JP2006099340A - Monitoring system for steel plant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信が可能な親機・子機を備え、鉄鋼設備を監視する監視システムに関する。 The present invention relates to a monitoring system that includes a parent device and a child device capable of wireless communication and monitors steel facilities.
鉄鋼メーカの鉄鋼所などに設置される鉄鋼設備には、製鋼炉からの銑鉄の鋳片を一対のローラ間に流すことでスラブなどの鋳造半製品を製作する連続鋳造機や駆動モータに連結された駆動軸にて回転される一対の圧延ローラを有し、この圧延ローラによって上記鋳造半製品に圧延処理を施す圧延機などの大型の機械・装置等が設けられている。
上記のような鉄鋼設備では、当該設備にて生産される鉄鋼品の品質が上記機械等に含まれた構成部材の動作状態や使用に伴う疲労(経年劣化)状態などに大きく左右されることから、例えば上記連続鋳造機において、その各ローラを回転自在に支承する軸受装置毎に、センサ及び判定器を設置して異常発生の有無等の状態監視を行うことが提案されている(例えば、下記特許文献1参照。)。
Steel facilities installed at steelmakers' steelworks, etc. are connected to continuous casting machines and drive motors that produce cast semi-finished products such as slabs by flowing pig iron slabs from a steelmaking furnace between a pair of rollers. A large-scale machine / device such as a rolling mill that has a pair of rolling rollers that are rotated by a driving shaft and performs rolling processing on the cast semi-finished product by the rolling rollers is provided.
In steel facilities such as those described above, the quality of steel products produced in such facilities is greatly affected by the operating state of the components included in the machine, etc., and the fatigue (aging) state associated with use. For example, in the above continuous casting machine, it is proposed to monitor the state of occurrence of abnormality by installing a sensor and a determination device for each bearing device that rotatably supports each roller (for example, the following) (See Patent Document 1).
しかしながら、上記鋳片は800℃以上の高温なものであり、しかも当該鋳片がローラ間を通過するときに生じる振動やこの連続鋳造機の近傍に配置された上記圧延機などで発生する振動などにより、センサと判定器との間を繋ぐ信号線に接触不良などが生じて断線が発生することがあった。そこで、例えば下記特許文献2には、センサ毎に無線方式の送信機を設置して、各センサの検出データを対応する送信機からの無線電波により監視装置に伝達する監視システムが示されている。
また、上記圧延機においても、その駆動軸の動作状態が圧延処理される鋼材品質に直結することから当該駆動軸を監視する監視システムを構築することが要望されており、さらには駆動軸自体が回転動作するために有線方式の送信機を用いることは困難であるということから、上記のような無線方式の送信機を備えたシステムにて駆動軸を監視することが検討されている。
However, the slab is a high temperature of 800 ° C. or more, and vibrations generated when the slab passes between rollers, vibrations generated by the rolling mill disposed in the vicinity of the continuous casting machine, etc. As a result, a contact failure or the like may occur in the signal line connecting the sensor and the determination device, and disconnection may occur. Thus, for example,
Also in the rolling mill, since the operating state of the drive shaft is directly linked to the quality of the steel material to be rolled, it is desired to construct a monitoring system for monitoring the drive shaft. Since it is difficult to use a wired transmitter for rotating operation, monitoring the drive shaft in a system including the wireless transmitter as described above has been studied.
ところで、上記特許文献2のような従来例では、センサ及び送信機の電力源として電池からなるバッテリー電源が用いられており、この電源とセンサ及び送信機との各間に接続される電力線での振動などに起因する断線発生が極力抑えられるように、これらの電源、センサ、及び送信機を子機としてユニット化し、連続鋳造機に含まれる全ての各軸受装置に設けていた。そして、上記監視装置側に設けた親機に対して、各子機が対応するセンサの検出データを送信することにより、監視装置で各軸受装置の動作状態を監視するようになっていた。
ところが、上記のような送信機には、センサ出力を増幅するアンプなどの電子部品が含まれており、しかもこの従来例では、センサを常に検出動作させてその検出データを監視装置側に連続的に送信させていたので、各子機での消費電力が大きく、バッテリー電源の寿命が短いという問題があった。
さらに、圧延機ローラ用の上記軸受装置などの鉄鋼設備の構成部材において、センサの監視対象となる振動等の物理量は比較的高周波なものであり、その監視精度を向上させるためには、センサの監視結果を高い周波数でサンプリングしてデータ処理する必要がある。すなわち、鉄鋼設備の監視システムでは、上記監視結果を高速処理して送信することが要求されるため、その処理手段での消費電力を抑えることが難しく、バッテリー電源の長寿命化を阻害する要因になっていた。
By the way, in the conventional example like the said
However, the transmitter as described above includes an electronic component such as an amplifier that amplifies the sensor output. In this conventional example, the sensor is always detected and the detected data is continuously transmitted to the monitoring device side. Therefore, there is a problem that the power consumption of each slave unit is large and the life of the battery power source is short.
Further, in the structural members of steel equipment such as the bearing device for rolling mill rollers, the physical quantity such as vibration to be monitored by the sensor is a relatively high frequency, and in order to improve the monitoring accuracy, It is necessary to sample the monitoring results at a high frequency and process the data. That is, in the steel equipment monitoring system, it is required to process and transmit the monitoring result at a high speed, so it is difficult to suppress the power consumption in the processing means, which is a factor that hinders the extension of the battery power supply life. It was.
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、バッテリー電源の長寿命化を図ることができる監視精度に優れた鉄鋼設備用監視システムを提供することを目的とする。 In view of the conventional problems as described above, it is an object of the present invention to provide a steel equipment monitoring system with excellent monitoring accuracy capable of extending the life of a battery power source.
本発明は、鉄鋼設備側に設けられた子機と、この子機と無線通信が可能な親機とを有し、前記子機からの送信信号を基に前記鉄鋼設備を監視する監視システムであって、
前記子機が、当該子機の電力源を構成するバッテリー電源と、前記親機からの指示信号を受信する受信手段と、前記鉄鋼設備の構成部材に設けられて当該構成部材での動作状態を監視する監視手段が接続されるとともに、第1のクロック周波数又はこのクロック周波数よりも低い第2のクロック周波数によって所定のデータ処理を行う処理手段と、前記処理手段に接続され、この処理手段にて処理された前記監視手段の監視結果を前記親機に送信する送信手段と、前記第1又は第2のクロック周波数を切り替える切替手段とを備え、
前記受信手段が受信した前記親機からの指示信号に前記監視手段の監視結果の送信要求が含まれていることを前記処理手段が検知すると、前記切替手段は第1のクロック周波数に切り替え、当該第1のクロック周波数にて前記処理手段を駆動させて、前記監視手段の監視結果に対する処理動作を行わせるとともに、その処理動作後の監視結果を前記送信手段が前記親機に送信した後は、前記切替手段は前記第2のクロック周波数に切り替えることを特徴とするものである。
The present invention is a monitoring system having a slave unit provided on the steel facility side and a master unit capable of wireless communication with the slave unit, and monitoring the steel facility based on a transmission signal from the slave unit. There,
The slave unit is provided with a battery power source constituting a power source of the slave unit, a receiving means for receiving an instruction signal from the master unit, and a component member of the steel facility, and an operation state of the component member is determined. Monitoring means for monitoring is connected, processing means for performing predetermined data processing at a first clock frequency or a second clock frequency lower than the clock frequency, and connected to the processing means, the processing means A transmission means for transmitting the processed monitoring result of the monitoring means to the master unit; and a switching means for switching the first or second clock frequency.
