一种多数据融合的工业现场设备运行状态自动监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种多数据融合的工业现场设备运行状态自动监控装置，所设置的控制单元MCU用于进行逻辑控制、数据分析，通过多路光耦隔离开关量输入通道，实时采集工业现场设备的运行状态信号，并通过能耗监测接口采集工业现场设备耗电量，进而通过多路继电器控制信号输出通道，控制工业现场设备的运行状态，达到高效生产、降低能耗等生产成本，亦能在出现异常故障输出预警信号至触摸屏，实现数据化管理。无线通信模块，可将控制单元MCU的监控数据与云端交互，PHY芯片以太网接口，亦可实现与工业现场设备进行网络数据交换，管理者无需亲临现场便可以了解工业现场设备的运行状态及各种参数，达到减员增效、高度自动化的目的。高度自动化的目的。高度自动化的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种多数据融合的工业现场设备运行状态自动监控装置


[0001]本技术涉及一种自动监控装置，尤其是一种多数据融合的工业现场设备运行状态自动监控装置。

技术介绍

[0002]目前，大多制造企业对高速贴片机、高速冲压机、注塑成型机等工业现场设备的运行状态还是采用人工观测的方法进行监控，存在如下问题：
[0003]（1）难以实时掌握工业设备的运行状态和产能等指标，直接影响生产效率、成本以及工业现场的管理水平；
[0004]（2）周期长、效率低、工作量大及统计难，增大管理费用；
[0005]（3）不能实时提取能耗等监测数据，以至于无法采取降低能耗及全过程运行成本的相应手段。
[0006]虽然制造企业已提出重点建设自动化、数字化、可视化和智能化设备以及减少碳排放、积极转型升级向工业4.0迈进，然而若以崭新的自动化设备全部替代老旧设备则需要巨大的资金投入，且具有升级带来的不确定风险，故只能对仍有一定市场占有率的老旧设备进行数字化改造。但是，迄今为止并没有好的技术解决方案。

