zh) | 一种网络型gnss原始数据采集传输与定位系统 | |
| CN207010693U (zh) | 伺服系统、电机、绝对式编码器及其信号处理电路 | |
| CN110672143A (zh) | 一种传感器校准方法 | |
| CN206833694U (zh) | 基于链式无线传输的光伏组件支架远程应力监测系统 | |
| CN115773738A (zh) | 一种激光测量实现空间姿态定位的测量方法 | |
| CN109751174A (zh) | 一种水轮机单导叶接力器检测系统 | |
| CN106547247B (zh) | 一种基于拉绳式传感器的轧辊间距测量系统及方法 | |
| CN110850235A (zh) | 基于电缆拓扑及故障暂态行波的多端定位算法及定位系统 | |
| CN207408439U (zh) | 一种智能接线盒 | |
| CN105006890A (zh) | 一种智能变电站设备程序管控系统 | |
| CN113746905A (zh) | 一种分布式智能传感系统及其控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180424 |