CN203709234U - 带监控装置的饲料加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带监控装置的饲料加工设备，包括由依次相连且由各自电机驱动的上料机、混合机、研磨机及干燥机，还包括监控装置，该监控装置包括主控电路板以及若干个检测电路板，每个检测电路板包括：子控制器；分别与子控制器相连的现场总线接口电路、温度检测电路、测速电路和电机电源检测电路，温度检测电路中的温度传感器设置在电机主轴末端的连轴器的轴承上，测速电路固定在电机主轴的末端，电机电源检测电路连接在电机的电源电路输出端与子控制器的一个数据采样端口之间。本实用新型具有结构简单、实现成本低、工作可靠的优点，且有利于提高饲料加工设备的工作可靠性和工作效率，便于对饲料加工设备进行维护管理。

Description

带监控装置的饲料加工设备

技术领域

本实用新型涉及一种加工设备，尤其是涉及一种带监控装置的饲料加工设备。

背景技术

饲料加工设备的作用是将根据生产工艺的要求，将颗粒大小、种类不同的饲料打碎、混合、干燥后，加工成所需要的颗粒。

一般来说，一套完整的饲料加工设备主要由上料机构、混合料斗、研磨机、干燥机等组成，各部分都是分别由电机带动运行的。在负载比较重的机械部位，比如研磨机，电机工作频繁且受到的阻力较大，电机发热明显。如果在电机工作到规定的时间后，不进行停机修整，并添加润滑，则电机温度将超过承受范围而被烧坏。

目前，饲料加工设备使用现场式设备管理方案，如果设备出现问题，要求现场操作人员介入，才能保证生产的正常进行。此种被动式的管理方案，往往因为操作人员的疏忽或者未能及时采取措施，造成不可恢复的设备损坏，或者延误生产，降低效率。

实用新型内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型提出一种带监控装置的饲料加工设备，由监控装置监测饲料加工设备中的电机温度、电机转速及电机工作时间，有利于提高饲料加工设备的可靠性和生产效率。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种带监控装置的饲料加工设备，包括由依次相连且由各自电机驱动的上料机、混合机、研磨机及干燥机，还包括监控装置，该监控装置包括主控电路板以及若干个分别设置在上料机、混合机、研磨机及干燥机之上的检测电路板，且每个检测电路板均通过通信线缆与主控电路板相连；

每个检测电路板包括：子控制器；分别与子控制器相连的现场总线接口电路、温度检测电路、测速电路和电机电源检测电路，温度检测电路中的温度传感器设置在电机主轴末端的连轴器的轴承上，测速电路固定在电机主轴的末端，电机电源检测电路连接在电机的电源电路输出端与子控制器的一个数据采样端口之间。

其中，通信线缆为通过金属航空插头相连的2对屏蔽双绞线。

其中，温度传感器为K型热电偶，该K型热电偶的输出端通过AD转换电路连接子控制器的一个数据采样端口。

其中，K型热电偶的输出端通过导线及金属航空插头与AD转换电路连接。

其中，测速电路包括：均匀设置在电机主轴末端端面上的多个永磁磁铁；固定在电机主轴末端的连轴器上的霍尔开关电路，该霍尔开关电路的输出端连接子控制器的一个数据采样端口。

其中，电机电源检测电路包括连接在电机的电源电路输出端的降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路及光电耦合器，该光电耦合器的输出端连接到子控制器的一个数据采样端口。

其中，主控电路板包括：主控制器；分别与主控制器相连的现场总线接口电路、报警电路、上位机通信接口及无线通信电路，且控制器相连的现场总线接口电路通过通信电缆分别与每个检测电路板的现场总线接口电路相连。

其中，报警电路包括与主控制器相连的报警灯、蜂鸣器或/和震动器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过在饲料加工设备的各个饲料加工机构上设置一个检测电路板，由检测电路板检测电机的工作温度、转速及工作时长等检测结果数据，由主控电路板获取各个检测电路板的检测结果数据，从而可以统一监控饲料加工设备中各个加工环节的机构是否出现异常。本实用新型具有结构简单、实现成本低、工作可靠的优点，且有利于提高饲料加工设备的工作可靠性和工作效率，便于对饲料加工设备进行维护管理。

