TWM557374U - 用於造紙廠的馬達狀態監控系統 - Google Patents

Abstract

本創作涉及一種用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其包括一可程式邏輯控制器、一監控台以及複數個馬達驅動器，該馬達驅動器電性連接每一該直流馬達，用以驅使該直流馬達運轉；該可程式邏輯控制器分別電性連接各該馬達驅動器，進而控制該些直流馬達；監控台電性連接該可程式邏輯控制器，用於接收馬達運轉參數且顯示該直流馬達的馬達運作狀態資訊。藉此，使用者能夠即時監控多個直流馬達的各項細部運轉參數以掌握實際運作狀況，從而調整每一馬達的運轉狀態，改善習知以無法有效實際運作狀況所造成的人力成本以及時間浪費的問題。

Description

用於造紙廠的馬達狀態監控系統

本創作整體涉及馬達檢測的技術領域，尤指一種用於造紙廠以數位控制裝置即時診斷馬達運轉狀態或控制馬達運轉之狀態監控系統，該狀態監控系統是基於在馬達運轉期間測量和監控各種變數，以降低整體系統運作的能源耗費以及成本。

造紙工業是國民經濟重要基礎原材料產業之一，紙及紙板的消費水準已成為衡量一個國家現代化水準和文明程度的重要標誌。造紙工業具有資金技術密集和規模效益顯著的特點，其產業關聯度大，較大的市場容量和發展潛力已成為拉動林業、農業、機械製造、化工、自動控制、印刷、包裝、環保等產業發展的重要力量，形成我國國民經濟發展新的增長點。

通常狀態監控特別用於大型的基本上連續運轉的機器。預防性和連續的狀態監控是合理的，因為意外干擾的修復活動和修復成本是巨大的，由於修復而停工的損失是顯著的，特別是在專用機組中，例如：造纸廠內的生產運轉機組。造紙廠有多個大型旋轉機器單元，例如電動馬達。因此根據在某種情況下確定的每台機器的狀態，單台造紙機包括幾百個、甚至上千個各種可測量的變數。因此開發了用於狀態監控的特定系統，允許以足夠精確而又集中的方式來確定機器狀態。

制漿造紙能量成本大約占紙生產成本的10~35%；真空系統的電能消耗在特種紙機整個流程中所占的比例大約為20~25%，大部分真空能量提供給了真空輥和真空吸水箱；然而真空系統中用以驅動各機組的驅動馬達(如直流馬達)係因現行用以控制驅動馬達的PLC控制器無法擷取馬達相關特定信號，導致主控台中的圖控中心無法對馬達相關信號進行有效的監控，針對此問題所造成的影響會有以下幾點問題：

1.造成無法記錄直流馬達磁場線圈的運作狀態；

2.無法掌握直流馬達完整的運作狀況，若發生異常跳脫則會導致機組運轉停止而造成生產成本增加；

3.因直流馬達磁場線圈發生異常時所需檢修人員進行更換時所造成的人力、物力的資源耗費。因此，如有有效的即時監控馬達運轉狀態的相關信號，以解決上述該些問題已提升造紙廠整體的運作效能以及減少機組停止運轉所造成的停滯浪費，是非常有必要研究的課題。

是以，如何改善上述問題以降低人力成本、時間以及能源浪費，申請人有鑑於習知技術中所產生之缺失，經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本創作以解決習知技藝的缺點。

有鑑於習知技藝之問題，本創作提供一種用於造紙廠的馬達狀態監控系統，可即時監控多個直流馬達的各項細部運轉參數以掌握實際運作狀況，從而調整每一馬達的運轉狀態，改善習知以無法有效實際運作狀況所造成的人力成本以及時間浪費的問題。

根據本創作之目的，本創作提供一種用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其係用以對複數個直流馬達進行監控，該馬達狀態監控系統包括一可程式邏輯控制器、一監控台以及複數個馬達驅動器，該馬達驅動器電性連接每一該直流馬達，用以驅使該直流馬達運轉；該可程式邏輯控制器分別電性連接各該馬達驅動器，該可程式邏輯控制器係被配置對該馬達驅動器的控制及信號處理，以直接控制該馬達驅動器中的複數個馬達運轉參數以對該直流馬達運轉進行控制；監控台電性連接該可程式邏輯控制器，用於接收該等馬達運轉參數且顯示該直流馬達的一馬達運作狀態資訊；其中該等馬達運轉參數至少包含有電流參數、電壓參數、方向參數、轉速參數、轉距參數、及溫度參數中之一種或一種以上；該馬達運作狀態資訊至少包含有對應該等馬達運轉參數的複數個實際運轉數值及複數個運轉設定值，而該等運轉設定值係可通過一使用者進行變更。

