一种空压机压力预警装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种空压机压力预警装置，包括中央处理单元、空压机压力信号采集电路、临界电压设定电路、故障信号采集电路、远程启动驱动电路以及报警电路，空压机压力信号采集电路以及临界电压设定电路的输出端均通过模数转换器连接中央处理单元的电压信号输入端；故障信号采集电路的信号输出端连接中央处理单元的故障信号输入端；远程启动驱动电路的信号输入端连接中央处理单元的远程控制输出端，远程启动驱动电路的信号输出端连接空压机启动继电器；所述报警电路的信号输入端连接中央处理单元的报警信号输出端。通过中央处理单元对空压机进行远程驱动控制，保证了空压机持续供气，避免了因电网波动对金刚线生产造成的影响。
【专利说明】一种空压机压力预警装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于金刚线制造过程中的空压机供压系统领域，具体涉及一种空压机压力预警装置。
【背景技术】
[0002]在工业生产中，外部电网的波动很难得到有效控制，虽然普通场合中的电网波动不会造成重大影响，但这种波动对于中大型空压机却是致命的。
[0003]大型空压机由于保护机制比较全面，当电网波动出线较大时，空压机就会停止运行，如果需要继续工作必须重新启动。在金刚线生产过程中，如果出现供气中断现象，生产的金刚线就会报废，从而给生产造成损失，提高了生产成本。
[0004]由于电网波动不定时出现,在因电网出现波动时如何及时启动空压机进行稳定供气已经成为了保证金刚线的持续、稳定生产的首要问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型旨在提供一种空压机压力预警装置，能够保证空压机稳定供气。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种空压机压力预警装置，包括中央处理单元、空压机压力信号采集电路以及临界电压设定电路，所述的空压机压力信号采集电路以及临界电压设定电路的输出端均通过模数转换器连接中央处理单元的电压信号输入端；还包括用于采集、传输各个空压机上的故障信号的若干路相同的故障信号采集电路，若干路故障信号采集电路的信号输出端与中央处理单元的若干个故障信号输入端连接；还包括用于接收、传输空压机远程启动信号的若干路相同的远程启动驱动电路，若干路远程启动驱动电路的信号输入端与中央处理单元的若干个远程控制输出端相连，若干路远程启动驱动电路的信号输出端连接若干个空压机启动继电器，若干个空压机启动继电器的常开触点分别串联在若干个空压机的远程启动电路中；还包括报警电路，所述报警电路的信号输入端连接中央处理单元的报警信号输出端；还包括电源电路，所述电源电路为各个电路运行提供直流电源。
[0007]还包括显示电路，所述显示电路包括排阻以及显示屏，所述排阻的一端连接直流电源，另一端连接中央处理单元的显示信号输出端，中央处理单元的显示信号输出端连接显示屏。
[0008]所述报警电路包括报警信号三极管、报警继电器以及报警器，所述报警信号三极管基极依次通过报警信号发光二极管、报警信号分压电阻、报警信号反相器连接中央处理单元的报警信号输出端，报警信号三极管的发射极接地，集电极连接报警继电器的线圈后连接直流电源，报警继电器的常开触点串联在报警器的电源电路中，所述报警继电器的线圈上反向并联有报警信号二极管。
[0009]所述空压机压力信号采集电路包括压力传感器、电压保持电路以及第二模拟信号选通电路，所述的压力传感器为并联供气管道上的任意一台空压机上的压力传感器，所述的电压保持电路包括运算放大器，所述运算放大器的同相输入端通过压力信号分压电阻以及第一压力信号滤波电容连接压力传感器的输出端，所述运算放大器的反相输入端连接运算放大器的输出端，所述运算放大器的输出端还连接第二模拟信号选通电路的输入端，第二模拟信号选通电路的输出端连接模数转换器的信号输入端，第二模拟信号选通电路的控制端连接中央处理单元的第二频率信号输出端。
[0010]所述临界电压设定电路包括可调电阻以及第一模拟信号选通电路，所述可调电阻一端连接直流电源，另一端接地，可调电阻的可调节端连接第一模拟信号选通电路的输入端，第一模拟信号选通电路的输出端连接模数转换器的信号输入端，第一模拟信号选通电路的控制端连接中央处理单元的第一频率信号输出端。
[0011]所述的每路故障信号采集电路均包括故障信号光耦合器和位于空压机上的故障采集装置所述的故障采集装置的输出端通过故障信号分压电阻、故障信号发光二极管、以及故障信号光耦合器连接中央处理单元的故障信号输入端。