When the processing unit detects that the instruction signal from the master unit received by the receiving unit includes a transmission request for the monitoring result of the monitoring unit, the switching unit switches to the first clock frequency, After the processing means is driven at the first clock frequency to perform a processing operation on the monitoring result of the monitoring means, and after the transmission means transmits the monitoring result after the processing operation to the master unit, The switching means switches to the second clock frequency.
上記のように構成された鉄鋼設備用監視システムにおける子機では、上記第1又は第2のクロック周波数にてデータ処理を行える処理手段と、これらのクロック周波数を切り替える切替手段とが設けられている。また、処理手段が親機から上記監視結果の送信要求を検知すると、切替手段が第1のクロック周波数に切り替えて、当該処理手段はその第1のクロック周波数で監視結果に対する処理動作を行う。さらに、送信手段が監視結果を親機に送信した後は、切替手段は第2のクロック周波数に切り替える。これにより、処理手段での消費電力を抑えることができるとともに、より高いクロック周波数にて監視結果をデータ処理することができ、監視精度を向上させることができる。 In the slave unit in the steel equipment monitoring system configured as described above, processing means capable of performing data processing at the first or second clock frequency and switching means for switching between these clock frequencies are provided. . When the processing means detects a transmission request for the monitoring result from the master unit, the switching means switches to the first clock frequency, and the processing means performs a processing operation on the monitoring result at the first clock frequency. Furthermore, after the transmission unit transmits the monitoring result to the master unit, the switching unit switches to the second clock frequency. As a result, the power consumption in the processing means can be suppressed, and the monitoring result can be data-processed at a higher clock frequency, and the monitoring accuracy can be improved.
また、上記鉄鋼設備用監視システムにおいて、前記子機は、前記受信手段により前記親機からの指示信号を受信する受信モード、前記送信手段により前記親機に送信信号を送信する送信モード、及び当該子機が待機状態となるスリープモードのいずれかのモードを選択可能に構成されるとともに、前記子機が前記受信モードにて動作しているときには、前記処理手段は前記第2のクロック周波数にて駆動され、かつ前記受信手段が受信した前記親機からの指示信号の内容を判別する処理動作を当該第2のクロック周波数で行うことが好ましい。
この場合、子機がスリープモードを選択することにより、当該子機での消費電力を容易に低減することができる。また、受信モードにおいて、処理手段は第2のクロック周波数で上記指示信号の内容判別処理を行うので、その指示信号に上記監視結果の送信要求が含まれていることを検知するまでは第1のクロック周波数に切り替えられるのを防いで、処理手段、ひいては子機での消費電力を確実に抑えることができる。
Further, in the steel equipment monitoring system, the slave unit is configured to receive a command signal from the master unit by the receiving unit, a transmission mode to transmit a transmission signal to the master unit by the transmitting unit, and The slave unit is configured to be able to select any one of the sleep modes in which the slave unit is in a standby state, and when the slave unit is operating in the reception mode, the processing means operates at the second clock frequency. It is preferable that a processing operation for determining the content of the instruction signal from the master unit that is driven and received by the receiving unit is performed at the second clock frequency.
In this case, when the slave unit selects the sleep mode, power consumption in the slave unit can be easily reduced. Further, in the reception mode, the processing means performs the content determination processing of the instruction signal at the second clock frequency, so that the first signal is detected until it is detected that the instruction signal includes the transmission request for the monitoring result. By preventing the switching to the clock frequency, it is possible to surely suppress the power consumption in the processing means and by extension, the slave unit.
また、上記鉄鋼設備用監視システムにおいて、前記処理手段は、前記切替手段に対して、前記第1又は第2のクロック周波数への切り替えを要求する切替信号を出力することが好ましい。
この場合、切替手段での切替動作が処理手段からの切替信号で行われるので、処理手段が上記切替動作を指示する指示手段を兼用する構成となり、当該指示手段の設置を省略して子機の構成を簡略化することができる。
In the steel facility monitoring system, the processing unit preferably outputs a switching signal for requesting the switching unit to switch to the first or second clock frequency.
In this case, since the switching operation by the switching means is performed by a switching signal from the processing means, the processing means also serves as an instruction means for instructing the switching operation, and the installation of the instruction means is omitted and the slave unit is omitted. The configuration can be simplified.
また、上記鉄鋼設備用監視システムにおいて、前記監視手段には、圧延ローラを駆動する駆動軸に設けられ、この駆動軸の損傷に起因して変化する物理量を検出するセンサ手段が含まれてもよい。
この場合、駆動軸の損傷状態を示すセンサ検出結果が上記送信手段を介してセンサ手段から親機側に送信されるので、親機側で損傷状態を含む駆動軸の動作状態を検知しつつ、当該駆動軸の監視を行うことができる。
In the steel equipment monitoring system, the monitoring unit may include a sensor unit that is provided on a drive shaft that drives the rolling roller and detects a physical quantity that changes due to damage to the drive shaft. .
In this case, since the sensor detection result indicating the damaged state of the drive shaft is transmitted from the sensor means to the master unit side via the transmission unit, while detecting the operation state of the drive shaft including the damaged state on the master unit side, The drive shaft can be monitored.
また、上記鉄鋼設備用監視システムにおいて、前記鉄鋼設備側には、互いに異なる識別子が付与された複数の前記子機が設けられ、
前記複数の各子機に設けられた前記処理手段が、前記親機からの指示信号に、前記監視手段の監視結果の送信要求と当該子機に付与された識別子とが含まれていることを検知したときに、その子機の前記切替手段が前記第1のクロック周波数に切り替えることが好ましい。
この場合、親機が識別子を用いることによって上記監視結果を得たい子機を指定することができ、複数の子機が監視システムに含まれている場合でも、監視結果を必要としない子機の処理手段が第1のクロック周波数にて動作されることを確実に防止することができ、当該子機での消費電力が不必要に増加するのを防ぐことができる。
Further, in the steel facility monitoring system, the steel facility side is provided with a plurality of the slave units assigned different identifiers,
The processing means provided in each of the plurality of slave units includes that the instruction signal from the master unit includes a transmission request for a monitoring result of the monitoring unit and an identifier assigned to the slave unit. When detected, it is preferable that the switching means of the slave unit switches to the first clock frequency.