於本創作一實施例，其中該可程式邏輯控制器包含記憶體；處理晶片，其連接該記憶體；數據接收模組，其分別連接該處理晶片與該馬達驅動器，用以實現對該直流馬達的即時資料的採集，並將採集到的該即時資料發送給該處理晶片；儲存模組，其連接該處理晶片，用以接收並儲存該處理晶片發送的該即時資料；通信模組，其連接該處理晶片且用以與該監控台進行資料交換。

於本創作一實施例，其中該數據接收模組包含有數位資料輸入埠(DI)、數位資料輸出埠(DO)、類比資料輸入埠(AI)和類比資料輸出埠(AO)中的至少一種。

於本創作一實施例，其中該處理晶片包括與該監控台連接的一第一資料讀寫埠及與第一資料讀寫埠連接的一配置單元，該第一資料讀寫埠用以接收該監控台發送的一運轉配置資料，該配置單元用以根據該運轉配置資料實現配置更新。

於本創作一實施例，其中該處理晶片包括與該監控台連接的一第二資料讀寫埠及與該第二資料讀寫埠連接的一讀取單元，該第二資料讀寫埠用以接收該監控台發送針對目標資料的讀取指令並且向該監控台返回該目標資料，該讀取單元用以根據該讀取指令向該儲存模組讀取該目標資料。

於本創作一實施例，其中該處理晶片包括分別與該儲存模組與該讀取單元相連接的一資料抹除單元，其用以在監測到該讀取單元於該儲存模組中讀取到該目標資料時，將該儲存單元所存有的該目標資料刪除。

於本創作一實施例，其中該監控台具有一操控介面，該操控介面提供一使用者的輸入操作且將其轉換為一數位調速訊號，該可程式邏輯控制器以該數位資料輸入埠接收該數位調速訊號，並藉由該類比資料輸出埠以輸出一類比調速訊號，該馬達驅動器根據從該類比輸出端接收之該類比調速訊號以控制或調整該等馬達之速度。

於本創作一實施例，其中該馬達驅動器包含微控制器、驅動模組、功能模組、通信模組、故障檢測模組以及保護模組，該驅動模組、該功能模組、該通信模組、該故障檢測模組和該保護模組係分別與該微控制器連接，該驅動模組係與該直流馬達連接。

於本創作一實施例，其中該功能模組包括報警指示燈、鳴器振動報警元件、電流檢測元件、溫度檢測元件以及資料儲存元件，該保護模組包含用以欠壓時能保存相應資料的欠壓儲存元件、用以過壓時能保護驅動器的過壓保護元件、用以高壓時能控制驅動器停止工作的高壓停機元件以及過溫保護元件。

於本創作一實施例，其中該保護模組在該直流馬達發生故障時係透過該功能模組進行警告，該故障狀態具體為：

當欠壓時，該報警指示燈呈紅燈恆亮；

當過壓時，該報警指示燈以紅黃色燈交替閃爍；

當高壓時，該馬達驅動器停止工作，該報警指示燈呈紅色閃爍；

當過溫時，該報警指示燈呈黃燈恆亮且該鳴器振動報警器同時進行蜂鳴報警。

以下配合圖式及本創作之較佳實施例，進一步闡述本創作為達成欲定創作目的所採取的技術手段。

請參考圖1所示，圖1為顯示本創作之馬達狀態監控系統的架構示意圖。該馬達狀態監控系統係用以對複數個直流馬達400進行監控，其包括至少一可程式邏輯控制器100、一監控台200以及複數個馬達驅動器300，該馬達驅動器300電性連接每一該直流馬達400，用以驅使該直流馬達400運轉；該可程式邏輯控制器100分別電性連接各該馬達驅動器300，該可程式邏輯控制器係被配置對該馬達驅動器300的控制及信號處理，以直接控制該馬達驅動器300中的複數個馬達運轉參數(未圖示)，進而對該直流馬達400運轉進行控制；監控台200電性連接該可程式邏輯控制器100，用於接收該等馬達運轉參數且顯示該直流馬達的一馬達運作狀態資訊(未圖示)；其中該等馬達運轉參數至少包含有電流參數、電壓參數、方向參數、轉速參數、轉距參數、及溫度參數中之一種或一種以上；該馬達運作狀態資訊至少包含有對應該等馬達運轉參數的複數個實際運轉數值及複數個運轉設定值，而該等運轉設定值係可通過一使用者進行變更。