[0012]所述的每路远程启动驱动电路均包括驱动信号三极管，所述驱动信号三极管基极依次通过驱动信号发光二极管、驱动信号分压电阻、驱动信号反相器连接中央处理单元的远程控制输出端，驱动信号三极管发射极接地，集电极连接空压机启动继电器的线圈后连接电源，空压机启动继电器的常开触点串联在空压机的远程启动电路中，空压机启动继电器线圈上反向并联有驱动信号二极管。
[0013]所述的故障信号采集电路以及远程启动驱动电路均为四路。
[0014]本实用新型的有益效果为:1、将数个空压机并联，并采集供气管道内的压力，用中央处理单元对该压力与设定的临界压力值进行比较，当采集到的压力值低于设定的临界压力值时远程启动空压机，并发出报警信号，从而保证了空压机的持续供气，避免了因供电网波动出现的空压机停止供气的现象对金刚线生产造成的影响；2、中央处理单元对空压机的故障信号采集，避免了远程启动有故障的空压机。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的原理框图；
[0016]图2为空压机压力信号采集电路和临界电压设定电路的电路原理图；
[0017]图3为报警电路的电路原理图；
[0018]图4为第一路故障信号采集电路的电路原理图；
[0019]图5为第一路远程启动驱动电路的电路原理图；
[0020]图6为显示电路的电路原理图；
[0021]图7为电源电路的电路原理图；
[0022]图8为单片机、复位电路、振荡电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0023]如图1所示，本实用新型公开了一种空压机压力预警装置，包括空压机压力信号采集电路、临界电压设定电路、故障信号采集电路、中央处理单元、显示电路、报警电路以及远程启动驱动电路，其中所述的空压机压力信号采集电路以及临界电压设定电路的输出端均通过模数转换器连接中央处理单元的电压信号输入端，故障信号采集电路的信号输出端连接中央处理单元的故障信号输入端；中央处理单元的显示信号输出端连接显示电路的信号输入端，报警信号输出端连接报警电路的信号输入端，中央处理单元的远程控制输出端连接远程启动驱动电路，远程启动驱动电路的输出端连接空压机继电器，还包括与中央处理单元的复位信号输入端相连的复位电路以及与中央处理单元的时钟信号输入端相连的时钟电路，复位电路在中央处理单元跑飞后提供复位信号使中央处理单元初始化，时钟电路为中央处理单元提供时钟信号。还包括为各个电路的运行提供直流电源的电源电路。所述的故障信号采集电路和远程启动驱动电路可以根据需要设置若干路，空压机继电器设置若干个。
[0024]本实施例中所述的故障信号采集电路以及远程启动驱动电路设置为四路。
[0025]如图2所示，所述的空压机压力信号采集电路用于采集并传输空压机供气管道上的压力值对应的电压值，包括有压力传感器、电压保持电路以及第二模拟信号选通电路，由于四台空压机以并联的方式对设备进行供气，所以所述的压力传感器为并联供气管道上的4台空压机中的任意一个空压机上的压力传感器，所述的电压保持电路包括运算放大器U2A (型号为LM358)，所述运算放大器U2A的同相输入端通过压力信号分压电阻R2连接压力传感器的输出端，压力传感器的输出端还连接有第一压力信号滤波电容C21，运算放大器U2A的输出端连接运算放大器U2A的反相输入端，所述运算放大器U2A的输出端还连接有第二模拟信号选通电路U2B (型号为⑶4066)的输入端,第二模拟信号选通电路U2B的输出端连接模数转换器U2 (型号为ADS7816)的信号输入端，所述模数转换器U2的输出端连接单片机Ul (型号为AT89S52)的电压信号输入端(引脚P11)。第二模拟信号选通电路U2B的控制端连接单片机Ul的第二频率信号输出端(引脚P14)，从而控制第二模拟信号选通电路U2B的通断，所述单片机Ul的第二频率信号输出端(引脚P14)上还连接有第二压力信号滤波电容C22。单片机Ul通过控制第二频率信号输出端(引脚P14)输出的高低电平控制第二模拟信号选通电路U2B的通断，从而采集到实际压力值。
[0026]所述的临界电压设定电路用于设定最低的压力值对应的电压值，包括可调电阻RWl以及第一模拟信号选通电路UlA(型号为4066)，所述可调电阻RWl —端连接直流电源，另一端接地，可调输出端连接第一模拟信号选通电路UlA (型号为⑶4066)的输入端,所述可调电阻RWl的可调输出端上还连接有第一设定信号滤波电容C11，第一模拟信号选通电路UlA的输出端通连接模数转换器U2的信号输入端，模数转换器U2的信号输出端连接单片机Ul的电压信号输入端(引脚P11)，单片机Ul的第一频率信号输出端(引脚P13)连接第一模拟信号选通电路UlA的控制端，从而控制第一模拟信号选通电路U2A的通断，从而采集到设定的临界压力值，所述单片机Ul的第一频率信号输出端(P13)上还连接有第二设定信号滤波电容C12。
