一种在用于监控工业过程的系统中使用的用于监控工业过程的模块，包括：传感器装置(7；17)，用于检测过程站(20)中的过程量；采集装置(8；32；32’；32”)，用于采集由所述传感器装置(7；17)发出的测量信号(R)；处理装置(9；19)，对由所述采集装置(8；32；32’；32”)产生的信号(T；Tl)进行操作以获得关于过程的质量的信息；和用于管理生产流程的装置(9；19)，在所述关于过程的质量的信息的基础上工作并位于相对于所述过程站处于远程位置的工作站(50)中，所述监控模块(30)配置为在本地设置于所述至少一个过程站(20)中以接收由所述传感器装置(7；17)发出的测量信号(R)。在本地设置于所述过程站(20)的所述监控模块(30)包括：用于测量信号(R)的采集和处理的装置(32”)，装置(32”)又包括用于把由所述传感器装置(17)产生的所述测量信号(R)编码为编码信号的装置(33)；和无线发射装置(42)，关联到所述采集装置(32”)，配置为把由所述采集装置(32”)产生的编码信号(T；Tl)发送给所述远程工作站(50)中所包括的对应无线接收机装置(82；43)，所述远程工作站(50)包括用于管理生产流程的所述装置(19)和对由所述采集装置(32”)产生的信号(T；Tl)进行操作以获得关于过程的质量的信息的所述处理装置(9)，所述采集装置(32”)包括电压频率转换器(72)，电压频率转换器(72)用于把所述测量信号(R)转换成大于或等于65536Hz的可变频率下的脉冲串(T1)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在用于监控工业过程的系统和规程(procedure)中使用的监控模块，所述监控模块包括传感器装置，用于检测至少一个过程站(process station)中的一个或多个过程量；采集装置，用于采集由所述传感器装置发出的测量信号；处理装置，对由所述采集装置产生的信号进行操作以获得关于过程的质量的信息；和用于管理生产流程的装置，该装置在所述关于过程的质量的信息的基础上工作并位于相对于所述过程站处于远程位置的工作站中，所述监控模块配置为在本地设置于所述至少一个过程站。
技术介绍
在以前已提出以上提及的类型的规程和系统并把其特别地在金属板的焊接的情况下用于执行例如激光焊接过程的在线监控。控制系统能够评估焊接区中的多孔性的存在或者在对接焊接薄金属板的情况下由重叠或由金属板的不相交导致的缺陷的存在。类似的系统也已用于由激光装置执行的切割操作的质量的控制。图1中表示的是已知类型的用于激光过程的质量的控制的系统。参照图1，数字1表示整体的用于激光过程(例如，激光焊接的过程)的质量的控制的系统。该例子考虑在工作站或过程站中通过激光束焊接的两个金属板2、3的情况。数字4表示整体的聚焦头，聚焦头包括由激光发生器(未示出)产生并在穿过透镜L之后由半反射镜6反射的激光束所到达的透镜5。由焊接区发出的辐射(radiation) E穿过半反射镜6并被由光电二极管构成的传感器7检测，传感器7能够在输出把它的信号发送给电子控制和处理单元8，电子控制和处理单元8关联到管理过程的个人计算机9。在具体实施例中，使用的半反射镜6是具有2英寸的直径和5 mm的厚度的镜。传感器7是具有190和1100 nm之间包括的光谱响应、1. 1X1. 1 mm的有效面积和石英窗的光电二极管。在图2中更详细地表示的是关联到个人计算机9的电子控制和处理单元8。所述处理单元8包括抗混淆(anti-aliasing)滤波器11，抗混淆滤波器11对由传感器7发送的信号进行操作。因此，提供采集卡12，采集卡12装备有模数转换器，模数转换器对已滤波信号采样并把它转换成数字信号。所述采集卡12直接关联到个人计算机9。采集卡12以高于216 Hz的频率采集由传感器7发出的信号。在个人计算机9中执行基于采集的信号的分析的质量控制规程。迄今为止使用的系统的缺点在于这样的事实设置在聚焦头内的检测来自焊接过程的辐射的传感器通过合适的接线连接到位于控制过程的个人计算机中的采集卡。然而，所述接线引起在采集和处理系统的远程布置方面的困难。另外，在将要在不同的焊接站中控制多项过程的情况下，当需要铺设多个连接线缆时，接线导致另外的并且更大的缺点。所述连接线缆必须事实上具有有限长度，以免对它们载送的信号引入过大的噪声。焊接站内的连接线缆的经过导致由于与电力线缆的磁干扰引起的缺点。另外，为了能够具有低噪声，所述连接线缆为高阻抗类型并因此具有相当大的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服所有前述缺点。