承上所述，控制器(Controller)是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動和反向的主令裝置。由程式計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序產生器和操作控制器組成，它是發佈命令的“決策機構”，即完成協調和指揮整個電腦系統的操作。

一般而言，控制器需要具備如下的功能：

資料緩衝，由於I/O設備的速率較低而CPU和記憶體的速率卻很高，故在控制器中必須設置一緩衝器。在輸出時，用此緩衝器暫存由主機高速傳來的資料，然後才以I/O設備所具有的速率將緩衝器中的資料傳送給I/O設備；在輸入時，緩衝器則用於暫存從I/O設備送來的資料，待接收到一批資料後，再將緩衝器中的資料高速地傳送給主機。

差錯控制，設備控制器還兼管對由I/O設備傳送來的資料進行差錯檢測。若發現傳送中出現了錯誤，通常是將差錯檢測碼置位，並向CPU報告，於是CPU將本次傳送來的資料作廢，並重新進行一次傳送。這樣便可保證資料登錄的正確性。

資料交換，這是指實現CPU與控制器之間、控制器與設備之間的資料交換。對於前者，是通過資料匯流排，由CPU並行地把資料寫入控制器，或從控制器中並行地讀出資料；對於後者，是設備將資料登錄到控制器，或從控制器傳送給設備。為此，在控制器中須設置資料寄存器。

狀態說明，標識和報告設備的狀態控制器應記下設備的狀態供CPU瞭解。例如，僅當該設備處於發送就緒狀態時，CPU才能啟動控制器從設備中讀出資料。為此，在控制器中應設置一狀態寄存器，用其中的每一位元來反映設備的某一種狀態。當CPU將該寄存器的內容讀入後，便可瞭解該設備的狀態。

接收和識別命令，CPU可以向控制器發送多種不同的命令，設備控制器應能接收並識別這些命令。為此，在控制器中應具有相應的控制寄存器，用來存放接收的命令和參數，並對所接收的命令進行解碼。例如，磁碟控制卡可以接收CPU發來的Read、Write、Format等15條不同的命令，而且有些命令還帶有參數；相應地，在磁碟控制卡中有多個寄存器和命令解碼器等。

位址識別，就像記憶體中的每一個單元都有一個位址一樣，系統中的每一個設備也都有一個位址，而設備控制器又必須能夠識別它所控制的每個設備的位址。此外，為使CPU能向(或從)寄存器中寫入(或讀出)資料，這些寄存器都應具有唯一的位址。控制器中的一種較常見類型是微控制器即MCU，通過將ROM、RAM、CPU、I/O集合在同一個晶片中，為不同的應用場合做不同組合控制。

可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)，一種具有微處理機的數位電子設備，用於自動化控制的數位邏輯控制器，可以將控制指令隨時載入記憶體內儲存與執行。可程式設計控制器由內部CPU，指令及資料記憶體、輸入輸出單元、電源模組、數位類比等單元所模組化組合成，是當前自動化應用領域“最廣泛的控制器”之一。目前，PLC控制器廣泛應用於目前的工業控制領域。在可程式設計邏輯控制器出現之前，一般要使用成百上千的繼電器以及計數器才能組成具有相同功能的自動化系統，而現在，經過程式設計的簡單的可程式設計邏輯控制器模組基本上已經代替了這些大型裝置。可程式設計邏輯控制器的系統程式一般在出廠前已經初始化完畢，使用者可以根據自己的需要自行編輯相應的使用者程式來滿足不同的自動化生產要求。

除此之外，PLC在技術方面通常需要借助PLC專用軟體才可以使用，PLC控制器至少會包括：電源，PLC的電源在整個系統中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統是無法正常工作的，一般交流電壓波動在+10％(+15％)範圍內，可以不採取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。

