一种自动化检测和控制方法与流程

文档序号:11684185阅读:269来源:国知局

本发明涉及一种自动化方法,特别是一种机械运行过程之中需要进行检测、反馈和控制的自动化方法。



背景技术:

自动化(automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,实现预期的目标的过程。目前现实生活执行中,电气工程项目中自动化工作步骤多基于装置的模板配置、控制代码的自动生成以及基于模板配置和控制代码下的自动执行,。而随着自动化进程的不断发展,各过程之间相互通信、网络的建立,使得不仅单一工作步骤而且工作步骤的整个反馈能够自动执行,也就是实现自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,四项一体。而现有的自动化执行手段,由于数据以及物理环境处于动态变化中,因此容易导致延迟。



技术实现要素:

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足,提供一种高效的自动化检测和控制方法。

本发明解决其技术问题的技术方案是:一种自动化检测和控制方法,其特征在于:所述的自动化检测包括数据连接的服务器和终端,该终端上连接有信号分离器,所述信号分离器上分别连接有信号采集装置和执行装置,其中所述的执行装置带有执行装置控制器;所述的控制方法为:步骤(1),信号采集:通过信号采集装置采集信息;步骤(2),信号传输:信号采集装置采集到信息,通过与连接的信号分离器进行交互,所述的信号分离器将信号传输至服务器;步骤(3),分析判断:服务器对所述的信号进行分析、计算、判断;步骤(4),操纵控制:将步骤(3)中导出的判断结果信号传输到信号分离器,信号分离器通过执行装置控制器对执行装置进行执行。

具体实施中,所述的终端为起重机,所述的信号采集装置为马达测量装置和振动传感器;所述的服务器包括数据连接的频谱分析器和参数计算单元,所述的频谱分析器为快速傅里叶变换单元,其输出部与用于计算所述系统参数固有频率和阻尼率的参数计算单元相连接。所述的执行装置具体为马达控制部,所述马达控制部构造成开环控制部,其包括速度调节器、扭矩/电流调节器以及测量装置。

优化方案中,上述电流和/或所述扭矩通过布置在所述速度调节器和扭矩/电流调节器之间的加法器被输送回所述扭矩/电流调节器中。

上述的具体实施控制方法为:步骤(1),信号采集:通过马达测量装置采集悬臂扭矩、马达电流信息;通过振动传感器采集所述起重机系统的机械结构的振动信息;步骤(2),信号传输:信号采集装置采集到信息,通过与连接的信号分离器进行交互,所述的信号分离器将信号传输至服务器;步骤(3),分析判断:服务器对所探测的扭矩和/或电流的进行频谱分析,并且获得频谱分布,找出所述频谱分布的主频作为起所述重机系统的固有频率,以及从最初扫描的电流和/或扭矩中计算出所述阻尼率;依据系统的固有频率以及阻尼率计算出所述控制信号以作为主动的速度参考曲线,实时地导出所述频率消除信号;步骤(4),操纵控制:将步骤(3)中导出的所述频率消除信号传输到信号分离器,信号分离器通过执行装置控制器对执行装置进行执行。

其中,上述的阻尼率的获得方法借助于离散的傅里叶变换进行频谱分析,具体为通过傅里叶变换从有电流/扭矩曲线的第一周期和第二周期的长度的两个相继的时间段中获得。

其中,上述的频谱分布的主频必须小于1/2×采样周期并且大于1/整个扫描时间。

与现有技术相比较,本发明具有以下突出的有益效果:

1、实现自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,四项一体;

2、实时反馈,不断纠正操作方式,减少结构上的应力,延长了机器设备的使用寿命。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种自动化检测和控制方法,以实现自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制的自动化序列。

本发明的自动化检测系统包括数据连接的服务器和终端,该终端上连接有信号分离器,所述信号分离器上分别连接有信号采集装置和执行装置,以上的各个装置进行电连接,其中所述的执行装置带有执行装置控制器。

在一个实施例中,所述的终端为机器设备,所述的服务器和终端可以通过网络连接,也可以所述的服务器整合在终端内。所述信号分离器为集线器,以便于信号经过信号分离器的输入和输出;所述信号采集装置根据机器设备的选择和参数要求而设定。

步骤(1),信号采集:通过信号采集装置采集信息;

步骤(2),信号传输:信号采集装置采集到信息,通过与连接的信号分离器进行交互,所述的信号分离器将信号传输至服务器;

步骤(3),分析判断:服务器对所述的信号进行分析、计算、判断;

步骤(4),操纵控制:将步骤(3)中导出的判断结果信号传输到信号分离器,信号分离器通过执行装置控制器对执行装置进行执行。

例如本发明实施例中具体为起重机震动反馈以调整力臂操作,那么所述的终端为起重机,所述的信号采集装置为马达测量装置和振动传感器;所述的服务器包括数据连接的频谱分析器和参数计算单元,所述的频谱分析器为快速傅里叶变换单元,其输出部与用于计算所述系统参数固有频率和阻尼率的参数计算单元相连接。所述的执行装置具体为马达控制部,所述马达控制部构造成开环控制部,其包括速度调节器、扭矩/电流调节器以及测量装置,其中,所述电流和/或所述扭矩通过布置在所述速度调节器和扭矩/电流调节器之间的加法器被输送回所述扭矩/电流调节器中。

以下以该实施例为基础,阐释本发明的方法步骤:起重机运行操作,信号采集装置采集到信息,通过与连接的信号分离器进行交互,所述的信号分离器将信号传输至服务器,服务器进行交互,通过执行装置控制器对执行装置进行执行。而具体的控制方法为:

步骤(1),信号采集:通过马达测量装置采集悬臂扭矩、马达电流信息;通过振动传感器采集所述起重机系统的机械结构的振动信息;

步骤(2),信号传输:信号采集装置采集到信息,通过与连接的信号分离器进行交互,所述的信号分离器将信号传输至服务器;

步骤(3),分析判断:服务器对所探测的扭矩和/或电流的进行频谱分析,并且获得频谱分布,找出所述频谱分布的主频作为起所述重机系统的固有频率,以及从最初扫描的电流和/或扭矩中计算出所述阻尼率;依据系统的固有频率以及阻尼率计算出所述控制信号以作为主动的速度参考曲线,实时地导出所述频率消除信号;

步骤(4),操纵控制:将步骤(3)中导出的所述频率消除信号传输到信号分离器,信号分离器通过执行装置控制器对执行装置进行执行。

其中,所述频谱分布的主频幅度必须大于所述平均值,必须满足奈奎斯特-香农-原理的条件,也就是说,所述主频必须小于1/2×采样周期并且大于1/整个扫描时间。

而阻尼率的获得方法借助于离散的傅里叶变换进行频谱分析,具体为通过傅里叶变换从有电流/扭矩曲线的第一周期和第二周期的长度的两个相继的时间段中获得。其中,从所述第一周期的傅里叶变换中获得带有最大值的频分布,其中,借助于所述第二周期的傅里叶变换获得带有最大值的谱分布,其中,所述频谱分布的幅度最大值位于所述频谱分的主频处。

需要说明的是,本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述,对于本领域的技术人员来说,在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

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