一种可拓展模块化的在线油液监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种可拓展模块化的在线油液监测系统及方法，在线油液监测系统包括至少一个安装在机械润滑系统附加的旁路油路中的模块化油液监测装置，工业计算机，以及至少一个CAN总线可拓展控制器；所述工业计算机通过以太网以有线或无线连接方式与所述CAN总线可拓展控制器相连；所述CAN总线可拓展控制器通过CAN总线与模块化油液监测装置相连。本发明专利技术结构简单、性能好、开发周期短、成本低，且响应速度快、可扩展性强、可远程操作、具有可拓展、模块化的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种可拓展模块化的在线油液监测系统及方法
本专利技术涉及用于机械装备的油液在线监测技术，特别涉及一种可拓展模块化的在线油液监测系统及方法。
技术介绍
机械装备所用润滑油在长期受剪切、摩擦热、污染等作用下其性能将发生衰变，直接影响到机器装备摩擦副的润滑性能。目前对在用润滑油性能评判主要是通过离线取样分析为主，近来也逐渐出现了一些在线油液取样技术。润滑油离线监测技术是对离线采集到的装备润滑油或工作介质样品，利用光、电、磁学等技术手段，分析其理化指标和所检测携带的各种颗粒信息，从而获取机器的润滑磨损状态，以便科学地采取措施，保障装备运行安全。而油液在线监测是指在运行过程中对润滑油实时、连续的监测并及时动态地获取润滑磨损等状态信息，达到实时润滑磨损状态监测与故障诊断目的。润滑系统的在线监测消除了离线油液检测的人为不确定性因素，取样和检测几乎同时进行，并能及时为人员提供机械系统的润滑磨损实时状态，保障机械装备运行安全。目前，在线油液取样技术相较于几年前有了一些实质性的进步；但是，在线油液取样后，如何将所取样的油液信号以较快的速度和较低的成本传输到控制端及显示终端，以构成一个完整的油液监测系统，依然是个未得到有效解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供一种可拓展模块化的在线油液监测系统及方法，结构简单、性能好、开发周期短、成本低，且响应速度快、可扩展性强、可远程操作，具有可拓展、模块化的特点。本专利技术在线油液监测系统采用如下技术方案：一种可拓展模块化的在线油液监测系统，包括至少一个安装在机械润滑系统附加的旁路油路中的模块化油液监测装置，工业计算机，以及至少一个CAN总线可拓展控制器；所述工业计算机通过以太网以有线或无线连接方式与所述CAN总线可拓展控制器相连；所述CAN总线可拓展控制器通过CAN总线与模块化油液监测装置相连。所述CAN总线可拓展控制器包括ARM芯片、以太网控制器、以太网连接器、CAN总线连接器、CAN总线接口芯片；所述ARM芯片分别与以太网控制器、CAN总线接口芯片连接，以太网控制器与以太网连接器连接，CAN总线接口芯片与CAN总线连接器连接。所述CAN总线可扩展控制器还包括电源转换模块，所述电源转换模块的输出端分别与所述ARM芯片、以太网控制器、以太网连接器、CAN总线接口芯片连接。所述工业计算机直接与一个CAN总线可拓展控制器相连，或者通过路由器与多个CAN总线可拓展控制器相连。而路由器为有线路由器，或者为无线路由器。所述模块化油液监测装置包括ARM芯片、信息采集反馈单元、直流电机、控制驱动单元、自我保护单元、接近开关及CAN通讯单元；所述ARM芯片分别与CAN通讯单元、信息采集反馈单元、控制驱动单元、自我保护单元以及接近开关连接，控制驱动单元分别与自我保护单元、直流电机连接，信息采集反馈单元与直流电机连接。所述模块化油液监测装置还包括相连接的直流电源接口与电源转换单元；所述电源转换单元分别与CAN通讯单元、ARM芯片、信息采集反馈单元、控制驱动单元、自我保护单元、接近开关以及直流电源接口连接，控制驱动单元与直流电源接口连接。本专利技术在线油液监测方法采用如下技术方案：基于所述在线油液监测系统的可拓展模块化的在线油液监测方法，包括以下步骤：S1、首先初始化ARM芯片，再初始化CAN总线连接器、CAN总线接口芯片、以太网控制器；S2、然后进入循环，判断是否接收到工业计算机指令，若未接收到工业计算机指令则继续循环，若接收到工业计算机指令则进入下一步；S3、ARM芯片首先读取CAN总线反馈信息，再计算出哪一台机器、需要检测哪些指标，然后结合接收到的工业计算机指令进行打包粘度、水分等静态指标信息，打包磨损、污染、图片等动态指标信息；S4、完成静态指标信息及动态指标信息的打包工作后，ARM芯片先发送指令至CAN总线，再发送反馈信息至以太网，然后判断是否有以太网接收信息标志，有则返回S2判断是否接收到工业计算机指令，没有则返回S3读取CAN总线反馈信息。本专利技术的原理如下：建立了一种可扩展的架构，CAN总线可拓展控制器与模块化油液监测装置是可以通过有线和无线的方式进行扩展的，从而构成通过CAN控制局域网络。与此同时，CAN总线可拓展控制器获取这些CAN控制局域网络上面的模块化油液监测装置的数据后，将数据发送到工业计算机，达到显示终端可以控制并显示每一台机数据的目的；此外，CAN总线可拓展控制器通过交换机与工业计算机进行点对点通讯，这样在一个网段内，又构成了CAN总线可拓展控制器的可拓展特点，整体组成一个可拓展模块化的在线油液监测系统。