CPU，是PLC的控制中樞。它按照PLC系統程式賦予的功能接收並儲存從程式設計器鍵入的使用者程式和資料；檢查電源、記憶體、I/O以及警戒計時器的狀態，並能診斷使用者程式中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和資料，並分別存入I/O映象區，然後從使用者程式記憶體中逐條讀取使用者程式，經過命令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或資料寄存器內。等所有的使用者程式執行完畢之後，最後將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的資料傳送到相應的輸出裝置，如此迴圈運行，直到停止運行。記憶體，存放系統軟體的記憶體稱為系統程式記憶體，存放應用軟體的記憶體稱為使用者程式記憶體。輸入輸出介面電路，現場輸入介面電路由光耦合電路和微機的輸入介面電路，作用是PLC與現場控制的介面輸入通道，現場輸出介面電路由輸出資料寄存器、選通電路和插斷要求電路集成，作用PLC通過現場輸出介面電路向現場的執行部件輸出相應的控制信號。功能模組，如計數、定位等功能模組。通信模組，如乙太網、RS485、Profibus-DP通訊模組等。

請參考圖2所示，圖2為顯示其分別繪製本創作之馬達狀態監控系統中之可程式邏輯控制器的方塊示意圖。承上所述，該可程式邏輯控制器100至少包含記憶體110、處理晶片(MCU)、數據接收模組130、儲存模組140以及通信模組150；其中該處理晶片120連接該記憶體110；該數據接收模組130分別連接該處理晶片120與每一該馬達驅動器300，用以實現對該直流馬達400的即時資料的採集，並將採集到的該即時資料發送給該處理晶片120；該儲存模組140連接該處理晶片120，用以接收並儲存該處理晶片120發送的該即時資料；該通信模組150連接該處理晶片120且用以與該監控台200進行資料交換。進一步說明，在可程式設計邏輯控制器100中增加儲存模組140，以實現對採集到的即時資料進行儲存，由於無需利用記憶體110進行儲存，因此，可以實現對大量資料的儲存，進而可以提高資料分析的準確性。

根據本創作一實施例，其中該儲存模組140的容量可以比記憶體110容量大，且該儲存模組140的儲存記憶體的個數可以為至少一個，該至少一個儲存記憶體通過資料儲存埠與該處理晶片120相連接，從而可以實現對大量資料的儲存。該資料儲存埠可以是插槽，在將至少一個該儲存記憶體與該處理晶片120連接時，只需將該至少一個該儲存記憶體插入該插槽即可。

根據本創作一實施例，其中該儲存模組140可以包括：SD(Secure Digital Memory Card，安全數位儲存卡)、MMC(Multimedia Card，多媒體卡)、XD(Picture Card，儲存卡)、SM(Smart Media，智慧儲存卡)、硬碟中的至少一種。當該儲存模組140分別為上述不同種類的設備時，該用於實現該儲存模組140與處理晶片120相連接的資料儲存埠也不相同，例如，請參考圖2，當該儲存模組140為硬碟時，那麼該資料儲存埠可以是SDIO(Secure Digital Input and Output，安全數位輸入輸出)介面。

由於可程式邏輯控制器100(以下稱之PLC)可以實現對外部被監控設備的資料獲取，PLC可以藉由與數據接收模組130連接的一資料獲取埠與外部被監控設備相連接，如搭載該馬達驅動器300的直流馬達400；為了實現對外部被監控設備不同形式的資料獲取，於本創作一實施例中，該數據接收模組130的資料獲取埠包含有有數位資料輸入埠(DI)、數位資料輸出埠(DO)、類比資料輸入埠(AI)和類比資料輸出埠(AO)中的至少一種。其中，DI用於實現數位資料的輸入(例如，該監控台200發送的啟停信號)，該數位資料包括1和0兩種狀態；DO用於實現數位資料的輸出(例如，發送給開關閥繼電器的開關信號)，同樣的，該數位資料量包括1和0兩種狀態；AI用於實現類比資料的輸入，例如，直流馬達回饋發送的信號；AO用於實現類比資料的輸出，例如，所有的變送器接入DCS(Distributed Control System，分散式控制系統)的信號。