[0027]单片机Ul通过控制第一频率信号输出端(引脚P13)以及第二频率信号输出端(弓丨脚P14)输出的高低电平控制第一模拟信号选通电路UlA以及第二模拟信号选通电路U2B在不同的时刻导通，从而单片机可以采集到实际压力和设定的临界压力值，继而对获取到的数值进行比较，判断是否发出报警信号以及远程启动信号。
[0028]如图3所示，所述的报警电路用于当采集到的实际压力小于设定的压力值时发出报警信号，通知工作人员，包括报警信号三极管Q41(型号9014)，单片机Ul的报警信号输出端(引脚P26)通过报警信号反相器U4A (型号74AL04)、报警信号分压电阻R41以及报警信号发光二极管LED41连接所述的报警信号三极管Q41的基极，所述报警信号反相器U4A的输出端还连接有报警信号滤波电容C41，报警信号三极管Q41的发射极接地，集电极连接报警继电器JDQ41 (型号DC12V)的线圈后连接直流电源，报警继电器JDQ41的常开触点串联在报警器的电路中，所述的报警继电器JDQ41的线圈上反向并联有报警二极管D41(型号为IN4148)，报警继电器JDQ41的线圈上反向并联的报警信号二极管D41起到抑制吸收反向电动势的作用，所述报警信号发光二极管LED41起到指示的作用，与报警器发出的报警声音同时提醒工作人员供气管道压力低于设定压力。
[0029]如图4所示，所述的故障信号采集电路用于采集、传输空压机上的故障信号，以第一路故障信号采集电路为例，所述第一路故障信号采集电路包括设于I号空压机上的I号故障采集装置，所述I号故障信号采集装置的输出端通过第一故障信号分压电阻R31以及第一故障信号发光二极管LED31连接第一光耦合器0PT31 (型号为PC817)，第一光耦合器0PT31的输出端连接单片机Ul的第一故障信号输入端(引脚P16),第一光稱合器0PT31起到隔离的作用，避免空压机与单片机Ul之间的相互影响。当I号空压机发出故障信号时，该信号被第一故障信号采集电路采集到并传输给单片机Ul输入电路，单片机Ul接收到该信号后后不再对I号空压机发出远程启动信号，第一故障信号发光二极管LED31能够明确指示出I号空压机是否发生故障。
[0030]如图5所示，所述的远程启动驱动电路用于接收、传输空压机远程启动信号，以第一路远程启动驱动电路为例，所述第一路远程启动驱动电路包括第一驱动信号三极管Q51(型号为PC817)，所述单片机Ul的第一远程控制输出端(引脚为P27)通过第一驱动信号反相器U5A (型号为74ALS04)、第一驱动信号分压电阻R51以及第一驱动信号发光二极管LED51连接所述第一驱动信号三极管Q51的基极，第一驱动信号三极管Q51的发射极接地，集电极在连接第一空压机启动继电器JDQ51 (型号为DC12V)的线圈后连接电源，第一空压机启动继电器JDQ51的常开触点串联在第一台空压机的远程启动电路中，第一空压机启动继电器JDQ51的线圈上反向并联第一驱动信号二极管D51 (型号为IN4148)，起到抑制吸收反向电动势的作用，单片机Ul通过发出远程启动信号进行控制第一驱动信号三极管Q51的通断从而控制第一空压机启动继电器JDQ51的常开触点的闭合或断开，进而控制第一台空压机的远程启动，第一驱动信号发光二极管LED51能够明确指示出第I号空压机是否被远程启动。单片机Ul的两个远程控制输出端发出的远程启动信号的时间间隔为6S，从而防止启动电流过大对电网造成的不良影响。
[0031]如图6所示，所述的显示电路实时显示采集到的电压值，包括排阻RP以及液晶显示屏YJP (型号为12864M-3)，所述的单片机Ul的显示信号输出端(引脚P00-P07)连接液晶显示屏YJP的信号输入端，所述单片机Ul的显示信号输出端(引脚P00-P07)还通过排阻RP连接直流电源。
[0032]如图7所示，所述电源电路包括变压器Tl、整流桥BG1、第一稳压管U71以及第二稳压管U72，市电通过熔断器Fl连接变压器Tl的输入端，变压器Tl的输出端连接整流桥BGl，整流桥BGl输出端通过第一电源滤波电容C71连接第一稳压器U71 (型号为7812)，第一稳压器U71输出端经过第二电源滤波电容C02连接第二稳压器U72 (型号为7805)。