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：整个监测系统采用组合式结构，以系统设计为中心，以分级模块化设计为原则，每一级控制器任务完整而又单一。不仅结构简单、性能好、开发周期短、成本低，而且响应速度快、可扩展性强、可远程操作，具有实时规划能力。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1的一种以太网有线连接方式的示意图；图3为图1的另一种以太网无线连接方式的示意图；图4为CAN总线可拓展控制器的远程控制结构示意图；图5为CAN总线可拓展控制器的本地控制结构示意图；图6为模块化油液监测装置在本专利技术中的连接示意图；图7是本专利技术的监测流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，本专利技术包括工业计算机1、至少一个CAN总线可拓展控制器2、CAN总线(即CAN-bus)、直流电源模块4及至少一个模块化油液监测装置3，模块化油液监测装置3安装在机械润滑系统附加的旁路油路中。工业计算机1通过以太网以有线或无线连接方式与一个或多个CAN总线可拓展控制器相连；一个或多个CAN总线可拓展控制器通过CAN-bus分别与一个或多个模块化油液监测装置相连。直流电源模块4分别与CAN总线可拓展控制器、模块化油液监测装置相连，给CAN总线可拓展控制器、模块化油液监测装置供电。所述以太网有线连接方式为：工业计算机直接与一个CAN总线可拓展控制器相连，或者通过路由器5与多个CAN总线可拓展控制器相连，如图2所示。所述以太网无线连接方式为工业计算机以无线通讯方式通过路由器5与一个或多个CAN总线可拓展控制器相连，如图3所示。路由器可以是无线路由器，也可以是有线路由器。如图4、5所示，CAN总线可拓展控制器包括电源转换模块6、ARM芯片7、以太网控制器8、以太网连接器9、CAN总线连接器10、CAN总线接口芯片11；电源转换模块6的输出端分别与ARM芯片7、以太网控制器8、以太网连接器9、CAN总线接口芯片11连接，ARM芯片7分别与以太网控制器8、CAN总线接口芯片11连接，以太网控制器8与以太网连接器9连接，CAN总线接口芯片11与CAN总线连接器10连接。其中，以太网连接器可以直接与工业计算机相连，也可以通过路由器与工业计算机相连，CAN总线连接器10与CAN-bus相连，电源转换模块6的24V、COM输入端与直流电源模块4相连。如图6所示，模块化油液监测装置包括直流电源接口12、电源转换单元13、ARM芯片14、信息采集反馈单元15、直流电机16、控制驱动单元17、自我保护单元18、接近开关19及CAN通讯单元20。电源转换单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可拓展模块化的在线油液监测系统，包括至少一个安装在机械润滑系统附加的旁路油路中的模块化油液监测装置，其特征在于，还包括工业计算机和至少一个CAN总线可拓展控制器；所述工业计算机通过以太网以有线或无线连接方式与所述CAN总线可拓展控制器相连；所述CAN总线可拓展控制器通过CAN总线与模块化油液监测装置相连。

【技术特征摘要】
1.一种可拓展模块化的在线油液监测系统，包括至少一个安装在机械润滑系统附加的旁路油路中的模块化油液监测装置，其特征在于，还包括工业计算机和至少一个CAN总线可拓展控制器；所述工业计算机通过以太网以有线或无线连接方式与所述CAN总线可拓展控制器相连；所述CAN总线可拓展控制器通过CAN总线与模块化油液监测装置相连；所述CAN总线可拓展控制器包括ARM芯片、以太网控制器、以太网连接器、CAN总线连接器、CAN总线接口芯片；所述ARM芯片分别与以太网控制器、CAN总线接口芯片连接，以太网控制器与以太网连接器连接，CAN总线接口芯片与CAN总线连接器连接。2.根据权利要求1所述的在线油液监测系统，其特征在于，所述CAN总线可扩展控制器还包括电源转换模块，所述电源转换模块的输出端分别与所述ARM芯片、以太网控制器、以太网连接器、CAN总线接口芯片连接。3.根据权利要求1或2所述的在线油液监测系统，其特征在于，所述工业计算机直接与一个CAN总线可拓展控制器相连，或者通过路由器与多个CAN总线可拓展控制器相连。4.根据权利要求3所述的在线油液监测系统，其特征在于，所述路由器为有线路由器，或者为无线路由器。5.根据权利要求1所述的在线油液监测系统，其特征在于，所述模块化油液监测装置包括ARM芯片、信息采集反馈单元、直流电机、控制驱动单元、自我保护单元、接近开关及CAN通讯单元；所述ARM芯片分别与CAN通讯单元、信息采集反馈单元、控制驱动单元、自我保护单元以及接近开关连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈闽杰，陶辉，贺石中，冯伟，
申请(专利权)人：广州机械科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44