智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統的製作方法

2023-05-02 07:56:46 1

智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統，包括電流檢測組件和多通道電流測量儀，電流檢測組件包括PCB板以及兩個以上安裝在PCB板上的互感器，每個互感器對應一加熱器，通過安裝在PCB板上的多針連接器將互感器的線圈中產生的檢測電流輸出；多針連接器通過電纜線連接到多通道電流測量儀上的檢測電流接口並將檢測電流輸入到多通道電流測量儀中；多通道電流測量儀通過以自動輪迴的形式掃描並採樣多個通道的檢測電流值，經過運算處理後將各通道的檢測電流值還原成各加熱器的工作電流並顯示出來，同時還將各加熱器的工作電流值儲存在內部RAM中。本實用新型具有結構簡單、安裝方便、適用範圍廣、監測效果好、功能集成度高等優點。
【專利說明】智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型主要涉及到電路工作狀態的監測領域，特指一種智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統。
【背景技術】
[0002]在眾多的現有技術中，經常要使用到「加熱器」。例如，在現有食品、製藥等包裝機械設備領域中，通常使用隧道烘箱對清洗後的包裝瓶進行烘乾，同時對包裝瓶進行高溫消毒殺菌。傳統的隧道烘箱中常使用的加熱器為電阻式加熱器，這種加熱器經使用一段時間後，經常會出現損壞、斷路或功率降低的現象。
[0003]傳統的加熱器工作狀況指示裝置只能籠統地檢測加熱器組的電流大小，通過對比不同電源相序組的電流大小來判斷加熱器是否有損壞。有從業者進一步提出了一種採用LED指示燈+互感器的方式進行在線監測，但是基於這種方式的檢測系統結構相對較為複雜，連線等十分不方便，還不能實時監測電流大小，檢測精度不夠高，無法進行數據記錄和進行報警；而且不同功率的加熱管需採用不同的LED燈限流電阻來解決指示燈亮度不一致問題，因此整個方案通用性差，智能化程度低。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題就在於:針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、安裝方便、適用範圍廣、監測效果好、功能集成度高的智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案:
[0006]一種智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統，包括電流檢測組件和多通道電流測量儀，所述電流檢測組件包括PCB板以及兩個以上安裝在PCB板上的互感器，每個互感器對應一加熱器，通過安裝在PCB板上的多針連接器將互感器的線圈中產生的檢測電流輸出；所述多針連接器通過電纜線連接到多通道電流測量儀上的檢測電流接口並將檢測電流輸入到多通道電流測量儀中；所述多通道電流測量儀通過以自動輪迴的形式掃描並採樣多個通道的檢測電流值，經過運算處理後將各通道的檢測電流值還原成各加熱器的工作電流並顯示出來，同時還將各加熱器的工作電流值儲存在內部RAM中。
[0007]作為本實用新型的進一步改進:
[0008]本實用新型還包括一 PLC，所述PLC與多通道電流測量儀上的通訊接口相連並用來讀取儲存在多通道電流測量儀內部RAM中的各加熱器的工作電流值，所述PLC根據讀取的工作電流值判斷加熱器的工作狀態是否正常。
[0009]所述PLC與多通道電流測量儀之間通過RS485、RS232、RS422、MODBUS或CANopen完成通訊連接。
[0010]本實用新型還包括一報警器，所述報警器與PLC相連，當所述PLC判斷加熱器處於工作異常時，所述報警器發出聲光報警。[0011]本實用新型還包括一人機界面，所述人機界面通過與PLC的數據交換獲得工作電流數據，並在畫面上顯示每個加熱器的實時工作電流值和每個通道對應的加熱器的狀態(好/壞)。
[0012]所述加熱器的加熱工作迴路中的電源相線通過互感器的中心孔。
[0013]與現有技術相比，本實用新型的優點在於:本實用新型的智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統，結構簡單、安裝方便、適用範圍廣、監測效果好、功能集成度高，通過互感器檢測加熱迴路中的工作電流，多通道電流測量儀進行採樣、運算處理、顯示，PLC通過通訊的方式從多通道電流測量儀的獲取數據後，根據程序中的設定條件判加熱器的工作狀態，人機界面與PLC進行數據交換後在畫面上顯示並形成可供追溯的歷史數據文件。一旦加熱器的工作電流和狀態出現異常時，系統還會以聲光報警的形式提示設備的操作員管理員。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構原理示意圖。
[0015]圖2是本實用新型在具體應用實例中的安裝示意圖。
[0016]圖3是本實用新型在工作時的流程示意圖。
[0017]圖例說明:
[0018]1、電源相線；2、電源零線；3、加熱器；4、互感器；5、PCB板;501、多針連接器;6、排線電纜；7、多通道電流測量儀；701、檢測電流接口 ；702通訊接口 ；703數碼顯示管；8、PLC ； 9、人機界面；10、報警器。