In this case, the slave unit can specify the slave unit that wants to obtain the monitoring result by using the identifier, and even if a plurality of slave units are included in the monitoring system, the slave unit that does not require the monitoring result It is possible to reliably prevent the processing means from operating at the first clock frequency, and it is possible to prevent the power consumption in the slave unit from increasing unnecessarily.
本発明によれば、処理手段での消費電力を抑えつつ、当該処理手段が監視手段の監視結果を高速、かつ高精度にデータ処理して監視精度を向上させることができるので、バッテリー電源の長寿命化を図ることができる監視精度に優れた鉄鋼設備用監視システムを提供することができる。 According to the present invention, since the processing unit can process the monitoring result of the monitoring unit at high speed and with high accuracy while improving power consumption while suppressing power consumption in the processing unit, the battery power can be increased. It is possible to provide a monitoring system for steel equipment with excellent monitoring accuracy capable of extending the service life.
以下、本発明の鉄鋼設備用監視システムの好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明では、本発明を鉄鋼設備内に設けられた圧延機の駆動軸に適用した場合を例示して説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a monitoring system for steel facilities according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the following description, the case where this invention is applied to the drive shaft of the rolling mill provided in the steel equipment is illustrated and demonstrated.
図1は鉄鋼メーカの圧延機に使用される駆動軸を示す斜視図であり、図2は十字軸継手の主要部を駆動軸の軸方向から見た図である(一部断面を含む。)。図において、駆動軸10の両端部近傍には十字軸継手11が使用されており、この継手11を介在させて当該駆動軸10の一端側及び他端側には図示を省略した駆動モータ及び鉄鋼用圧延ローラがそれぞれ連結されている。つまり、駆動軸10には、2つの十字軸継手11の間に配置される中間軸部(第1軸部)10aに加えて、上記モータ及びローラ側にそれぞれ接続される駆動軸部(第2軸部)10b及び従動軸部(第3軸部)10cが設けられており、一方の十字軸継手11にて中間軸部10aと駆動軸部10bとが連結され、他方の十字軸継手11にて中間軸部10aと従動軸部10cとが連結されている(図1参照)。また、圧延機では、2本の駆動軸10が互いに平行に配置されており、各駆動軸10に連結された2つの上記ローラ間にスラブ等を通すことで圧延処理が施された鋼材を製造するように構成されている。また、この圧延処理の際に、駆動軸10は、各十字軸継手11によって軸方向から傾くのを許容された状態で図1の矢印R方向に回転することにより上記駆動モータの回転力を圧延ローラに伝達する。さらに、この圧延機では、本発明の監視システムにより、各駆動軸10の動作状態が監視され、その運転時間に伴う損傷の進行度合いが判別されるようになっている。
FIG. 1 is a perspective view showing a drive shaft used in a rolling mill of a steel manufacturer, and FIG. 2 is a view of a main part of a cross joint from the axial direction of the drive shaft (including a partial cross section). . In the figure, a
上記十字軸継手11は、十字軸12と、4個のベアリングカップ13とを備えており、ベアリングカップ13が十字軸12の軸方向周りの部分を覆うように当該十字軸12の4つの各軸12aに揺動可能に装着されている。各ベアリングカップ13は、カップ部131と、その内部に保持され、上記軸12aに転がり接触する複数のころ132とを具備しており、カップ部131の内周面及び軸12aの外周面をそれぞれ外輪軌道及び内輪軌道としている。また、図2における上下一対のベアリングカップ13が当該十字軸継手11から見て軸方向一方側の駆動軸10の軸部(例えば、上記駆動軸部10b)に、左右一対のベアリングカップ13は軸方向他方側の駆動軸10の軸部(例えば、上記中間軸部10a)に、それぞれ接続されている。
上記カップ部131の周方向中央にはグリース注入用の孔131aが形成されている。また、この孔131aと同軸的に、軸12aの中心軸周りに孔12bが形成されている。カップ部131の孔131aには支持部材14がねじ止めにより取り付けられている。支持部材14は、平底碗状の取付部14aと、その底部から軸12aの軸方向に延設された丸棒状の支持部14bとを有しており、支持部14bは孔12bに挿入されている。挿入された支持部14bの先端近傍には、例えば渦電流式の変位センサ151が孔12bの壁面に対向するよう取り付けられている。
The
At the center in the circumferential direction of the
上記取付部14a内には、無線方式のデータ送受信が可能な子機1が取り付けられている。この子機1には、支持部材14の内部又は表面に設けた溝を通したケーブル16により、上記変位センサ151が接続されている。変位センサ151は、所定の基準位置に取り付けられて孔12bの上記壁面との距離変化を検出することにより、軸12aに生じた表面剥離などの損傷の程度に応じて増加する、軸12aとベアリングカップ13との相対的な変位(位置ずれ)を示す変位信号を子機1に出力する。
他の3箇所の軸12aについても同様に、支持部材14(図示せず)、変位センサ152,153,154、及び、子機2,3,4が設けられ、合計4個の子機1,2,3,4からそれぞれ変位信号データを発信することができる。また、子機1〜4は、常に変位信号データを発信するのではなく、後述する親機から要求があったときにのみ同信号データを発信するハンドシェイク方式のデータ通信チャンネルを形成するよう構成されている。
A slave 1 capable of wireless data transmission / reception is attached in the
Similarly, support members 14 (not shown),
また、上記十字軸12の中央の凹み部分には、例えば圧電型加速度ピックアップを用いた振動センサ17が上記凹み部分表面に対向するよう取り付けられており、露出配線されたケーブル18を介して、ベアリングカップ13(左)の側面に取り付けられた子機5と接続されている。この振動センサ17は、軸12aに生じた表面剥離などの損傷の程度に応じて増加する、十字軸12の振動を検出してその振動信号を子機5に出力する。また、この子機5は、上記子機1〜4と同様の機能を有しており、振動センサ17からの振動信号データを親機からの要求に応じて発信する。
また、上記子機1〜5と、これらにそれぞれ直結された変位センサ151〜154及び振動センサ17とは、上記監視システムに含まれたものであり、各子機1〜5にはそれぞれ識別子としての連続した整数のID番号0,1,2,3,4が割り当てられている。そして、駆動軸用監視システム内で各子機1〜5と変位センサ151〜154及び振動センサ17とを特定可能になっている。尚、このように各子機1〜5に互いに異なるID番号を付与することにより、子機に接続されるセンサを変更した場合でも当該子機のID番号を変更する手間を省略することができる。