由於PLC在實現對外部被監控設備的資料獲取之前，首先需要對PLC進行配置，以使PLC可以根據該配置實現對外部被監控設備的資料獲取和存儲。因此，該處理晶片120更包括與該監控台200連接的一第一資料讀寫埠121及與第一資料讀寫埠121連接的一配置單元122；其中該第一資料讀寫埠121用以接收該監控台200發送的一運轉配置資料，該配置單元122用以根據該運轉配置資料實現配置更新。

根據本創作一實施例，其中該運轉配置資料可包含：PLC對目標時間段內所採集的攜帶有目標標籤的資料進行儲存；該監控台200在向PLC發送讀取指令時，PLC是否根據該讀取指令返回對應的目標時間段和目標標籤的資料；該監控台200在獲取到PLC中儲存的目標資料之後是否需要對該目標資料進行抹除，以節省該儲存模組的儲存空間；PLC在進行資料存儲時是否使用資料壓縮的方式進行儲存等等。

根據本創作一實施例，其中該記憶體110可為RAM(Random-Access Memory，隨機存取記憶體)。進一步地，該PLC可以進一步包括：Flash(快閃記憶體)，用於儲存外部終端(例如：該監控台200)發送的運轉配置資料。其中RAM和Flash中階可以儲存一份該運轉配置資料，當PLC斷電重啟時，RAM中的資料丟失，該RAM可以讀取Flash中的配置資料，以使PLC根據該運轉配置資料實現採集儲存功能。

根據本創作一實施例，其中該處理晶片120更可包含有與該監控台200連接的一第二資料讀寫埠123及與該第二資料讀寫埠123連接的一讀取單元124，該第二資料讀寫埠123用以接收該監控台200發送針對目標資料的讀取指令並且向該監控台200返回該目標資料，該讀取單元124用以根據該讀取指令向該儲存模組140讀取該目標資料。

根據本創作一實施例，其中該處理晶片120更進一步包含有分別與該儲存模組140與該讀取單元124相連接的一資料抹除單元125，其用以在監測到該讀取單元124於該儲存模組140中讀取到該目標資料時，將該儲存單元140所存有的該目標資料刪除以節省儲存空間。

根據本創作一實施例，其中該第一資料讀寫埠121和該第二資料讀寫埠123可以是處理晶片120上的相同一個埠，也可以是不同埠。其中，該第一資料讀寫埠121以及該第二資料讀寫埠123可為一乙太網埠或者一USB介面，在此不限定。

根據本創作一實施例，其中藉由PLC的HMI(Human Machine Interface，人機界面)實現對PLC的配置，以及藉由PLC的HMI或通過通信(網路、USB、現場匯流排等)實現對PLC中該至少一個儲存模組140的停止、恢復、啟動、復位、維護等功能。

接著，說明本創作的馬達狀態監控系統的一應用實施例。該應用實施例係為造紙廠的一製紙系統(未圖示)，其包括：PLC控制器、監控台、馬達驅動器、濾液泵馬達、真空泵馬達、濾液泵、真空泵、濾液泵調節閥、真空泵調節閥、氣水分離器、網部真空吸水箱、真空伏輥、上毛布真空吸水箱、下毛布真空吸水箱、輸送管以及白水池。進一步說明，這裡提及的PLC控制器即為上述之可程式邏輯控制器100，而濾液泵馬達、真空泵馬達即為上述之直流馬達400。

承上所述，網部真空吸水箱、真空伏輥、上毛布真空吸水箱以及下毛布真空吸水箱係透過輸送管連接，輸送管與氣水分離器連接，氣水分離器與真空泵連接，氣水分離器與白水池連接；其中氣水分離器與白水池連接的管道上還設置有濾液泵，而真空泵連接真空泵馬達，濾液泵連接濾液泵馬達，真空泵馬達與濾液泵馬達分別與馬達驅動器連接，馬達驅動器與PLC控制器連接，PLC控制器與監控台連接，並透過監控台進行監控。

根據本創作一實施例，其中該真空泵設有真空泵調節閥；該濾液泵設有濾液泵調節閥；PLC控制器更可控制調節閥開度以對流量進行控制。

接著，請參閱圖3，圖3為馬達驅動器300的方塊示意圖。其中馬達驅動器300包括PIC微控制器31、驅動模組32、功能模組33、通信模組34、故障檢測模組35以及保護模組36；其中驅動模組32、功能模組33、通信模組34、故障檢測模組35以及保護模組36，該等模組係分別與PIC微控制器31連接，驅動模組32則分別與濾液泵馬達4以及真空泵馬達5連接。

