一种测控一体电机、集群测控系统及集群控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种测控一体电机，包括电机和测控装置,所述测控装置包括外壳、变频器、电源接线端子、数据处理单元和信号接线端子。还公开一种测控一体电机集群测控系统，包括若干测控一体电机、信号采集子系统、信号及电力传输子系统、信号处理子系统和控制与维护子系统，另外还公开一种测控一体电机集群测控方法，包括传感器检测电机运行信息传递给数据处理单元；数据处理单元将传感器采集的信息传递给信号处理子系统；信号处理子系统对接收到的信息进行处理；控制与维护子系统根据信号处理子系统的处理结果对电机进行控制并判断是否需要报警，若需要报警则控制状态报警模块报警，若不需要则不报警。

A measurement and control integrated motor, cluster measurement and control system and cluster control method

【技术实现步骤摘要】
一种测控一体电机、集群测控系统及集群控制方法
本专利技术涉及电机领域，尤其涉及一种测控一体电机、集群测控系统及集群控制方法。
技术介绍
电机广泛应用于仓储物流、港口机械、自动化生产线等多种工作场景，此类工作场景要求多台电机集群式分布在工作现场，通过控制多台电机联动实现系统级传动功能。在电机集群运行过程中，每台电机面临的工况和健康状态不同，需要进行启动、停止、加速或减速的运动控制，并根据不同电机的健康状态进行维护。目前针对减速电机集群的控制问题，一般在减速电机工作现场采用分布式控制单元的方案，通过架设分布式控制单元同时控制某一区域内的多个减速电机，分布式控制单元将信号统一上传总控单元，减少了线缆成本和布线工作量。针对设备的状态监测与智能维护要求，一般多采用将传感器采集到的状态信号，包括：油温、振动、转速、绕组温度、电流等，通过网关上传至云端，在云端进行信号分析和智能诊断，为减速电机集群提供维护策略。目前对于减速电机设备集群的分布式控制和监测存在以下问题：（1）现有的控制系统与状态监测系统分属两个系统，在硬件方面造成具有相似功能的硬件设备冗余，多类信号在工业现场容易形成互相干扰；（2）集群式分布的减速电机设备所用电源线缆、控制信号线缆和状态监测信号线缆各自形成回路，造成线缆过多和布线工作量大等问题，容易引起造成现场安装调试人员的操作失误，存在较多故障隐患点；（3）控制系统和监测系统分离造成减速电机设备集群所用电源线缆、控制信号线缆和状态监测信号无线发送装置的成本和布线工时成本浪费。
技术实现思路
r>本专利技术主要解决了上述问题，提供了一种具有分布式控制和状态检测功能，能够减少线缆布设的测控一体电机、集群测控系统及集群控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是,一种测控一体电机，包括电机和测控装置，所述测控装置设置在电机上，所述测控装置包括外壳、变频器、电源接线端子、数据处理单元和信号接线端子，数据处理单元分别与变频器和信号接线端子相连，数据处理单元还与用于检测电机运行信息的传感器相连，变频器与电机相连，电源接线端子连接外部电源为测控装置及传感器供电。数据处理单元通过传感器获取电机运行信息，接收外部控制信息通过变频器对电机进行控制，数据处理单元通过信号接线端子向外传输或接收信息，实现了电机的信息的上传和远程控制。作为上述方案的一种优选方案，所述外壳包括壳体和壳盖，在壳体两侧设置有供信号线、电源线和传感器连接线穿过的接线口，壳体上还设置有散热器。壳体能够保护设置在壳体内的变频器和数据处理单元，还能够避免工作人员直接接触电源接线端子，接线口便于测控装置的接线。作为上述方案的一种优选方案，所述变频器内还设置有整流器，所述整流器第一端与外部电源的一条火线相连，整流器另一端与继电器线圈相连，继电器触头与电机抱闸相连。继电器用于控制电机抱闸，当变频器通电后，整流器得电，抱闸打开，运行电机运行，确保变频器通电后才允许电机运行。对应的本专利技术还提供一种测控一体电机集群测控系统，包括若干测控一体电机、信号采集子系统、信号及电力传输子系统、信号处理子系统和控制与维护子系统，所述信号及电力传输子系统包括电源线和信号线，外部电源与第一台电机的电源接线端子相连，相邻电机的电源接线端子通过电源线相连，相邻电机的信号接线端子通过信号线相连，所述信号线还与信号处理子系统相连。相邻电机之间的电源接线端子通过电源线相连，相邻电机之间的信号接线端子通过信号线相连，这些电源线和信号线各自组成一条电源线和信号总线，使得整个系统的线路简洁，布线方便。作为上述方案的一种优选方案，所述信号处理子系统包括信号数据预处理模块、信号特征提取模块、信号模式识别模块和特征库，所述特征库包括用于存储电机工况的工况特征库和用于存储电机状态的健康状态特征库。信号处理子系统通过信号线获取各个电机的运行信息后，对信息依次进行预处理、特征提取、模式识别后，根据模式识别结果，将提取的特征与预先存入到工况特征库和健康状态特征库中的特征进行对比以给出合适的控制策略和维护策略。