附图说明

图1是饲料加工设备的结构示意图。

图2是监控装置的结构示意图。

图3是霍尔开关电路与电机主轴的连接示意图。

图4是检测电路板与饲料加工设备中电机的连接关系示意图。

具体实施方式

如图1所示，该实施例的饲料加工设备包括依次相连的一台或多台上料机11、混合机12、研磨机13及干燥机14，以及分别通过通信线缆30与上料机11、混合机12、研磨机13及干燥机14相连的监控装置20。其中，在饲料加工设备中的上料机11、混合机12、研磨机13及干燥机14等各个饲料加工机构均是由各自的电机驱动工作的，由监控装置20监控各个电机的温度及转速。

结合图2所示，监控装置20包括：主控电路板21以及通过通信线缆30相连的若干个检测电路板22，每个检测电路板22分别设置在饲料加工设备中的上料机11、混合机12、研磨机13及干燥机14等各个加工机构之上。

检测电路板22包括：子控制器221，比如，子控制器可以由单片机实现；分别与子控制器221相连的现场总线接口电路222、温度检测电路223、测速电路224和电机电源检测电路225。其中，主控电路板21的现场总线接口电路212与检测电路板22的现场总线接口电路222之间通过现场总线连接；温度检测电路223用于检测电机主轴的温度，该温度检测电路223包括安装于电机连轴器的轴承上的温度传感器（本实施例为K型热电偶），以及连接在K型热电偶与子控制器221的一个数据采样端口之间的AD转换电路；测速电路224为主要为连接在子控制器221的一个数据采样端口的霍尔开关电路（或简称为霍尔开关）；电机电源检测电路225连接在电机电源电路输出端与子控制器221的一个数据采样端口之间，该电机电源检测电路225用于将电机电源电路输出的工作电压（比如为AC220V）变换成子控制器221的数据采样端口的直流电压信号，比如，电机电源检测电路225包括：连接在电机的电源电路输出端的降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路（比如，稳压电路为稳压二极管）及光电耦合器，该光电耦合器的输出端连接子控制器221的一个数据采样端口。

比如，型号A3144的霍尔开关电路为3引脚的集成芯片，第1脚为电源端VCC，电压范围为4.5-24V，第2脚为地端GND，第3脚为输出端OUTPUT，输出高低电平。如图3所示，在电机的主轴41的末端端面上，以120°间隔均匀安装3个永磁磁铁2242，而，型号A3144的霍尔开关电路2241固定在电机的主轴41末端的连轴器42上，且霍尔开关电路2241的输出端（第3脚）连接至子控制器221的一个数据采样端口活I/O端口。当电机的主轴41转动时，霍尔开关电路2241因检测到的磁场变化而输出脉冲信号至子控制器221，从而实现电机转速的测定。

比如，子控制器221采用单片机实现，上述的数据采样端口为单片机的其中一个I/O端口。在饲料加工设备中的电机正常工作时，电机电源电路输出端输出电机工作电压，经过电机电源检测电路225经过降压、整流、滤波稳压及光电耦合器后，给单片机的1/O端口输出一个电压信号，由单片机内部的计时器统计该电压信号的时长，该时长即为电机的工作时间，对应于该电机所在饲料加工机构（上料机11、混合机12、研磨机13、干燥机14或其他饲料加工机构）的工作时长。

主控电路板21包括：主控制器211，比如，主控制器可以由单片机实现；分别与主控制器211相连的现场总线接口电路212、报警电路213、上位机通信接口214及无线通信电路215。报警电路213可以包括分别与主控制器211相连的报警灯、蜂鸣器或/和震动器。

在一个实施例中，主控制器211也采用单片机实现，因此，主控制器211通过现场总线接口电路222与子控制器221的现场总线接口电路222之间基于现场总线进行数据交换及通信，即2个单片机之间基于现场总线进行数据交换及通信，此乃本领域技术人员的公知技术，在此不再详细描述。主控制器211从子控制器221获取各个饲料加工机构（上料机11、混合机12、研磨机13、干燥机14或其他饲料加工机构）中电机的工作温度、转速及工作时长信息，基于这些监控信息与预设条件进行监控管理（其中，主控制器211实现监控需要使用单片机的程序语言，但是，这些监控条件的设定、监控判断等为现有技术，本申请在此不再详细描述）。