【具體實施方式】
[0019]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0020]如圖1和圖3所示，本實用新型的智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統，包括電流檢測組件和多通道電流測量儀7，電流檢測組件包括PCB板5以及兩個以上安裝在PCB板5上的互感器4，通過安裝在PCB板5 (印刷電路板)上的多針連接器501將互感器4的線圈中產生的檢測電流輸出。同時，該多針連接器501與一排線電纜6(排線電纜6也可替換為多根分體式的單線)的一端連接，排線電纜6的另一端連接到多通道電流測量儀7上的檢測電流接口 701上，這樣檢測電流就通過排線電纜6輸入到多通道電流測量儀7中。多通道電流測量儀7通過其內部微型處理器以自動輪迴的形式掃描並採樣多個通道的檢測電流值，並經過運算處理後將各通道的檢測電流值還原成各加熱器3的工作電流並以自動輪迴顯示形式顯示在多通道電流測量儀7的數碼顯示管703上，顯示的同時還將各加熱器3的工作電流值儲存在內部RAM中。
[0021]對不同的檢測精度要求和檢測範圍要求，可以更換不同變比的互感器4，滿足各種檢測範圍與檢測精度的需要，另外，由於現場有高溫情況，主機不能在高溫下長時間工作，通過獨立的互感器4-PCB板5的連接方式，避免整體式檢測方式下的監測系統需要安裝到現場的問題，從而可以通過電流傳輸方式實現遠距離的電流檢測，提高了監測系統的可靠工作。
[0022]本實施例中:多通道電流測量儀7採用採樣電阻方式實現電流到電壓的轉換，通過控制模擬開關高速對各個電流互感器轉換後的模擬電壓進行選通檢測，利用AD轉換方式實現模擬電壓到數字電壓的轉換，從而實現對工頻交流電流的採集和電流值的轉換處理。
[0023]如圖2所示，電源相線1、加熱器3、電源零線2組成加熱工作迴路。該加熱工作迴路中的電源相線I通過互感器4的中心孔，實現加熱迴路的工作電流檢測。
[0024]本實施例中，還包括一 PLC 8(可編程邏輯控制器)，PLC 8以RS485的通訊方式(或RS232、RS422、M0DBUS、CANopen等其他方式)經由多通道電流測量儀7上的通訊接口 702讀取儲存在多通道電流測量儀7內部RAM中的各加熱器3的工作電流值。PLC 8根據其內部程序進行運算處理並作判斷。在加熱器3處於工作時，讀取的工作電流值符合預先的設定的條件，則視為加熱器3工作正常，讀取的工作電流不符合預先的設定的條件，則視加熱器3工作異常。
[0025]本實施例中，進一步設置一報警器10，報警器10與PLC 8相連，當PLC 8判斷加熱器3處於工作異常時，控制報警器10發出聲光報警來提示設備的操作員管理員。
[0026]本實施例中，還包括一人機界面9，人機界面9通過與PLC 8的數據交換獲得工作電流數據，並在畫面上顯示每個加熱器3的實時工作電流值和每個通道對應的加熱器3的狀態(好/壞)。人機界面9在顯示的同時還可形成可供追溯歷史數據記錄文件，歷史數據記錄文件可導出，導出的歷史數據記錄文件可在個人電腦上查看、儲存、列印。
[0027]以上僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統，其特徵在於，包括電流檢測組件和多通道電流測量儀(7)，所述電流檢測組件包括PCB板(5)以及兩個以上安裝在PCB板(5)上的互感器(4)，每個互感器(4)對應一加熱器(3)，通過安裝在PCB板(5)上的多針連接器(501)將互感器(4)的線圈中產生的檢測電流輸出；所述多針連接器(501)通過電纜線連接到多通道電流測量儀(7)上的檢測電流接口(701)並將檢測電流輸入到多通道電流測量儀(7)中。
2.根據權利要求1所述的智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統，其特徵在於，還包括一 PLC (8)，所述PLC (8)與多通道電流測量儀(7)上的通訊接口(702)相連。
3.根據權利要求2所述的智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統，其特徵在於，所述PLC (8)與多通道電流測量儀(7)之間通過RS485、RS232、RS422、MODBUS或CANopen完成通訊連接。
4.根據權利要求2或3所述的智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統，其特徵在於，還包括一報警器(10)，所述報警器(10)與PLC (8)相連，當所述PLC (8)判斷加熱器(3)處於工作異常時，所述報警器(10)發出聲光報警。
5.根據權利要求2或3所述的智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統，其特徵在於，還包括一人機界面(9)，所述人機界面(9)通過與PLC (8)的數據交換獲得工作電流數據。
6.根據權利要求1或2或3所述的智能多路加熱器工作狀態及電流監測系統，其特徵在於，所述加熱器(3)的加熱工作迴路中的電源相線(I)通過互感器(4)的中心孔。
【文檔編號】G01R31/00GK203798913SQ201320679553
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】李吉龍, 何遠榮, 胡斌 申請人:楚天科技股份有限公司