In addition, a
Moreover, the said subunit | mobile_units 1-5, the displacement sensors 151-154 directly connected to these, and the
図3に示すように、上記監視システムTは、上記の各センサ(変位センサ151〜154及び振動センサ17)と、子機1〜5と、これらの各子機1〜5と双方向の無線通信が可能な単一の親機6とを備えている。この親機6には、例えばRS232Cに準拠した通信線7aを介して鉄鋼設備内に配置されたパネルコンピュータ8が接続されている。また、このパネルコンピュータ8には、例えば10Base−T線を用いたLAN 7bを介して、鉄鋼設備から離れた監視室内などに設置されたパソコン(以下、“PC”と略称する。)9が接続されており、このPC 9は、インターネット等の通信ネットワーク20を介在させて例えば十字軸継手11の製造メーカやそのメンテナンス会社などの情報処理端末21に接続可能に構成されている。なお、監視システムTでは、上記2本の駆動軸10に組付けられた4つの各十字軸継手11に子機1〜5が装着されており、親機6は当該システムT内に含まれた全ての子機と個別にデータ通信を行って十字軸継手11単位に駆動軸10の監視を行えるようになっている。但し、以下の説明では、説明の簡略化のために、図3に示すように1つの十字軸継手11に設けられた子機1〜5について説明する。
As shown in FIG. 3, the monitoring system T includes the above-described sensors (
上記の各子機1〜5は、全て同一の構成部材をユニット化したトランシーバタイプのワイヤレス送受信機であり、図4に例示するように、子機1には、接続された変位センサ151からのアナログ式の検出信号を増幅するプリアンプ31、及びこのプリアンプ31に順次接続されたPIC(Peripheral Interface Controller)33と送受信モジュール34とが設けられている。また、PIC 32には、プリアンプ31にて増幅された一周期分の検出信号を例えば12ビットの検出データに変換するA/D変換機能33が付与されている。また、送受信モジュール34は、ワイヤレスチップにより構成されたものであり、親機6からの指示信号を受信する受信手段と、センサ手段(監視手段)としての変位センサ151の検出(監視)結果を親機6に送信する送信手段とを一体的に構成したものである。さらに、子機1では、後に詳述するように、送受信モジュール34で親機6からの指示信号を受信する受信モードと、親機6に対し送受信モジュール34から送信信号を送信する送信モードと、当該子機1が待機状態となるスリープモードとのいずれかのモードが選択可能に構成されており、スリープモードによる間欠運転が行われるようになっている。
Each of the above slave units 1 to 5 is a transceiver type wireless transceiver in which the same constituent members are unitized. As illustrated in FIG. 4, the slave unit 1 is connected to the connected
また、子機1は、当該子機1の電力源を構成するとともに、電池(例えば、二本の単三電池)を有するバッテリー電源35と、このバッテリー電源35に接続された電圧レギュレータ36と、タイマ回路37とを備えており、バッテリー電源35が、図4に太線の矢印で示す電力線を介して子機1の各部に対して電力供給を行うように構成されている。つまり、PIC 32、送受信モジュール34、及びタイマ回路37は、同図に示すように、各々バッテリー電源35と直接接続されており、バッテリー電源電圧が印加されるようになっている。また、プリアンプ31では、その電源電圧として例えば±2.5Vの電圧を印加することが要求されているため、バッテリー電源電圧は電圧レギュレータ36によって上記の電圧に変換された後当該アンプ31に与えられる。但し、タイマ回路37以外のプリアンプ31、PIC 32、送受信モジュール34、及び電圧レギュレータ36は、常時、待機(スリープ)状態(つまり、上記スリープモード)に設定されており、子機1ではバッテリー電源35の電池を極力消耗しないようになっている(詳細は後述)。尚、変位センサ151は、電圧レギュレータ36のオン・オフ状態に連動するプリアンプ31がオン状態のときに、このプリアンプ31からケーブルを介して電力の供給を受けており、プリアンプ31のオン・オフに連動してオン・オフ状態が切り替わる。
Moreover, the subunit | mobile_unit 1 comprises the electric power source of the said subunit | mobile_unit 1, the
上記PIC 32は、ワンチップのマイコンにより構成されたものであり、所定のデータ処理を行う処理手段を構成している。また、このPIC 32には、切替手段としてのアナログスイッチ51を介して分周器内蔵オシレータ52が接続されており、このオシレータ52にて発振されたクロック信号がアナログスイッチ51を経てPIC 32に入力され、当該PIC 32が動作するようになっている。さらに、上記オシレータ52は、アナログスイッチ51に対して、第1のクロック周波数(例えば、20MHz)及びこのクロック周波数よりも低い第2のクロック周波数(例えば、10MHz)のクロック信号を常時、出力しており、アナログスイッチ51の切替動作によっていずれか一方のクロック周波数のクロック信号がPIC 32に与えられるようになっている。
また、アナログスイッチ51の上記切替動作は、PIC 32からの切替信号で行われるようになっており、PIC 32自身がその動作速度を選択するよう構成されている。具体的には、PIC 32とアナログスイッチ51との間には、信号線53,54が接続されており、PIC 32が、例えば一方の信号線53の電圧レベルをLレベルとし、他方の信号線54の電圧レベルをHレベルとしたときには、アナログスイッチ51は第1のクロック周波数に切り替える。また、一方及び他方の信号線53,54の電圧レベルをそれぞれHレベル及びLレベルとしたときには、アナログスイッチ51は第2のクロック周波数に切り替える。なお、子機1がスリープモードのときには、これらの信号線53,54の電圧レベルはLレベルに設定される。
The
The switching operation of the
また、PIC 32には、その動作状態(オン状態)の時間を規定する上記タイマ回路37が接続されており、PIC 32は、その動作状態期間において子機各部の制御を行うようになっている。このタイマ回路37は、所定の周期(例えば、10sec)毎に、PIC 32を起動させる起動信号を当該PIC 32に出力するように構成されており、PIC 32では、起動信号が入力されると、PIC 32は第2のクロック周波数にて動作するように切替信号をアナログスイッチ51に出力して、スリープ状態から所定時間(例えば、10msec)の間、オン状態となる。そして、PIC 32は、オン状態になると、送受信モジュール34に対して、スリープ状態からオン状態に切り替えるON信号を直ちに出力し、バッテリー電源35からの電力供給を許容するとともに、送受信モジュール34を受信モードにして、子機1でのモードをもスリープモードから受信モードに移行させる。
The
また、PIC 32は、上記所定時間のオン状態期間に、送受信モジュール34が親機6からの送信波を受信すると、その送信波に含まれた親機6からの指示信号の内容を判別する判別処理を第2のクロック周波数にて行う。そして、PIC 32は、受信した指示信号に変位センサ151の検出結果を要求する要求信号が含まれていることを検知したときのみ、PIC 32は電圧レギュレータ36に対しスリープ状態からオン状態に切り換えるON信号を出力して、プリアンプ31から変位センサ151への電力供給を許容する。また、PIC 32は、送受信モジュール34を送信モードにして、子機1でのモードを受信モードから送信モードに移行させる。さらに、PIC 32は、そのA/D変換機能33を起動するとともに、第1のクロック周波数にて動作するように切替信号をアナログスイッチ51に出力する。これにより、PIC 32は、変位センサ151からのセンサ検出信号を第1のクロック周波数にてデータ処理してセンサ検出データを取得し、この取得したデータを送受信モジュール34を介して親機6に発信する。
Further, when the transmission /
