CN110230606A - 基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，包括控制磁悬浮鼓风机工作状态的可编程控制器，用于检测电源供电状态的电流互感器；电源通过安装有电子开关的导线与磁悬浮鼓风机的接电端子电连接；用于检测磁悬浮鼓风机输出扭矩的扭矩传感器；用于检测磁悬浮鼓风机工况的温度传感器和湿度传感器；用于接收电流互感器、扭矩传感器、温度传感器和湿度传感器采集信号的数据采集卡；数据采集卡通过p‑bus总线与电流互感器、各类传感器进行数据通信；用于接收数据采集卡的数据，并将数据转发给物联网的从站机；从站机通过物联网与上位机进行数据通信；上位机与物联网进行数据通信；通过物联网与上位机进行数据交互的手持终端。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮鼓风机技术领域，特别是涉及到一种基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统。
背景技术
众所周知，磁悬浮鼓风机是一种压缩、输送气体的机械设备，其采用先进的磁悬浮轴承、三元流涡轮、高速永磁电机、高速变频调速、智能化监测控制等核心技术制造而成的高科技绿色节能环保产品。由于磁悬浮鼓风机是利用主动式磁悬浮轴承系统，通过可控电磁力对鼓风机进行无接触、无磨损的悬浮支撑，使转子与叶轮之间无需多余传动环节，因此，其转速要远大于传统鼓风机，同时，能够达到成功输送气体而机器无磨损、低噪音、无需润滑等效果。
近年来，随着技术的不断创新与进步，磁悬浮鼓风机技术越来越成熟，并且被广泛应用于多个行业，比如：1、物料气体输送；可用于水泥厂、化工、食品等行业：应用场景为：工业原料、粉尘、食品等气力输送。2、污水处理(市政、工业)；可应用于向污水池曝气，使污水处理池中的生物活性物能充分与污水中的物质接触，从而达到除污的目的。3、水产养殖业；通过对水产品养殖池底部鼓入空气，增加池内氧气含量，增加水产品存活率。4、其他行业；例如造纸厂、酿造业、纺织业、乳制品加工业、热电行业等。
由于磁悬浮鼓风机应用比较广泛，同时其技术含量比较高，因此，一旦出现故障则需要专业人员赶赴现场进行维护，显然，磁悬浮鼓风机在出厂之前必须进行严格的测试，同时，需要对测试数据进行保存和分析，进而为后期产品改进提供宝贵的资料，但是实践发现，实验测试环境和现场使用的工况经常存在较大的差异，即现场工况比较复杂多变，不同的现场工况则会对磁悬浮鼓风机产生较大的波动影响；因此，设计开发一种能够采集位于现场工况中磁悬浮鼓风机数据的基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统具有重要的意义。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，能够实现对磁悬浮鼓风机工作状态的实时远程检测，为磁悬浮鼓风机的后期研发提供宝贵的数据，并且当故障发生时，能够及时地切断电源，防患于未然。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，用于对磁悬浮鼓风机进行远程监测和控制，所述磁悬浮鼓风机控制系统包括：
控制磁悬浮鼓风机工作状态的可编程控制器；
用于检测电源供电状态的电流互感器；所述电源通过安装有电子开关的导线与磁悬浮鼓风机的接电端子电连接；
用于检测磁悬浮鼓风机输出扭矩的扭矩传感器；
用于检测磁悬浮鼓风机工况的温度传感器和湿度传感器；
用于接收所述电流互感器、扭矩传感器、温度传感器和湿度传感器采集信号的数据采集卡；所述数据采集卡通过p-bus总线与电流互感器、扭矩传感器、温度传感器和湿度传感器进行数据通信；
用于接收数据采集卡的数据，并将数据转发给物联网的从站机；所述从站机通过网线和/或无线路由器与物联网进行数据通信；所述从站机与电子开关电连接；
通过物联网与从站机数据交互的上位机；所述上位机通过网线和/或无线路由器与物联网进行数据通信；
通过物联网与上位机进行数据交互的手持终端。
进一步：还包括用于采集磁悬浮鼓风机发热数据的红外相机，所述红外相机通过数据线与从站机进行数据通信。
进一步：所述从站机为工业计算机；所述上位机为个人计算机。
更进一步：所述可编程控制器为西门子IPC547C。
更进一步：所述数据采集卡为PCI-10024八通道同步并行数据采集卡，所述数据采集卡通过PCI总线与从站机进行数据交互。
更进一步：所述温度传感器和湿度传感器均固定案子于转子轴的外壁。
更进一步：所述温度传感器为六个，六个温度传感器沿周向均匀分布于转子轴的外壁。
更进一步：所述湿度传感器为六个，六个湿度传感器沿周向均匀分布于转子轴的外壁。本发明具有的优点和积极效果是：
通过采用上述技术方案，本发明通过电流互感器能够对供电电源信号进行精确检测，通过扭矩传感器能够对磁悬浮鼓风机的输出扭矩进行精确检测，通过温度传感器和湿度传感器对现场工况进行精确检测，最终通过物联网将采集到的数据及时发生给上位机和手持终端；即本发明能够实现对磁悬浮鼓风机工作状态的实时远程检测，为磁悬浮鼓风机的后期研发提供宝贵的数据，并且当故障发生时，能够及时地切断电源，防患于未然。
附图说明：
图1是本发明优选实施例的结构框图；
图2是本发明优选实施例的电路图；
图3是本发明优选实施例中电源部分的接线图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1至图3，一种基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，用于对磁悬浮鼓风机进行远程监测和控制，所述磁悬浮鼓风机控制系统包括：