技术实现思路

[0007]本技术是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种多数据融合的工业现场设备运行状态自动监控装置。
[0008]本技术的技术解决方案是：一种多数据融合的工业现场设备运行状态自动监控装置，设有控制单元MCU，所述控制单元MCU与如下通道及电路相接：
[0009]多路光耦隔离开关量输入通道，用于向控制单元MCU输入工业现场设备的运行状态信号；
[0010]多路继电器控制信号输出通道，用于输出控制单元MCU的控制信号，通过控制设置在设备中的继电器，以实现对工业现场设备运行状态进行控制；
[0011]能耗监测接口电路，用于向控制单元MCU输入所采集的工业现场设备耗电量；
[0012]490Mhz无线通信电路和WiFi无线通信电路，用于将控制单元MCU的监控数据与云端交互；
[0013]PHY芯片以太网接口电路，用于控制单元MCU与工业现场设备进行网络数据交换；
[0014]128Mbit数据存储接口及USB接口电路，用于设备内存储和人工转储数据；
[0015]触摸屏接口电路，用于与人机交互的触摸屏相接；
[0016]电源电路，用于为控制单元MCU提供工作电源。
[0017]所述电源电路为依次连接的EMC电路、DC
‑
DC隔离电源模块及5VDC
‑
DC芯片和3.3VLOD芯片。
[0018]所述EMC电路设有过流保护电路、抗雷击浪涌电路、滤波电路、过压保护电路、防电
源反接电路及隔离稳压电路，所述过流保护电路为保险丝F3，所述抗雷击浪涌电路由压敏电阻R33、R34、R35、齐纳放电管D11、D12及电容CY2、CY4相接而成，所述滤波电路由电容CX1、CX2和共模电感L3以及电容CY3、CY5组成，所述过压保护电路由为双向二极管D10，所述防电源反接电路由二极管D9及电解电容C27构成，所述隔离稳压电路由隔离稳压模块U6及电容CY1、CY6、C22、C21构成。
[0019]本技术所设置的控制单元MCU用于进行逻辑控制、数据分析，通过多路光耦隔离开关量输入通道，实时采集工业现场设备的运行状态信号，并通过能耗监测接口采集工业现场设备耗电量，进而通过多路继电器控制信号输出通道，控制工业现场设备的运行状态，达到高效生产、降低能耗等生产成本，亦能在出现异常故障输出预警信号至触摸屏，实现数据化管理。490Mhz无线通信模块和WiFi无线通信模块，可将控制单元MCU的监控数据与云端交互，PHY芯片以太网接口，亦可实现与工业现场设备进行网络数据交换，管理者无需亲临现场便可以了解工业现场设备的运行状态及各种参数，从而减少值守工作人员数量，最终实现远端的无人或少人值守，达到减员增效、高度自动化的目的。128Mbit数据存储接口及USB接口电路，可进行设备内存储和人工转储数据，便于保留各种监控数据，方便查询。特别是所设置的EMC电路具有过流保护、抗雷击浪涌、滤波、过压保护、防电源反接及隔离稳压等功能，确保装置运行可靠。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例的电路原理框图。
[0021]图2是本技术实施例电源单元的原理框图。
[0022]图3是本技术实施例EMC电路的线路图。
具体实施方式
[0023]本技术的一种多数据融合的工业现场设备运行状态自动监控装置，如图1所示：设有控制单元MCU（STM32F407ZET6芯片），所述控制单元MCU与如下通道及电路相接：
[0024]多路光耦隔离开关量输入通道，可以时序化采集工业现场设备（高速贴片机、高速冲压机、注塑成型机等）的多种运行状态信号，如产量、故障、缺料、空闲等运行状态；
[0025]多路继电器控制信号输出通道，用于输出控制单元MCU的控制信号，通过控制设置在设备中的继电器，以实现对工业现场设备运行状态进行控制；
[0026]能耗监测接口电路，用于向控制单元MCU输入所采集的工业现场设备耗电量；工业现场设备耗电量可通过通过互感器的原理和特点设计，使仪表直接测量与采集电流电量等计量数值，通过能耗监测接口传输至控制单元MCU；在此基础上，亦可将计量数值通过无线通讯模块外传；
[0027]490Mhz无线通信电路模块和WiFi无线通信电路模块，可将控制单元MCU的监控数据与云端交互；
[0028]PHY芯片以太网接口电路模块，用于与工业现场设备进行网络数据交换，如工业现场设备各种运行状态监控信号及耗电量；
[0029]128Mbit数据存储接口及USB接口电路，用于设备内存储和人工转储数据；
[0030]触摸屏接口电路，用于与人机交互的触摸屏相接；
[0031]电源电路如图2所示，为依次连接的EMC电路、DC
‑
DC隔离电源模块及5VDC
‑
DC芯片和3.3VLOD芯片，为控制单元MCU提供5VDC工作电源。
[0032]所述EMC电路如图3所示，设有过流保护电路、抗雷击浪涌电路、滤波电路、过压保护电路、防电源反接电路及隔离稳压电路，所述过流保护电路为保险丝F3，所述抗雷击浪涌电路由压敏电阻R33、R34、R35、齐纳放电管D11、D12及电容CY2、CY4相接而成，所述滤波电路由电容CX1、CX2和共模电感L3以及电容CY3、CY5组成，所述过压保护电路由为双向二极管D10，所述防电源反接电路由二极管D9及电解电容C27构成，所述隔离稳压电路由隔离稳压模块U6（URB2412S
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10WR3）及电容CY1、CY6、C22、C21构成。
[0033]控制单元MCU及与其相接的通道及电路相均可集成在印制线路板上。
[0034]工作过程：本技术的控制单元MCU，通过时序采集的工业现场设备产量、故障、缺料、空闲等多种状态信号，进行多种时序尺度的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多数据融合的工业现场设备运行状态自动监控装置，其特征在于：设有控制单元MCU，所述控制单元MCU与如下通道及电路相接：多路光耦隔离开关量输入通道，用于向控制单元MCU输入工业现场设备的运行状态信号；多路继电器控制信号输出通道，用于输出控制单元MCU的控制信号，通过控制设置在设备中的继电器，以实现对工业现场设备运行状态进行控制；能耗监测接口电路，用于向控制单元MCU输入所采集的工业现场设备耗电量；490Mhz无线通信电路和WiFi无线通信电路，用于将控制单元MCU的监控数据与云端交互；PHY芯片以太网接口电路，用于控制单元MCU与工业现场设备进行网络数据交换；128Mbit数据存储接口及USB接口电路，用于设备内存储和人工转储数据；触摸屏接口电路，用于与人机交互的触摸屏相接；电源电路，用于为控制单元MCU提供工作电源。2.根据权利要求1所述的多数据融合的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸磊，李永强，唐志翔，夏新，李艳梅，苍雨甜，王川，史东正，
申请(专利权)人：中国华录，
类型：新型
国别省市：