また、親機6から受信した指示信号に上記要求信号が含まれていなければ、PIC 32は、アナログスイッチ51での切替動作を行わさずに第2のクロック周波数にて駆動され、当該指示信号に応じた処理を行うようになっている。
また、PIC 32は、親機6からの指示信号が入力されずに、上記オン状態期間が経過すると、送受信モジュール34に対して、オン状態からスリープ状態に切り替えるOFF信号を出力することでバッテリー電源33から送受信モジュール34への電力供給を遮断して、当該送受信モジュール34を動作不能状態のスリープモードする。さらには、PIC 32自体も、A/D変換機能33を停止させてオン状態からスリープ状態に移行し、子機1では、受信モードからスリープモードに移行される。
If the request signal is not included in the instruction signal received from the
Further, the
また、PIC 32等の上記子機各部でのスリープ状態は、消費電流が0.1mA以下であるスリープ状態であり、上記のように、タイマ回路37がPIC 32を起動し、PIC 32が子機各部を起動することにより、子機1では、バッテリー電源35の消費電力量を極力抑えるように構成されている。つまり、子機1のスリープモードでは、その接続された変位センサ151を含め、消費電力量が極めて少ないICからなる上記タイマ回路37のみが常時、動作するようになっており、PIC 32が親機6からの上記要求信号を確認したときのみ、バッテリー電源35が使用されて変位センサ151のセンサ検出データが親機6に伝達される。これにより、バッテリー電源35の電池が消耗するのを極力抑制することができ、バッテリー電源35の電池寿命を延ばしてその交換時期を長くすることが可能となる。
The sleep state in each part of the child device such as the
また、PIC 32には、バッテリー電源35の電池容量の残量を検出する機能がソフトウェアによって付与されており、現時点でのバッテリー電源35の電圧を検出するように構成されている。この電池残量検出処理は、PIC 32が上記要求信号を受信したときに実施されるようになっており、PIC 32は、上記センサ検出データとともに、検出した電池残量(検出電圧)データを親機6に送信させる。また、PIC 32では、現時点でのバッテリー電源電圧が所定電圧以下であることを判別したときには、PIC 32は親機6に対しバッテリー電源35の電池を交換することを要求する電池交換信号を生成して、上記電池残量データに含めて送信させるよう構成されている。
尚、上記の説明以外に、親機6が電池残量検出処理だけを単独で実施させる指示信号を子機1に送信して、その処理結果のみを親機6に返信させることもできる。
また、PIC 32には、例えばDIPスイッチにより構成されたID設定部38が接続されており、このID設定部38で設定された番号が子機1に付与されたID番号としてPIC 32に登録(認識)される。
The
In addition to the above description, it is also possible for the
Further, an
上記送受信モジュール34には、所定周波数の送信波(搬送波)を発振する発振器、センサ検出データを送信波に乗せるための変調を行う変調器、及び親機6からの送信波を復調する復調器が設けられており、接続されたアンテナ39を介して親機6と双方向の無線通信を行う。また、送受信モジュール34は、PIC 32からの指示信号に従って送信モード又は受信モードを択一的に選択するよう構成されており、1送信サイクル(上記搬送波の1周期)毎に、所定のビット数のデータブロックをシリアル伝送方式にて送信するようになっている。具体的には、PIC 32と送受信モジュール34との間には、図4に両矢印にて示す受信信号及び送信信号のデータ転送用ケーブルに加えて、信号線C1、C2が接続されており、PIC 32が、例えば両方の信号線C1,C2の電圧レベルをHレベルとしたときには、送受信モジュール34は受信モードに設定される。また、一方及び他方の信号線C1,C2の電圧レベルをそれぞれHレベル及びLレベルとしたときには、送受信モジュール34は送信モードに設定され、両方の信号線C1,C2の電圧レベルをLレベルとしたときには、送受信モジュール34はスリープモードに設定される。
The transmission /
上記親機6には、図5に示すように、子機1〜5の各送受信モジュール34との間で共通の周波数を用いて無線通信を行う送受信モジュール41と、当該親機各部の制御を行う制御部を構成するPIC 42と、パネルコンピュータ8(図3)に接続されたRS232Cドライバ43とが設けられている。また、親機6は、子機1〜5と同様に、トランシーバタイプのワイヤレス送受信機を構成しており、その電力源としてのバッテリー電源などが含まれている。このバッテリー電源電圧は、子機1〜5と同様に、PIC 42に設けられた検出機能によって常時監視されており、その検出電圧値(現時点でのバッテリー電源電圧値)がパネルコンピュータ8側に通知されるとともに、検出電圧値が所定電圧以下に低下した時点で電池交換信号が同コンピュータ8側に出力される。また、送受信モジュール41は、上記送受信モジュール34と同様に、発振器、変調器、及び復調器を備えたものであり、PIC 42からの指示信号に従って送信モード又は受信モードを択一的に選択するとともに、1送信サイクル毎に、所定のビット数のデータブロックをアンテナ40から発信するよう構成されている。
As shown in FIG. 5, the
また、親機6は、パネルコンピュータ8側からの指示(リクエスト信号)に従って、各子機1〜5に対応するセンサの検出データを送信することを要求するとともに、各子機1〜5から受信したセンサ検出データ及び電池残量データをパネルコンピュータ8側に転送する。さらに、親機6は、一つの子機に対してその子機に接続されたセンサの検出データの送信を要求するときに、当該子機の識別子を含んだ要求信号を作成し、この作成した信号を含むデータブロックを発信するようになっている。
In addition, according to an instruction (request signal) from the
上記パネルコンピュータ8には、そのコンピュータ機能として、上記の各センサ(変位センサ151〜154及び振動センサ17)からのセンサ検出データに基づいた対応する軸12a(駆動軸10)での損傷の程度(進行度合い)についての判別・診断機能が付与されている。また、このコンピュータ8には、各検出データの波形や上記進行度合いの変化等の所定の履歴情報をディスプレイに表示するモニタリング機能、各センサへのセンシングの開始や子機1〜5及び親機6の各バッテリー電源での電池残量の確認等を行わせる動作指示機能がソフトウェアにて与えられている。
また、PC 9には、パネルコンピュータ8が有する上記のコンピュータ機能に加えて、入力した検出データやそれに基づく損傷の診断結果などのデータを保存したり、他の情報処理端末21に上記の保存データを提供するWebサーバとして働いたりするようなサーバ機能が付与されている。
The
Further, in addition to the above computer functions of the
ここで、上記のように構成された監視システムTの動作について、図6及び図7を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明では、例えば子機1(図4)での動作について主に説明する。
図6において、子機1はスリープモードに設定されており、このスリープモードでは、PIC 32(図4)がタイマ回路37(図4)から10sec毎に出力される起動信号によって起動され(ステップS1)、PIC 32は10msecの上記オン状態期間となる(ステップS2)。そして、PIC 32は、バッテリー電源35(図4)から送受信モジュール(図4)への電力供給を許容するとともに、当該送受信モジュール34を受信モードに設定する(ステップS3)。続いて、子機1では、送受信モジュール34が親機6から指示信号を受信すると、PIC 32はその受信した指示信号の内容判別処理を行い、親機6から検出データの要求信号を受信したか否かについての確認動作が行われる(ステップS4)。このとき、子機1が親機6からの指示信号を受信しなかったり、上記要求信号が指示信号に含まれていなかったりすると、子機1は後述のステップS16に進む。
Here, the operation of the monitoring system T configured as described above will be specifically described with reference to FIGS. 6 and 7. In the following description, for example, the operation in the slave unit 1 (FIG. 4) will be mainly described.