控制磁悬浮鼓风机工作状态的可编程控制器；
用于检测电源供电状态的电流互感器；所述电源通过安装有电子开关的导线与磁悬浮鼓风机的接电端子电连接；
用于检测磁悬浮鼓风机输出扭矩的扭矩传感器；
用于检测磁悬浮鼓风机工况的温度传感器和湿度传感器；
用于接收所述电流互感器、扭矩传感器、温度传感器和湿度传感器采集信号的数据采集卡；所述数据采集卡通过p-bus总线与电流互感器、扭矩传感器、温度传感器和湿度传感器进行数据通信；
用于接收数据采集卡的数据，并将数据转发给物联网的从站机；所述从站机通过网线和/或无线路由器与物联网进行数据通信；所述从站机与电子开关电连接；
通过物联网与从站机数据交互的上位机；所述上位机通过网线和/或无线路由器与物联网进行数据通信；
通过物联网与上位机进行数据交互的手持终端。
上述优选实施例的工作原理为：通过电流互感器能够对供电电源信号进行精确检测，通过扭矩传感器能够对磁悬浮鼓风机的输出扭矩进行精确检测，通过温度传感器和湿度传感器对现场工况进行精确检测，随后数据采集卡将上述多个检测信号转发至从站机，从站机将检测数据共享至物联网，工程师通过上位机或者是手持终端，即可及时便捷地掌握磁悬浮鼓风机的现场工作状态详细数据；这些现场数据能够为后续磁悬浮鼓风机的进一步研发和改进提供宝贵的素材；即本发明能够实现对磁悬浮鼓风机工作状态的实时远程检测，为磁悬浮鼓风机的后期研发提供宝贵的数据，并且当故障发生时，能够及时地切断电源，防患于未然。
在上述优选实施例中，所述可编程控制器、电流互感器、扭矩传感器、温度传感器和湿度传感器、数据采集卡、从站机、上位机和手持终端均为比较成熟的电子元件，因此此处不再对每个电子元件的工作原理做过多的赘述；
为了防止磁悬浮鼓风机局部过热：还包括用于采集磁悬浮鼓风机发热数据的红外相机，所述红外相机通过数据线与从站机进行数据通信。
作为优选，在上述优选实施例中：所述从站机为工业计算机；所述上位机为个人计算机。
所述可编程控制器采用性能比较稳定的西门子IPC547C。
所述数据采集卡为PCI-10024八通道同步并行数据采集卡，所述数据采集卡通过PCI总线与从站机进行数据交互。
由于在使用过程中，转子的主要的发热部件之一，因此，对转子温度的精确检测具有非常重要的意义，所以，上述温度传感器和湿度传感器均固定安装于转子轴的外壁。
为了进一步提高温度检测的可靠性：所述温度传感器为六个，六个温度传感器沿周向均匀分布于转子轴的外壁。后续工作人员可以对六个检测数据进行均值运算，或者是其他拟合处理；
为了进一步提高湿度检测的可靠性：所述湿度传感器为六个，六个湿度传感器沿周向均匀分布于转子轴的外壁。后续工作人员可以对六个检测数据进行均值运算，或者是其他拟合处理。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，用于对磁悬浮鼓风机进行远程监测和控制，所述磁悬浮鼓风机控制系统包括：控制磁悬浮鼓风机工作状态的可编程控制器，其特征在于：所述磁悬浮鼓风机控制系统至少还包括：
用于检测电源供电状态的电流互感器；所述电源通过安装有电子开关的导线与磁悬浮鼓风机的接电端子电连接；
用于检测磁悬浮鼓风机输出扭矩的扭矩传感器；
用于检测磁悬浮鼓风机工况的温度传感器和湿度传感器；
用于接收所述电流互感器、扭矩传感器、温度传感器和湿度传感器采集信号的数据采集卡；所述数据采集卡通过p-bus总线与电流互感器、扭矩传感器、温度传感器和湿度传感器进行数据通信；
用于接收数据采集卡的数据，并将数据转发给物联网的从站机；所述从站机通过网线和/或无线路由器与物联网进行数据通信；所述从站机与电子开关电连接；
通过物联网与从站机数据交互的上位机；所述上位机通过网线和/或无线路由器与物联网进行数据通信；
通过物联网与上位机进行数据交互的手持终端。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，其特征在于：还包括用于采集磁悬浮鼓风机发热数据的红外相机，所述红外相机通过数据线与从站机进行数据通信。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，其特征在于：所述从站机为工业计算机；所述上位机为个人计算机。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，其特征在于：所述可编程控制器为西门子IPC547C。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，其特征在于：所述数据采集卡为PCI-10024八通道同步并行数据采集卡，所述数据采集卡通过PCI总线与从站机进行数据交互。
6.根据权利要求4所述的基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，其特征在于：所述温度传感器和湿度传感器均固定案子于转子轴的外壁。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，其特征在于：所述温度传感器为六个，六个温度传感器沿周向均匀分布于转子轴的外壁。
8.根据权利要求6所述的基于物联网的磁悬浮鼓风机控制系统，其特征在于：所述湿度传感器为六个，六个湿度传感器沿周向均匀分布于转子轴的外壁。
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