一种智能链路级联和终端检测的485总线温度变送器制造技术

本发明专利技术公开了一种智能链路级联和终端检测的温度变送器，该温度变送器将测温热电偶、信号调理电路、冷端补偿、微处理器、数字总线接口集成一体，针对船体结构焊接施工特点，专门设计了特殊的链路监测电路，一方面用于监测总线型智能温度传感器现场总线的连接状态，自动对处于链路末端的温度传感器确认，接入相应的通信链路终端电阻；另一方面对接入该通信链路上智能温度传感器可实现基于硬件连接的通信令牌传递，能够进一步提高信息数据交互的通信质量和可靠性，以及系统运行的稳定性。以及系统运行的稳定性。以及系统运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能链路级联和终端检测的485总线温度变送器


[0001]本专利技术涉及工业通讯领域，尤其涉及一种智能链路级联和终端检测的485总线温度变送器。

技术介绍

[0002]随着国家对船体焊接质量要求的进一步提高，以及船厂船体焊接全过程质量追踪和分析系统以及焊接参数记录的投入使用运行，为进一步提高企业生产效率、保证安全生产、满足全过程可追溯的质量管理要求、确保焊接质量，有必要将船体焊接预热后热处理流程中的有关温度参数和加热电流电压等工艺参数进行实时监测，纳入船体焊接全过程质量追踪和分析系统，以焊缝编号为索引，将以焊缝为主线的所有焊接操作过程相关联，实施焊接全过程的实时记录、监管和分析，全面提升船体焊接质量，满足需求。
[0003]焊接预热后热温度监测系统对船体焊接预热后热全过程的温度实时进行检测，在焊接预热后热监测终端上实时显示，同时上传船体焊接全过程质量追踪和分析系统，在船体焊接全过程质量追踪和分析系统与焊接参数监测数据和任务关联，从而实现对船体焊接预热后热过程的全程监管，以保证船体结构焊接的质量。
[0004]根据整个焊接预热后热温度加热控制和监测要求，由于船体结构焊接预热后热采用加热板对焊缝局部进行加热，一条长焊缝长度可能要有数十米长，需要铺设数十块加热板对整个焊缝进行局部加热，为了能够全面掌握整个焊缝预热后热工艺过程的各加热段的温度是否满足焊接工艺规范的要求，温度监测点需要与加热段相对应，则温度测量点也需要设置数十路。若采用常规的温度监测方案则需要在焊接施工现场需要敷设大量的温度测量电缆，一方面这些测量电缆可能影响现场施焊工作，另一方面将增加焊接前的辅助工作量，降低工作效率
[0005]目前，船体结构焊接制造过程存在以下问题：1)现有系统没有设置对焊接预热后热监控操作人员的实时完整记录，主要采用人工记录的方式对操作过程进行相应的记录，存在漏记或事后补记的可能性。造成加热过程无法实时记录、不可追溯等不足；2)测温热电偶现场布设缺乏保证测温元件与被测母材可靠接触的手段，测量温度与实际加热温度存在一定的误差；3)现场加热任务开始后，每台加热柜使用1个K型热电偶，然后12路端子并用1个探头，导致无法正确反映整个加热温度数据的实际情况，并且无法精确控制加热片的工作状态；4)传统485总线通讯系统中，通常采用拨码开关或者人机设置方式逐一对从机地址进行设置，但现实环境组网过程中，焊接温度监控仪分布节点位置及个数是不固定的，则传统方式费时费力。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，针对以上技术问题，本专利技术提供的一种智能链路级联和终端检测的485总线温度变送器，包括：
[0007]温度信号变送单元、前端信号处理与放大单元、微控制器、链路监测单元和链路测
试单元；
[0008]所述温度信号变送单元与所述前端信号处理与放大单元电性连接；
[0009]所述前端信号处理与放大单元与微控制器电性连接；
[0010]链路监测单元通过通讯链路LKR和END与微控制器电性连接；
[0011]链路测试单元通过通讯链路LKT与微控制器电性连接；
[0012]所述温度信号变送单元有多个，采用级联式485总线连接，并分布式安装与焊接作业主线的不同焊缝附近；
[0013]温度信号变送单元通过通讯链路A和通信链路B与温度监测终端电性连接；
[0014]所述链路监测单元用于获取多个温度信号变送单元的地址；
[0015]所述链路测试单元用于测试当前温度信号变送单元是否为最后一个温度信号变送单元。
[0016]进一步地，所述温度信号变送单元，包括磁吸温度探头和温度采集单元。