本創作的技術思想，功能模組33更可包括有：報警指示燈(圖未示)、鳴器振動報警器(圖未示)、電流檢測元件(圖未示)和資料儲存元件(圖未示)；保護模組36可包括有：用以欠壓時能保存相應資料的欠壓儲存元件(圖未示)、過壓時能保護驅動器的過壓保護元件(圖未示)、高壓時能控制驅動器停止工作的高壓停機元件(圖未示)以及過溫保護元件(圖未示)。進一步說明，透過本創作上述可程式邏輯控制器100以及該馬達驅動器的該保護模組36，即可針對習知技術無法擷取到直流馬達之磁場電壓線圈運作相關信號的問題取得改善。

承上所述，保護模組36在馬達發生故障時通過功能模組33進行警告，舉例說明，當欠壓時，報警指示燈紅燈常亮，直至沒電；當過壓時，報警指示燈一直紅黃交替閃爍；當高壓時，該馬達驅動器3停止工作且報警指示燈呈紅燈閃爍；當過溫時，報警指示燈呈黃燈恆亮；報警指示燈亮時鳴器振動報警器同時進行蜂鳴報警。

承上所述，通信模組34係用於馬達驅動器300的無線通訊且與監控台200的資料交換；故障檢測模組35可以對該馬達驅動器3進行自檢，快速地確定該馬達驅動器300的故障點、明確故障位置以及故障類型。該電流檢測元件(圖未示)係用於該濾液泵馬達4、該真空泵馬達5電流採集和檢測；當該濾液泵馬達4或該真空泵馬達5的實際工作電流大於等於檢測電流的上限時報警，直到故障排除，系統重設定後則將報警解除。

請再參考圖4所示，其顯示本創作之監控台的一操控介面實施範例示意圖。該監控台200具有一操控介面，該操控介面提供一使用者的輸入操作且將其轉換為一數位調速訊號(圖未示)，該可程式邏輯控制器100以該數位資料輸入埠(DI)接收該數位調速訊號，並藉由該類比資料輸出埠(AO)以輸出一類比調速訊號(圖未示)，該馬達驅動器(300)根據從該類比輸出端接收之該類比調速訊號以控制或調整該直流馬達400之速度。

綜所上述，本創作之係使得操作人員透過監控台(200)監視系統中的直流馬達的各項細部運轉參數以及實際運作狀況，並由可程式邏輯控制器(100)以自動控制方式即時對馬達轉速及/或調節閥的閥門進行控制，藉以改善習知技術中無法直流馬達完整的運作狀況而造成的人力成本以及時間相關的停滯浪費問題；再者，以往因馬達的異常跳脫造成的停滯浪費成本以及維修人員進行馬達檢修所造成的相關成本，可有效節省的整體成本大約17萬~18萬元/月；補充說明，前述僅用以舉例表達本創作的經濟效益，不作為本創作之限制。

惟以上所記載之具體實施例，僅係用於例釋本創作之特點及功效，而非用於限定本創作之可實施範疇，於未脫離本創作上揭之精神與技術範疇下，任何運用本創作所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下記載之申請專利範圍所涵蓋。

100‧‧‧可程式邏輯控制器

110‧‧‧記憶體

120‧‧‧處理晶片

121‧‧‧第一資料讀寫埠

122‧‧‧配置單元

123‧‧‧第二資料讀寫埠

124‧‧‧讀寫單元

125‧‧‧資料抹除單元

130‧‧‧數據接收模組

140‧‧‧儲存模組

150‧‧‧通信模組

200‧‧‧監控台

300‧‧‧馬達驅動器

31‧‧‧PIC微控制器

32‧‧‧驅動模組

33‧‧‧功能模組

34‧‧‧通信模組

35‧‧‧故障檢測模組

400‧‧‧直流馬達

4‧‧‧濾液泵馬達

5‧‧‧真空泵馬達

DI‧‧‧數位資料輸入埠

DO‧‧‧數位資料輸出埠

AI‧‧‧類比資料輸入埠

AO‧‧‧類比資料輸出埠

圖1係顯示本創作之馬達狀態監控系統的架構示意圖。 圖2係顯示本創作之可程式邏輯控制器的方塊示意圖。 圖3係顯示本創作之馬達驅動器的方塊示意圖。 圖4係顯示本創作之監控台的操控介面的實際應用範例示意圖。