[0033]如图8所示，所述的单片机Ul的振荡信号输入端(引脚XI，X2)连接晶振YOl的两个引脚，晶振YOl的一个引脚连接第一振荡电容COl的一端、第一振荡电容COl的另一端接地，晶振YOl的另一个引脚连接第二振荡电容C02的一端，第二振荡电容C02的另一端接地。单片机Ul的复位信号输入端(引脚RESET)连接复位电阻ROl的第一端，复位电阻ROl的第二端接地，复位电阻ROl的第一端还通过复位开关SOl连接直流电源，复位电容COl与复位开关SOl并联。
[0034]当实际压力低于设定的临界压力值时，在单片机Ul控制下报警器发出报警声音，为保证生产的正常进行，单片机Ul对没有发出故障信号的空压机进行远程启动，当压力恢复正常时，报警和远程启动信号停止，该空压机压力预警装置继续监测供气管道上的压力状况。
[0035]本实用新型保证了空压机的持续供气，避免了因供电网波动出现的空压机停止供气的现象，确保了金刚线生产的持续进行。
【权利要求】
1.一种空压机压力预警装置，其特征在于:包括中央处理单元、空压机压力信号采集电路以及临界电压设定电路，所述的空压机压力信号采集电路以及临界电压设定电路的输出端均通过模数转换器连接中央处理单元的电压信号输入端；还包括用于采集、传输各个空压机上的故障信号的若干路相同的故障信号采集电路，若干路故障信号采集电路的信号输出端与中央处理单元的若干个故障信号输入端连接；还包括用于接收、传输空压机远程启动信号的若干路相同的远程启动驱动电路，若干路远程启动驱动电路的信号输入端与中央处理单元的若干个远程控制输出端相连，若干路远程启动驱动电路的信号输出端连接若干个空压机启动继电器，若干个空压机启动继电器的常开触点分别串联在若干个空压机的远程启动电路中；还包括报警电路，所述报警电路的信号输入端连接中央处理单元的报警信号输出端；还包括电源电路，所述电源电路为各个电路运行提供直流电源。
2.如权利要求1所述的空压机压力预警装置，其特征在于:还包括显示电路，所述显示电路包括排阻以及显示屏，所述排阻的一端连接直流电源，另一端连接中央处理单元的显示信号输出端，中央处理单元的显示信号输出端连接显示屏。
3.如权利要求2所述的空压机压力预警装置，其特征在于:所述报警电路包括报警信号三极管、报警继电器以及报警器，所述报警信号三极管基极依次通过报警信号发光二极管、报警信号分压电阻、报警信号反相器连接中央处理单元的报警信号输出端，报警信号三极管的发射极接地，集电极连接报警继电器的线圈后连接直流电源，报警继电器的常开触点串联在报警器的电源电路中，所述报警继电器的线圈上反向并联有报警信号二极管。
4.如权利要求3所述的空压机压力预警装置，其特征在于:所述空压机压力信号采集电路包括压力传感器、电压保持电路以及第二模拟信号选通电路，所述的压力传感器为并联供气管道上的任意一台空压机上的压力传感器，所述的电压保持电路包括运算放大器，所述运算放大器的同相输入端通过压力信号分压电阻以及第一压力信号滤波电容连接压力传感器的输出端，所述 运算放大器的反相输入端连接运算放大器的输出端，所述运算放大器的输出端还连接第二模拟信号选通电路的输入端，第二模拟信号选通电路的输出端连接模数转换器的信号输入端，第二模拟信号选通电路的控制端连接中央处理单元的第二频率信号输出端。
5.如权利要求4所述的空压机压力预警装置，其特征在于:所述临界电压设定电路包括可调电阻以及第一模拟信号选通电路，所述可调电阻一端连接直流电源，另一端接地，可调电阻的可调节端连接第一模拟信号选通电路的输入端，第一模拟信号选通电路的输出端连接模数转换器的信号输入端，第一模拟信号选通电路的控制端连接中央处理单元的第一频率信号输出端。
6.如权利要求5所述的空压机压力预警装置，其特征在于:所述的每路故障信号采集电路均包括故障信号光耦合器和位于空压机上的故障采集装置所述的故障采集装置的输出端通过故障信号分压电阻、故障信号发光二极管、以及故障信号光耦合器连接中央处理单元的故障信号输入端。
7.如权利要求6所述的空压机压力预警装置，其特征在于:所述的每路远程启动驱动电路均包括驱动信号三极管，所述驱动信号三极管基极依次通过驱动信号发光二极管、驱动信号分压电阻、驱动信号反相器连接中央处理单元的远程控制输出端，驱动信号三极管发射极接地，集电极连接空压机启动继电器的线圈后连接电源，空压机启动继电器的常开触点串联在空压机的远程启动电路中，空压机启动继电器线圈上反向并联有驱动信号二极管。
8.如权利要求7所述的空压机压力预警装置，其特征在于:所述的故障信号采集电路以及远程启动驱动电 路均为四路。
【文档编号】G01L19/12GK203798492SQ201420118246
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】牛光锋, 宁小帅, 陈连进, 张建华 申请人:华晶精密制造有限公司