[0017]进一步地，所述磁吸温度探头与温度采集单元之间通过带不锈钢软护套管连接；不锈钢软护套管内部设有温度测点与温度采集单元之间的电气连接线路。
[0018]进一步地，所述磁吸温度探头上安装有耐高温磁钢，磁钢用于将磁吸温度探头可靠吸附于带焊接木材上。
[0019]进一步地，所述温度采集单元采用K型热电偶。
[0020]进一步地，每个温度采集单元均存在唯一识别编码；温度监测终端在初始状态下，预设处于通信链路末端的温度采集单元的编码；所述微控制器通过末端的温度采集单元发起级联测试请求；所述链路监测单元根据末端温度采集单元的地址，依次获取前级温度采集单元的地址，并存储，从而得到所有温度采集单元的地址。
[0021]所述前端信号处理与放大单元，包括信号滤波、信号放大、冷端补偿和断线检测模块。
[0022]本专利技术提供的有益效果是：
[0023]1、将焊接温度变送器与焊接参数信息的有机融合，能够全面反映焊缝施焊过程，为焊接系统全过程管理奠定良好的基础。
[0024]2、采用片状热电偶结构和磁吸耐高温探头，使得测点与现场焊材可靠接触，能够快速准确监测现场焊材温度数据信息。
[0025]3、快速布设总线型焊接温度信号变送单元，采用专用通信协议与硬件电路相结合，具备现场温度监测节点快速定位和检测功能，能够快速查找节点温度故障位置。
附图说明
[0026]图1是本专利技术一种智能链路级联和终端检测的485总线温度变送器的结构图；
[0027]图2是温度信号变送单元的连接结构图；
[0028]图3是温度信号变送单元的布设点方案；
[0029]图4是链路检测单元的具体电路原理图；
[0030]图5是通信节点(温度变送单元)之间的级联连接关系示意图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。
[0032]请参考图1，一种智能链路级联和终端检测的485总线温度变送器，包括以下：
[0033]温度信号变送单元、前端信号处理与放大单元、微控制器、链路监测单元和链路测试单元；
[0034]所述温度信号变送单元与所述前端信号处理与放大单元电性连接；
[0035]所述前端信号处理与放大单元与微控制器电性连接；
[0036]链路监测单元通过通讯链路LKR和END与微控制器电性连接；
[0037]链路测试单元通过通讯链路LKT与微控制器电性连接；
[0038]请参考图2，图2是温度信号变送单元的连接结构图；
[0039]所述温度信号变送单元，包括磁吸温度探头(对应图2中K型热电偶探头)和温度采集单元，所述温度采集单元采用K型热电偶。
[0040]所述温度信号变送单元有多个，采用级联式485总线连接，并分布式安装与焊接作业主线的不同焊缝附近；温度信号变送单元通过通讯链路A和通信链路B与温度监测终端电性连接；
[0041]请参考图3，图3是温度信号变送单元的布设点方案。
[0042]由于被测待焊母材的预热或后热温度较高，温度信号变送部分不能够直接安装在温度探头部分，将温度探头和温度信号变换单元分离设置，使得温度信号变送单元部分能够适当远离高温区。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能链路级联和终端检测的485总线温度变送器，其特征在于，包括：温度信号变送单元、前端信号处理与放大单元、微控制器、链路监测单元和链路测试单元；所述温度信号变送单元与所述前端信号处理与放大单元电性连接；所述前端信号处理与放大单元与微控制器电性连接；链路监测单元通过通讯链路LKR和END与微控制器电性连接；链路测试单元通过通讯链路LKT与微控制器电性连接；所述温度信号变送单元有多个，采用级联式485总线连接，并分布式安装与焊接作业主线的不同焊缝附近；温度信号变送单元通过通讯链路A和通信链路B与温度监测终端电性连接；所述链路监测单元用于获取多个温度信号变送单元的地址；所述链路测试单元用于测试当前温度信号变送单元是否为最后一个温度信号变送单元。2.如权利要求1所述的一种智能链路级联和终端检测的485总线温度变送器，其特征在于：所述温度信号变送单元，包括磁吸温度探头和温度采集单元。3.如权利要求2所述的一种智能链路级联和终端检测的485总线温度变送器，其特征在于：所述磁吸温度探头与温度采集单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永峰，柏澜，翟德保，张云，高赛赛，柳彬，姚川，
申请(专利权)人：武汉华海通用电气有限公司，
类型：发明
国别省市：