当主控制器211判断某个检测电路板传送的检测结果数据（电机的工作温度、转速及工作时长信息）出现异常或不满足预设条件时，此时可以发出控制信号触发报警电路213发出预设的报警信号，也可以发出控制信号启动无线通信电路215与外界的通信终端进行无线通信来发出报警信号。当然，主控制器211也可以通过上位机通信接口214与上位机通信，将检测结果数据或监控结果发送给上位机。

结合图4所示，进一步说明各个检测电路板22与饲料加工设备中各个电机的连接关系。电机40的主轴41的末端与联轴器42的轴承43固定连接。温度检测电路223中的K型热电偶2231固定安装在连轴器42的轴承43上，K型热电偶2231的检测结果经过温度变换以及AD转换电路，输出给检测电路板22的子控制器221，得到能够反映电机40的主轴41的温度数据。而测速电路224为连接在子控制器221的一个数据采样端口的霍尔开关电路，该霍尔开关电路固定在主轴41的末端且与主轴41同轴转动。

另外，主控电路板21安装于饲料加工设备的配电柜（图中未画出）中，通过现场总线与各个检测电路板连接。检测电路板22具有固定在上料机11、混合机12、研磨机13或干燥机14等各个饲料加工机构上的金属外壳，以保护内部电路。主控电路板21与检测电路板22之间的连接线路采用2对屏蔽双绞线61，其中1对屏蔽双绞线61为直流24V的电源线；并且，每个检测电路板22采用4个金属航空插头60进行线路连接。其中，2个金属航空插头60用于主控电路板21与检测电路板22之间的现场总线，另外两个金属航空插头通过导线分别与K型热电偶2231、霍尔开关电路相连。

综上，本实用新型通过在饲料加工设备的各个饲料加工机构上设置一个检测电路板，由检测电路板检测电机的工作温度、转速及工作时长等检测结果数据，由主控电路板获取各个检测电路板的检测结果数据，从而可以统一监控饲料加工设备中各个加工环节的机构是否出现异常。本实用新型具有结构简单、实现成本低、工作可靠的优点，且有利于提高饲料加工设备的工作可靠性和工作效率，便于对饲料加工设备进行维护及管理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.带监控装置的饲料加工设备，包括由依次相连且由各自电机驱动的上料机、混合机、研磨机及干燥机，其特征在于，还包括监控装置，该监控装置包括主控电路板以及若干个分别设置在上料机、混合机、研磨机及干燥机之上的检测电路板，且每个检测电路板均通过通信线缆与主控电路板相连；

每个检测电路板包括：子控制器；分别与子控制器相连的现场总线接口电路、温度检测电路、测速电路和电机电源检测电路，温度检测电路中的温度传感器设置在电机主轴末端的连轴器的轴承上，测速电路固定在电机主轴的末端，电机电源检测电路连接在电机的电源电路输出端与子控制器的一个数据采样端口之间。

2.根据权利要求1所述带监控装置的饲料加工设备，其特征在于，通信线缆为通过金属航空插头相连的2对屏蔽双绞线。

3.根据权利要求1所述带监控装置的饲料加工设备，其特征在于，温度传感器为K型热电偶，该K型热电偶的输出端通过AD转换电路连接子控制器的一个数据采样端口。

4.根据权利要求3所述带监控装置的饲料加工设备，其特征在于，K型热电偶的输出端通过导线及金属航空插头与AD转换电路连接。

5.根据权利要求1所述带监控装置的饲料加工设备，其特征在于，测速电路包括：均匀设置在电机主轴末端端面上的多个永磁磁铁；固定在电机主轴末端的连轴器上的霍尔开关电路，该霍尔开关电路的输出端连接子控制器的一个数据采样端口。

6.根据权利要求1所述带监控装置的饲料加工设备，其特征在于，电机电源检测电路包括连接在电机的电源电路输出端的降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路及光电耦合器，该光电耦合器的输出端连接到子控制器的一个数据采样端口。

7.根据权利要求1所述带监控装置的饲料加工设备，其特征在于，主控电路板包括：主控制器；分别与主控制器相连的现场总线接口电路、报警电路、上位机通信接口及无线通信电路，且控制器相连的现场总线接口电路通过通信电缆分别与每个检测电路板的现场总线接口电路相连。

8.根据权利要求7所述带监控装置的饲料加工设备，其特征在于，报警电路包括与主控制器相连的报警灯、蜂鸣器或/和震动器。