In FIG. 6, the handset 1 is set in the sleep mode, and in this sleep mode, the PIC 32 (FIG. 4) is activated by the activation signal output every 10 seconds from the timer circuit 37 (FIG. 4) (step S1). )
また、親機6が子機側に要求信号を送信する場合、親機6はデータ要求先の子機に対する同一の要求信号を、PIC 32(子機1)のオン状態期間の周期(起動信号の出力周期)よりも長い時間(例えば、20sec)の間繰り返して子機側に発信しており、要求信号が10sec毎に10msecの間のみ動作可能となる子機側で確実に受信できるようになっている。
Further, when the
上記ステップS4において、PIC 32が上記要求信号の受信を確認すると、PIC 32は受信した要求信号に含まれたIDコードと自局のIDコードとを照合して一致するか否かについて判別することにより、その要求信号の送信先が当該子機1であるかについて判別する(ステップS5)。そして、異なる子機2〜5への要求信号であること判別したときには、子機1は上記ステップS16に進む。
また、上記ステップS5において、上記IDコードが子機1のIDコードと一致しているときには、子機1では自局が親機6から呼出されたと判断されて送信モードに移行される。すなわち、PIC 32が、電圧レギュレータ36にON信号を出力することにより、プリアンプ31に電源供給が行われて(ステップS6)、変位センサ151が動作する。また、PIC 32がアナログスイッチ51を切替動作させて、第1のクロック周波数に切り替え(ステップS7)、さらにそのA/D変換機能33を起動する(ステップS8)。そして、PIC 32は送受信モジュール34への電力供給を許容するとともに、当該送受信モジュール34を送信モードに設定する(ステップS9)。
In step S4, when the
In step S5, when the ID code matches the ID code of the slave unit 1, the slave unit 1 determines that the own station is called from the
次に、PIC 32では、プリアンプ31から変位センサ151のセンサ信号を入力すると、そのA/D変換機能33によって所定のサンプリング周波数によるサンプリング処理を含んだA/D変換処理を行い、センサ検出データを取得する(ステップS10)。また、このセンサ検出データは、PIC 32において、送受信モジュール34での上記1送信サイクルで送信されるデータブロックに構成され、かつ各ブロックのヘッダー部に、その子機1に付与されたIDコードが含められる。そして、そのデータブロックは、PIC 32から送受信モジュール34に逐次転送され、送受信モジュール34から親機6に発信される(ステップS11)。
尚、上記サンプリング周波数は、例えば3kHzに設定されており、100Hzの高周波信号である変位センサ151の検出信号に対し十分な精度でサンプリング処理を行えるようになっている。また、上記振動センサ17が接続された子機5では、その振動センサ17の検出信号の周波数が10kHzとより高周波な信号であるため、当該子機5のA/D変換機能33でのサンプリング周波数は100kHzに設定されている。
Next, in the
The sampling frequency is set to 3 kHz, for example, so that sampling processing can be performed with sufficient accuracy for the detection signal of the
続いて、子機1は、親機6へのデータ送信後、所定時間T1秒経過したか否かについて判別し(ステップS12)、T1秒経過していなければ、子機1は、上記ステップS10に戻り、PIC 32が変位センサ151のセンサ信号にA/D変換を施してセンサ検出データを得て親機6へのデータ送信を繰り返す。これにより、子機1は、当該データの親機6への送信ミスが生じるのを防いでいる。
また、上記ステップS12において、T1秒が経過したことを子機1が判別すると、子機1は送信モードからスリープモードに移行される。つまり、図7のステップS13に示すように、PIC 32が、アナログスイッチ51を切替動作させて、第2のクロック周波数に切り替える。そして、PIC 32が、電圧レギュレータ36にOFF信号を出力することにより、プリアンプ31への電力供給を停止して当該プリアンプ31をスリープ状態とし(ステップS14)、さらにはPIC 32は、A/D変換機能33もスリープ状態とする(ステップS15)。その後、PIC 32は、送受信モジュール34への電力供給を停止させるとともに、当該送受信モジュール34をスリープモードに設定し(ステップS16)、最後にPIC 32自体もスリープ状態に移行する(ステップS17)。
Subsequently, the slave unit 1 determines whether or not a predetermined time T1 seconds have elapsed after data transmission to the master unit 6 (step S12). If T1 seconds have not elapsed, the slave unit 1 determines whether or not the step S10 has been performed. The
In Step S12, when the handset 1 determines that T1 seconds have elapsed, the handset 1 is shifted from the transmission mode to the sleep mode. That is, as shown in step S13 of FIG. 7, the
以上のように構成された本実施形態の監視システムTでは、各子機1〜5に親機6から対応するセンサの検出データ送信要求が行われたときのみ、アナログスイッチ(切替手段)51がより高い第1のクロック周波数(20MHz)に切り替えて、PIC(処理手段)32がその第1のクロック周波数にてセンサからの検出信号に対するデータ処理を行っている。さらに、送受信モジュール(送信手段)34がデータ処理後のセンサ検出データを親機6に送信した後は、アナログスイッチ51は第2のクロック周波数(10MHz)に切り替えている。つまり、監視システムTでは、センサ検出(監視)結果に対するデータ処理のみが上記第1のクロック周波数にて行われるので、より高いクロック周波数にてセンサ検出結果をデータ処理して、監視精度を向上させることができるとともに、PIC 32での消費電力を抑制することができ、バッテリー電源35の寿命を延ばすことができる。また、このように、バッテリー電源35の長寿命化を図ることができるので、その電源35に含まれた電池の交換頻度を大幅に少なくすることができ、メンテナンス作業性に優れた監視システムを構築することができる。
In the monitoring system T of the present embodiment configured as described above, the analog switch (switching means) 51 is provided only when a detection data transmission request of the corresponding sensor is made from the
尚、本願発明者が実施した検証試験では、アナログスイッチ51を設けずに、20MHzの単一の周波数のクロック信号を発振するオシレータをPIC 32に直接的に接続して、この20MHzのクロック周波数にて常時駆動した場合に比べて、バッテリー電源35の寿命を2倍以上に延ばせることが確認された。また、子機全体の消費電流は、PIC 32を20MHz及び10MHzにて駆動したとき、それぞれ3mA及び1mAである。
In the verification test conducted by the inventor of the present application, without providing the
また、本実施形態では、図6のステップS4に示したように、PIC 32が親機6からのデータ送信要求を確認するまでは、当該PIC 32は第2のクロック周波数にて動作されている。この結果、例えば子機1が電池残量検出処理だけを要求した指示信号を親機6から受信したときでも、当該子機1では、不必要に第1のクロック周波数で駆動されるのが防がれて、PIC 32ひいては子機1での消費電力を確実に抑えることができる。
また、本実施形態では、図6のステップS5に示したように、PIC 32が上記要求信号に含まれたIDコード(識別子)と自局のIDコードとの照合を行い、それらのコードが一致したときのみ、PIC 32がアナログスイッチ51に切替動作を行わせて、第1のクロック周波数に切り替えさせている。これにより、センサ検出結果を必要としない子機のPIC 32が第1のクロック周波数にて動作されることを確実に防止することができ、当該子機での消費電力が不必要に増加するのを防ぐことができる。
In this embodiment, as shown in step S4 of FIG. 6, the
In the present embodiment, as shown in step S5 of FIG. 6, the