作为上述方案的一种优选方案，所述控制与维护子系统包括控制电机启停的电机启停模块、控制电机转速的电机加减速模块和用于提示工作人员电机处于异常状态的状态报警模块。控制与维护子系统根据信号处理子系统提取的电机特征对各个电机进行控制。对应的，本专利技术还提供一种测控一体电机集群测控方法，包括以下步骤：S1：传感器检测电机运行信息传递给数据处理单元；S2：数据处理单元将传感器采集的信息传递给信号处理子系统；S3：信号处理子系统对接收到的信息进行处理；S4：控制与维护子系统根据信号处理子系统的处理结果对电机进行控制并判断是否需要报警，若需要报警则控制状态报警模块报警，若不需要则不报警。通过信号线传递电机运行信息给信号处理子系统，信号处理子系统对信息进行处理与预存的信息进行对比，为电机的控制及维护维修提供便利，能够根据对比后的信息进行报警，使工作人员能够及时发现有电机处于异常状态。作为上述方案的一种优选方案，所述步骤S3中对接收到的信息进行处理包括以下步骤：S31：数据预处理模块辨别信息来源；S32：信号特征提取模块提取收到的信息中的电机工况特征和电机状态特征；S33：信号模式识别模块识别提取的特征是电机工况特征还是电机状态特征，若是电机工况特征则将提取的特征与工况特征库内特征进行对比；若是电机状态特征，则将提取的特征与健康状态特征库内特征进行对比。实现信息的来源、特征、种类识别。本专利技术的优点是：设有测控装置，为电机的集群测控提供硬件基础；采用串接式布线方法连接测控一体电机，节省了现场布线成本和时间；数据处理子系统获取并存储电机集群的运动和运行状态，为电机的集群控制和维护策略提供数据支持。附图说明图1为本专利技术中测控一体电机的一种立体结构示意图。图2为本专利技术中测控装置的一种立体结构示意图。图3为本专利技术中测控一体电机的一种电气原理图。图4为本专利技术中测控一体电机集群控制系统的一种原理框图。图5为本专利技术中测控一体电机集群控制系统的一种接线示意图。图6为本专利技术中测控一体电机集群控制方法的一种流程示意图。图7为本专利技术中信息处理的一种流程示意图。1-测控装置2-减速电机3-振动传感器4-电机减速箱5-温度传感器6-变频器7-220V/24V电源接线端子8-信号接线端子9-380V电源接线端子10-出线口11-散热器12-测控一体电机13-信号采集子系统14-信号及电路传输子系统15-信号处理子系统16-控制与维护子系统17-电源线18-信号线。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的说明。实施例：本实施例一种测控一体电机，如图1所示，包括减速电机2、测控装置1，设置在电机减速箱4上的振动传感器3和温度传感器5，电机内还设置有检测电机转速的转速传感器、检测电机绕组温度的绕组温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测控一体电机，其特征是：包括电机和测控装置，所述测控装置设置在电机上，所述测控装置包括外壳、变频器、电源接线端子、数据处理单元和信号接线端子，数据处理单元分别与变频器和信号接线端子相连，数据处理单元还与用于检测电机运行信息的传感器相连，变频器与电机相连，电源接线端子连接外部电源为测控装置及传感器供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种测控一体电机，其特征是：包括电机和测控装置，所述测控装置设置在电机上，所述测控装置包括外壳、变频器、电源接线端子、数据处理单元和信号接线端子，数据处理单元分别与变频器和信号接线端子相连，数据处理单元还与用于检测电机运行信息的传感器相连，变频器与电机相连，电源接线端子连接外部电源为测控装置及传感器供电。


2.根据权利要求1所述的一种测控一体电机，其特征是：所述外壳包括壳体和壳盖，在壳体两侧设置有供信号线、电源线和传感器连接线穿过的接线口，壳体上还设置有散热器。


3.根据权利要求2所述的一种测控一体电机，其特征是：所述变频器内还设置有整流器，所述整流器第一端与外部电源的一条火线相连，整流器另一端与继电器线圈相连，继电器触头与电机抱闸相连。


4.一种测控一体电机集群测控系统，其特征是：包括若干测控一体电机、信号采集子系统、信号及电力传输子系统、信号处理子系统和控制与维护子系统，所述信号及电力传输子系统包括电源线和信号线，外部电源与第一台电机的电源接线端子相连，相邻电机的电源接线端子通过电源线相连，相邻电机的信号接线端子通过信号线相连，所述信号线还与信号处理子系统相连。


5.根据权利要求4所述的一种测控一体电机集群测控系统，其特征是：所述信号处理子系统包括信号数据预处理模块、信号特征提取模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德木，池永为，杨晓斌，陆建江，
申请(专利权)人：杭州杰牌传动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33