Claims (10)

1. 一種用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其係用於對複數個直流馬達進行監控，該馬達狀態監控系統包括：複數個馬達驅動器，其電性連接每一該直流馬達，用以驅使該直流馬達運轉；至少一可程式邏輯控制器，其分別電性連接各該馬達驅動器，該可程式邏輯控制器係被配置對該馬達驅動器的控制及信號處理，進而控制該些直流馬達；一監控台，其電性連接該可程式邏輯控制器，用於接收馬達運轉參數且顯示該些直流馬達的馬達運作狀態資訊；其中該馬達運轉參數至少包含有電流參數、電壓參數、方向參數、轉速參數、轉距參數、及溫度參數中之一種或一種以上；該馬達運作狀態資訊至少包含有對應該馬達運轉參數的複數個實際運轉數值及複數個運轉設定值，而該等運轉設定值係可通過一使用者進行變更。
2. 如請求項1所述之用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其中該可程式邏輯控制器包含：記憶體；處理晶片，其連接該記憶體；數據接收模組，其分別連接該處理晶片與該馬達驅動器，用以實現對該直流馬達的即時資料的採集，並將採集到的該即時資料發送給該處理晶片；儲存模組，其連接該處理晶片，用以接收並儲存該處理晶片發送的該即時資料；通信模組，其連接該處理晶片且用以與該監控台進行資料交換。
3. 如請求項2所述之用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其中該數據接收模組包含有數位資料輸入埠(DI)、數位資料輸出埠(DO)、類比資料輸入埠(AI)和類比資料輸出埠(AO)中的至少一種。
4. 如請求項2所述之用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其中該處理晶片包括與該監控台連接的一第一資料讀寫埠及與第一資料讀寫埠連接的一配置單元，該第一資料讀寫埠用以接收該監控台發送的一運轉配置資料，該配置單元用以根據該運轉配置資料實現配置更新。
5. 如請求項2所述之用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其中該處理晶片包括與該監控台連接的一第二資料讀寫埠及與該第二資料讀寫埠連接的一讀取單元該第二資料讀寫埠用以接收該監控台發送針對目標資料的讀取指令並且向該監控台返回該目標資料，該讀取單元用以根據該讀取指令向該儲存模組讀取該目標資料。
6. 如請求項5所述之用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其中該處理晶片包括分別與該儲存模組與該讀取單元相連接的一資料抹除單元，其用以在監測到該讀取單元於該儲存模組中讀取到該目標資料時，將該儲存單元所存有的該目標資料刪除。
7. 如請求項3所述之用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其中該監控台具有一操控介面，該操控介面提供一使用者的輸入操作且將其轉換為一數位調速訊號，該可程式邏輯控制器以該數位資料輸入埠接收該數位調速訊號，並藉由該類比資料輸出埠以輸出一類比調速訊號，該馬達驅動器根據從該類比輸出端接收之該類比調速訊號以控制或調整該等馬達之速度。
8. 如請求項1所述之用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其中該馬達驅動器包含微控制器、驅動模組、功能模組、通信模組、故障檢測模組以及保護模組，該驅動模組、該功能模組、該通信模組、該故障檢測模 組和該保護模組係分別與該微控制器連接，該驅動模組係與該直流馬達連接。
9. 如請求項8所述之用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其中該功能模組包括報警指示燈、鳴器振動報警元件、電流檢測元件、溫度檢測元件以及資料儲存元件，該保護模組包含用以欠壓時能保存相應資料的欠壓儲存元件、用以過壓時能保護驅動器的過壓保護元件、用以高壓時能控制驅動器停止工作的高壓停機元件以及過溫保護元件。
10. 如請求項9所述之用於造紙廠的馬達狀態監控系統，其中該保護模組在該直流馬達發生故障時係透過該功能模組進行警告，該故障狀態具體為：當欠壓時，該報警指示燈呈紅燈恆亮；當過壓時，該報警指示燈以紅黃色燈交替閃爍；當高壓時，該馬達驅動器停止工作，該報警指示燈呈紅色閃爍；當過溫時，該報警指示燈呈黃燈恆亮且該鳴器振動報警器同時進行蜂鳴報警。