また、本実施形態では、図2に示したように、十字軸継手11の4個のベアリングカップ13の内部に子機1〜4及び変位センサ151〜154をそれぞれ配置し、さらに当該継手11と駆動軸10の軸端部との空きスペースに子機5及び振動センサ17を配置して、親機側で各子機1〜5から送られてきたセンサ検出データを基に各軸12aでの表面剥離の程度を判別して監視している。すなわち、本実施形態では、センサの設置箇所を確保し難く、かつ回転動作する駆動軸10に対して、その損傷の程度(進行度合い)を正確に把握することができ、十字軸継手11等の交換作業が必要な時期を正確に判断することが可能となる。
尚、センサの設置数やセンサ種類(形式)などは上記実施形態のものに何等限定されるものではない。つまり、センサは、駆動軸の損傷に起因して変化する物理量を検出するものであればよく、力や温度等の検出データを取得するものでもよい。但し、上記のように、センサ種類が異なる複数種類のセンサを設置する場合の方が、駆動軸10の損傷程度をより高精度に検出できる点で好ましい。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the subunit | mobile_unit 1-4 and the displacement sensors 151-154 are each arrange | positioned inside the four bearing
The number of installed sensors and the type (type) of the sensor are not limited to those in the above embodiment. In other words, the sensor only needs to detect a physical quantity that changes due to damage to the drive shaft, and may acquire detection data such as force and temperature. However, as described above, the case where a plurality of types of sensors having different sensor types is installed is preferable because the degree of damage to the
尚、上記の説明では、圧延機の駆動軸に適用した場合について説明したが、本発明は鉄鋼設備側に設けられる子機において、第1のクロック周波数又はこのクロック周波数よりも低い第2のクロック周波数にて動作可能な処理手段と、これらのクロック周波数を切り替える切替手段とが設けられ、かつ処理手段が親機からの監視手段の監視結果の送信要求を検知すると、切替手段が第1のクロック周波数に切り替え、この第1のクロック周波数で上記監視結果に対する処理動作を処理手段に行わせる。さらに、その処理動作後の監視結果の送信後は、処理手段が第2のクロック周波数で動作するように、切替手段が当該第2のクロック周波数に切り替えるものであればよく、設備が稼働しているときに、その周囲環境が高温、多湿、高振動、及びまたは高騒音などの過酷な環境下で動作される当該設備に含まれた各種機械・機器・装置などの監視に本発明を適用することができる。具体的にいえば、鉄鋼設備の連続鋳造機において、鋳片を流すためのローラを回転自在に支持する軸受装置の動作状態を監視するシステムに適用することができる。 In the above description, the case where the present invention is applied to a drive shaft of a rolling mill has been described. However, the present invention relates to a first clock frequency or a second clock lower than the clock frequency in a slave unit provided on the steel equipment side. The processing means operable at the frequency and the switching means for switching these clock frequencies are provided, and when the processing means detects a transmission request for the monitoring result of the monitoring means from the master unit, the switching means detects the first clock. Switching to the frequency causes the processing means to perform a processing operation on the monitoring result at the first clock frequency. Further, after the monitoring result after the processing operation is transmitted, it is sufficient that the switching unit switches to the second clock frequency so that the processing unit operates at the second clock frequency, and the facility is operated. The present invention is applied to the monitoring of various machines, devices, devices, etc. included in the equipment when the surrounding environment is operated under a severe environment such as high temperature, high humidity, high vibration, and high noise. be able to. More specifically, the present invention can be applied to a system for monitoring an operating state of a bearing device that rotatably supports a roller for flowing a slab in a continuous casting machine of a steel facility.
また、上記の説明では、処理手段としてPICを用いた場合について説明したが、本発明の処理手段は異なるクロック周波数でデータ処理を行えるものであればよく、DSPやMPU等を使用することもできる。
また、上記の説明では、A/D変換機能をPICに設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、処理手段とは別体のADC(Analog Digital Converter)を用いることもできる。但し、上記のように、A/D変換機能を処理手段に設けた場合の方が、独立したADCを使用する場合に比べて子機の部品点数を削減することができるとともに、ADCのクロック周波数を別個に切り替える必要がない点で好ましい。
In the above description, the case where the PIC is used as the processing means has been described. However, the processing means of the present invention may be any one that can process data at different clock frequencies, and a DSP, MPU, or the like can be used. .
In the above description, the case where the A / D conversion function is provided in the PIC has been described. However, the present invention is not limited to this, and an ADC (Analog Digital Converter) separate from the processing means is used. You can also. However, as described above, when the processing means is provided with the A / D conversion function, the number of parts of the slave unit can be reduced as compared with the case where an independent ADC is used, and the clock frequency of the ADC is reduced. It is preferable in that it is not necessary to switch between them separately.
