CN106933134A - 多通道智能主机频率信号检测盒 - Google Patents

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孟福海
温伟
郭卫中
穆周朝
董金龙
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Abstract

本发明属于电子通信领域，具体涉及一种多通道智能主机频率信号检测盒。该装置包括电源接口模块、ARM处理器模块、转速信号方波调理模块、转速信号回路开路检测模块、多信号选择模块、转速信号接口模块。本发明采用了单片机技术和串行总线通讯技术，与之前的同类产品相比，具有测量精度高、抗干扰能力强、数据传送距离远、故障率低、测量周期短等优点。

Description

多通道智能主机频率信号检测盒
技术领域
本发明属于电子通信领域，具体涉及一种多通道智能主机频率信号检测盒。
背景技术
多通道信号检测技术是电力电子技术的热门技术，随着核工业的快速发展，为了解决生产过程中主机转速及功耗的监测问题，采用电子通信技术领域的多通道信号检测技术是最行之有效的方法。中国专利(CN201210299459)即是该类技术的代表，该方法主要检测的是视频信号，这类信号由于变化快，需要用到很强的视频采集卡，因此，该方法不能直接用于解决主机转速及功耗的测量问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多通道智能主机频率信号检测盒，解决生产过程中循环检测主机的转速和功耗的问题。
为解决上述技术问题，本发明一种多通道智能主机频率信号检测盒，该装置包括电源接口模块、ARM处理器模块、转速信号方波调理模块、转速信号回路开路检测模块、多信号选择模块、转速信号接口模块，电源接口模块连接于ARM处理器模块、转速信号方波调理模块、转速信号回路开路检测模块、多信号选择模块、转速信号接口模块的供电接口；转速信号接口模块连接于多信号选择模块；多信号选择模块连接于转速信号方波调理模块；转速信号方波调理模块连接于ARM处理器模块；转速信号回路开路检测模块连接于连接于ARM处理器模块和多信号选择模块。
该装置还包括通信接口转速模块，ARM处理器模块与通信接口转速模块连接；电源接口模块连接于ARM处理器模块供电接口。
ARM处理器模块采用STM32F427型ARM单片机。
电源接口模块由一个DC24V-DC3.3V的直流稳压隔离模块组成。
本发明的有益技术效果在于：本发明采用了单片机技术和串行总线通讯技术，与之前的同类产品相比，具有测量精度高、抗干扰能力强、数据传送距离远、故障率低、测量周期短等优点。同时，本发明还设计了断线检测电路以及自诊断电路，能够有效的将主机损坏和线路或设备故障区别开来，提高了主机转速监测系统的可靠性和可维护性，降低了因系统误报警而导致工艺生产中断事故发生的频次。
附图说明
图1为本发明一种多通道智能主机频率信号检测盒连接图。
图中：1为电源接口模块，2为ARM处理器模块，3为通信接口转速模块，4为转速信号方波调理模块，5为转速信号回路开路检测模块，6为多信号选择模块，7为转速信号接口模块，8为电源，9为通信接口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种多通道智能主机频率信号检测盒，包括电源接口模块1、ARM处理器模块2、通信接口转速模块3、转速信号方波调理模块4、转速信号回路开路检测模块5、多信号选择模块6、转速信号接口模块7，电源接口模块1连接于ARM处理器模块2、通信接口转速模块3、转速信号方波调理模块4、转速信号回路开路检测模块5、多信号选择模块6、转速信号接口模块7的供电接口；转速信号接口模块7接收信号；转速信号接口模块7连接于多信号选择模块6；多信号选择模块6连接于转速信号方波调理模块4；转速信号方波调理模块4连接于ARM处理器模块2；转速信号回路开路检测模块5连接于连接于ARM处理器模块2和多信号选择模块6；ARM处理器模块2与通信接口转速模块3连接。
转速信号接口模块3是一个与主机装架上插座配套的接插件，通过该接插件，可以将多通道智能主机频率信号检测盒直接插在主机装架上，装架主机的转速信号通过转速信号接口进入多信号选择电路，该接插件直接焊接在检测盒的电路板上。
多信号选择模块6接收来自ARM处理器电路的控制信号，按顺序依次将来自转速信号接口的主机转速信号逐一选通传送给转速信号方波调理电路，并保证同一时刻只有一个转速信号进入方波调理电路。
转速信号方波调理模块4将类似正弦波的主机转速信号调理成同频率的方波信号，并将方波信号送入ARM处理器中计算器端。
ARM处理器模块2是检测盒电路的核心，采用STM32F427型ARM单片机，主要负责测量来自转速信号方波调理电路的方波信号的频率，并向多信号选择电路发出通道地址选通信号。如果测量到某一台主机的转速为0时，向转速信号回路开路检测电路发送控制信号，由该电路来测量转速为0的主机信号传输通道的电阻值，通过电阻值的大小来判断该主机的转速信号传输通道是否断路。ARM处理器电路还负责控制通信接口转速模块3，与通信接口转速模块3之间进行数据交换。
通信接口转速模块3主要负责通过RS485总线与上层的高速数字化主机转速采集与处理装置进行数据交换。
电源接口模块1由一个DC24V-DC3.3V的直流稳压隔离模块组成，与高速数字化主机转速采集与处理装置的电源输出端连接，为检测盒电路板上的元器件提供稳定的工作电源。通信接口转速模块与电源接口模块1共用一个4芯速插航空插头，其中1，2脚用于RS485总线；3，4脚用于DC24V电源的VCC和GND。
每个多通道智能主机频率信号检测盒都有一个RS485总线地址编码，以便可以安装在任意一个主机装架上。在本实施实例中，采用6位拨码开关来设定检测盒的通信地址编码，拨码开关向上拨表示“0”，向下拨表示“1”。拨码开关最左边为低位，最右边为最高位，具体的地址编码采用8421码计算。例如，1-6位依次为100000，其通讯地址编码为1；1-6位依次为011000，其通讯地址编码为5；1-6位依次为010010，其通讯地址编码为18。
多通道智能主机频率信号检测盒的外形尺寸为长10.1cm，宽7cm，厚1.9cm，采用银灰色金属屏蔽外壳；有一个接地插孔,是装置和整个系统的公共地接口；正面由一个运行指示灯，工作正常时，指示灯闪烁，故障时指示灯常亮；侧面由一个4芯程序下载端口，通过该端口采用JTAC的SW模式可以在线下载检测盒专用程序。
工作时，检测盒电源接通后，自动从第一台开始测量主机的转速，装架所有主机的转速测量完毕后，ARM处理器模块2将测量结果存入一个缓存区中，然后检查通信接口转速模块3是否收到数据请求指令，如果有，将缓存区中的数据上传给上层的高速数字化区段主机转速采集与处理装置，然后继续从第一台主机开始测量转速。如果没有数据请求指令，继续从第一台主机开始测量转速。每次测量完装架主机的转速，用新测量的数据覆盖缓存区中原来的数据。如果检测到通信接口转速模块3有测量功耗的指令，则结束正在进行的转速测量工作，开始测量功耗，测量结束后，将测量结果上传给上层的高速数字化区段主机转速采集与处理装置，然后继续开始转速测量工作。每次转速测量结束后，都需要进行硬件自诊断，如果发现有故障，则随转速数据一起将故障代码上传。