为了实现所述目的，本专利技术的主题是一种具有在权利要求中具体提到的特性的监控模块。根据优选实施例，形成本专利技术的主题的模块包括电压频率转换器，该电压频率转换器发出从最小频率的特定值开始的可变频率下的脉冲。附图说明通过随后参照纯粹作为非限制性例子提供的附图进行的描述，本专利技术的另外的特性和优点将会变得清楚，且其中-图1是根据已知技术的用于监控工业过程的系统的示意图；-图2是图1的系统的细节的示意-图3是在根据本专利技术的用于监控工业过程的系统中使用的监控模块的方框-图4是在图3的系统中使用的模块的第一实施例的方框-图5是表示由图4的模块产生的信号的示-图6是在图3的系统中使用的模块的第二实施例的方框-图7是所述第二实施例的另一方框-图8a和8b显示由所述第二实施例使用的信号的图表；和-图9是使用根据本专利技术的模块的所述第二实施例的模块监控系统的方框图。具体实施例方式简而言之，提供了监控模块，所述监控模块在工作站中在本地作为智能单元工作，所述智能单元配置为直接组装在传感器上并采集所述传感器的信号；然后再一次在本地对所述信号编码以用于至远程处理器的无线传输，所述远程处理器执行过程的监控；评估缺陷并执行例如用于管理不合格产品的规程。在图3中表示的是根据本专利技术的用于监控工业过程的系统的方框图，其中由数字17表示工作站20中的传感器，该传感器例如设置在(X)2激光器的聚焦头内，或者在激光器为钕-YAG类型的情况下设置在腔内。所述传感器17因此位于工作站20附近并检测来自激光焊接的过程的辐射S，产生模拟电压信号R，尤其是模拟电压信号R在0和0. 5 V之间。所述模拟电压信号R被传送给采集和编码模块32。根据本专利技术的优选版本的在传感器17和采集模块32之间由标号40表示的连接是直接无线连接。换句话说，优选地，采集和编码模块32和传感器17例如通过焊接例如以直接连接到传感器17的电压输出的印刷板或集成电路的形式构成整体模块。对采集模块32编程以管理传感器17的模拟电压信号R的采集并通过其中包括的编码模块33对它进行编码，编码模块33发出串行信号T，即关于邻近工作站20中的进行中的过程由传感器17测量的值的串行表示。特别地，为了过程的质量的评估，通过用于监控过程信息的规程执行所述处理，经先前载入在个人计算机19上的软件执行所述规程。作为非限制性例子，从以本申请人的名义提交的欧洲专利公开No. EP 1361015，EP 1275464和EP 1371443能够推断适合在本文提出的系统中执行的用于确定焊接的质量的处理规程的例子。 串行信号T随后作为无线信号Tm由使用例如蓝牙协议的无线电发射机单元42 (特别地，2. 4-GHz蓝牙发射机)发射。无线电发射机单元42也可以是工作于2. 4 GHz的常规无线音频/视频发射机，像是用于发射监视照相机信号或者用于Wi-Fi标准的发射机。 从到目前为止已描述的内容，很清楚的是，包括编码模块33的采集模块32和无线电发射机单元42构成单一壳体中所包括的监控模块30，监控模块30在本地设置在工作站20中并与传感器17构成整体，或者另一方面能够经简单的组装操作(诸如，快速耦合或焊接)集成在传感器17中。由无线电发射机单元42作为无线信号Tm发射的串行信号T随后在远程工作站50由对应的无线电接收机单元43接收，无线电接收机单元43设计为对例如蓝牙类型的无线电信号进行操作。合适地解码的接收信号随后被传送到个人计算机1，个人计算机1用作工业过程的监控器并以已知方法分析串行信号T中所包含的测量数据以用于评估焊接的质量。所述监控个人计算机19特别地具有这样的功能管理生产流程，执行用于管理不合格产品以及用于在串行信号T的处理的基础上产生生产过程的进展的数据库的规程。在图4中表示的是详述采集模块的第一实施例32’的方框图，其中传感器17把具有+/- 0. 5V的动态范围和高于40 kHz的可变频率的模拟电压信号R发送给M位模数转换模块62，模数转换模块62以32 768 Hz的采样频率执行采样并在输出发送包括位⑶…C23的并行信号C。该并行信号C被提供给复用器63，复用器63产生串行信号T，如下文所述。对于由模块62以32 768 Hz采样的信号R的每个模拟数据，如图5的示图中所示(该图5表示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：G丹格洛，G帕斯奎塔茨，A特雷诺，
申请(专利权)人：CRF阿西安尼顾问公司，
类型：发明
国别省市：
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