また、上記の説明では、切替手段としてのアナログスイッチをPICと分周器内蔵オシレータとの間に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば上記オシレータ内部で分周器と出力端との間に設けたセレクターにPICからの切替信号を入力させ、当該セレクターを切替手段として使用することもできる。
また、上記の説明では、PICがアナログスイッチ(切替手段)に第1又は第2のクロック周波数の切り替えを要求する切替信号を出力する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば親機からの指示信号に送信要求のフラグが含まれているか否かについて判別する判別手段を設け、この判別手段が上記フラグを検知したときに、第2のクロック周波数から第1のクロック周波数への切替動作を行わせてもよいし、上記処理動作後の監視結果は所定のデータ量及び所定のデータ送信速度で送信されることから、監視結果が処理手段に入力された時点からの時間計測を行うタイマーを設けて、このタイマーを用いてデータ送信の終了を判定し、第1のクロック周波数から第2のクロック周波数への切替動作を行わせてもよい。但し、上記のように、処理手段からの切替信号にて切替手段を動作させる場合の方が、判別手段やタイマーなどの設置を省略することができ、子機の部品点数を低減してその構成を簡略化を行える点で好ましい。
In the above description, the case where the analog switch as the switching unit is provided between the PIC and the oscillator with a built-in frequency divider has been described. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to input a switching signal from the PIC to a selector provided between the frequency divider and the output terminal and use the selector as switching means.
In the above description, the configuration in which the PIC outputs a switching signal for requesting the analog switch (switching means) to switch the first or second clock frequency has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a determination means for determining whether or not a transmission request flag is included in the instruction signal from the base unit is provided. When the determination means detects the flag, the first clock frequency is changed to the first clock frequency. The switching operation to the clock frequency may be performed, and the monitoring result after the above processing operation is transmitted at a predetermined data amount and a predetermined data transmission speed, so from the time when the monitoring result is input to the processing means. A timer for measuring the time is provided, the end of data transmission is determined using this timer, and the switching operation from the first clock frequency to the second clock frequency is performed. It may be. However, as described above, when the switching means is operated by the switching signal from the processing means, it is possible to omit the determination means, the timer, etc., and to reduce the number of parts of the slave unit. Is preferable in that it can be simplified.
また、上記の説明では、駆動軸の損傷に起因して変化する物理量を検出するセンサ手段(変位センサ及び振動センサ)の検出データを子機側から親機側に送信する構成について説明したが、本発明の監視システムはこれに限定されるものではなく、上記センサ手段を含んだ監視対象物の動作状態を監視する監視手段の結果データを親機側に送信するものであればよい。
また、上記の説明では、親機とパネルコンピュータとを別個に構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばパネルコンピュータに送受信モジュールを装着して親機と同コンピュータとを一体的に構成したものでもよい。
In the above description, the configuration has been described in which the detection data of the sensor means (displacement sensor and vibration sensor) that detects physical quantities that change due to damage to the drive shaft is transmitted from the slave unit side to the master unit side. The monitoring system of the present invention is not limited to this, and any monitoring system may be used as long as it transmits the result data of the monitoring means for monitoring the operation state of the monitoring object including the sensor means to the parent device side.
In the above description, the case where the base unit and the panel computer are separately configured has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the panel computer is equipped with a transmission / reception module to be the same as the base unit. It may be configured integrally with a computer.
1〜5 子機
6 親機
10 駆動軸
17 振動センサ(監視手段・センサ手段)
32 PIC
34 送受信モジュール(送信手段・受信手段)
51 アナログスイッチ(切替手段)
151〜154 変位センサ(監視手段・センサ手段)
T 鉄鋼設備用監視システム
1 to 5
32 PIC
34 Transmission / reception module (transmission means / reception means)
51 Analog switch (switching means)
151-154 Displacement sensor (monitoring means / sensor means)
T Steel system monitoring system
Claims (5)
前記子機が、当該子機の電力源を構成するバッテリー電源と、
前記親機からの指示信号を受信する受信手段と、
前記鉄鋼設備の構成部材に設けられて当該構成部材での動作状態を監視する監視手段が接続されるとともに、第1のクロック周波数又はこのクロック周波数よりも低い第2のクロック周波数によって所定のデータ処理を行う処理手段と、
前記処理手段に接続され、この処理手段にて処理された前記監視手段の監視結果を前記親機に送信する送信手段と、
前記第1又は第2のクロック周波数を切り替える切替手段とを備え、
前記受信手段が受信した前記親機からの指示信号に前記監視手段の監視結果の送信要求が含まれていることを前記処理手段が検知すると、前記切替手段は第1のクロック周波数に切り替え、当該第1のクロック周波数にて前記処理手段を駆動させて、前記監視手段の監視結果に対する処理動作を行わせるとともに、その処理動作後の監視結果を前記送信手段が前記親機に送信した後は、前記切替手段は前記第2のクロック周波数に切り替えることを特徴とする鉄鋼設備用監視システム。 It has a slave unit provided on the steel equipment side, a master unit capable of wireless communication with the slave unit, and a monitoring system for monitoring the steel facility based on a transmission signal from the slave unit,
The slave unit is a battery power source constituting a power source of the slave unit,
Receiving means for receiving an instruction signal from the base unit;
A monitoring means provided on a structural member of the steel facility is connected to a monitoring means for monitoring an operation state of the structural member, and predetermined data processing is performed at a first clock frequency or a second clock frequency lower than the clock frequency. Processing means for performing
A transmission unit connected to the processing unit and transmitting the monitoring result of the monitoring unit processed by the processing unit to the master unit;
Switching means for switching the first or second clock frequency,
When the processing unit detects that the instruction signal from the master unit received by the receiving unit includes a transmission request for the monitoring result of the monitoring unit, the switching unit switches to the first clock frequency, After the processing means is driven at the first clock frequency to perform a processing operation on the monitoring result of the monitoring means, and after the transmission means transmits the monitoring result after the processing operation to the master unit, The monitoring system for a steel facility, wherein the switching means switches to the second clock frequency.
前記子機が前記受信モードにて動作しているときには、前記処理手段は前記第2のクロック周波数にて駆動され、かつ前記受信手段が受信した前記親機からの指示信号の内容を判別する処理動作を当該第2のクロック周波数で行うことを特徴とする請求項1に記載の鉄鋼設備用監視システム。 The slave unit includes a reception mode in which the reception unit receives an instruction signal from the master unit, a transmission mode in which the transmission unit transmits a transmission signal to the master unit, and a sleep mode in which the slave unit is in a standby state. Either mode can be selected, and
When the slave unit is operating in the reception mode, the processing means is driven at the second clock frequency, and the content of the instruction signal from the master unit received by the reception means is determined. The steel system monitoring system according to claim 1, wherein the operation is performed at the second clock frequency.
前記複数の各子機に設けられた前記処理手段が、前記親機からの指示信号に、前記監視手段の監視結果の送信要求と当該子機に付与された識別子とが含まれていることを検知したときに、その子機の前記切替手段が前記第1のクロック周波数に切り替えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の鉄鋼設備用監視システム。 The steel equipment side is provided with a plurality of the slave units given different identifiers,
The processing means provided in each of the plurality of slave units includes that the instruction signal from the master unit includes a transmission request for a monitoring result of the monitoring unit and an identifier assigned to the slave unit. The steel facility monitoring system according to any one of claims 1 to 4, wherein, when detected, the switching means of the slave unit switches to the first clock frequency.
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2004
- 2004-09-29 JP JP2004283713A patent/JP2006099340A/en active Pending
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