Claims (4)

1.一种多通道智能主机频率信号检测盒，其特征在于，该装置包括电源接口模块(1)、ARM处理器模块(2)、转速信号方波调理模块(4)、转速信号回路开路检测模块(5)、多信号选择模块(6)、转速信号接口模块(7)，电源接口模块(1)连接于ARM处理器模块(2)、转速信号方波调理模块(4)、转速信号回路开路检测模块(5)、多信号选择模块(6)、转速信号接口模块(7)的供电接口；转速信号接口模块(7)连接于多信号选择模块(6)；多信号选择模块(6)连接于转速信号方波调理模块(4)；转速信号方波调理模块(4)连接于ARM处理器模块(2)；转速信号回路开路检测模块(5)连接于连接于ARM处理器模块(2)和多信号选择模块(6)。
2.根据权利要求1所述的一种多通道智能主机频率信号检测盒，其特征在于，该装置还包括通信接口转速模块(3)，ARM处理器模块(2)与通信接口转速模块(3)连接；电源接口模块(1)连接于ARM处理器模块(2)供电接口。
3.根据权利要求2所述的一种多通道智能主机频率信号检测盒，其特征在于，ARM处理器模块(2)采用STM32F427型ARM单片机。
4.根据权利要求3所述的一种多通道智能主机频率信号检测盒，其特征在于，电源接口模块(1)由一个DC24V-DC3.3V的直流稳压隔离模块组成。
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