一种基于CAN总线无线电机故障检测装置的制作方法

本实用新型涉及电机故障检测装置，特别涉及一种基于CAN总线无线电机故障检测装置。

背景技术：

目前，在现代的工农业的生产中得到了广泛的应用，作为生产领域的主要动力来源，电机系统的正常运行对保证生产制造过程的的安全、高效、敏捷及低耗运行尤为重要，为了预防电机运行故障，减少突发事故的发生，降低人力资源耗费，必须做到事先检查、定期维护和实时监控。为了完成电机系统实时监控的需求，基于CAN总线采用一种用于电动汽车驱动系统全数字监控系统，预防电机故障的产生，尽可能解决电机故障带来的安全问题，避免不必要的经济损失，实现电机系统长期安全、高效、敏捷及低耗运行。

技术实现要素：

本实用新型为了克服上述现有技术的不足，提供一种基于CAN总线无线电机故障检测装置，本实用新型能够预防电机故障的产生，尽可能解决电机故障带来的安全问题，避免不必要的经济损失，实现电机系统安全、高效运行的监控。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于CAN总线无线电机故障检测装置，包括信号采集模块，所述信号采集模块与电机模块电连接，所述信号采集模块与DSP处理模块电连接，所述DSP处理模块通过CAN总线与CAN总线控制模块电连接，所述CAN总线控制模块与单片机处理模块电连接，所述单片机处理模块与无线收发模块无线连接，所述无线收发模块通过串口RS232与PC上位机相连。

进一步的，所述CAN总线控制模块包括CAN总线控制器和CAN总线驱动器，所述CAN总线驱动器通过CAN总线与DSP处理模块连接，所述CAN总线驱动器通过光电隔离电路与CAN总线控制器电连接，所述CAN总线控制器与单片机处理模块电连接。

进一步的，所述光电隔离电路包括光电耦合器、带隔离的DC-DC、RS485芯片。

进一步的，所述PC上位机包括Visual Basic监控软件、RS232单片机接口通讯线。

进一步的，所述DSP处理模块包括霍尔电流传感器、A/D电路。

进一步的，所述信号采集模块包括电机振动采集模块、电机温度采集模块、触摸屏和振动变送器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

监控人员观察电机故障信息，对电机故障诊断测试，实现电机系统长期安全、高效、敏捷及低耗运行，预防电机故障带来的效益损失，本实用新型能够实现电机系统安全、高效运行的监控。

1.CAN总线对通信数据帧进行编码，而不是常用站地址编码，采用效验位检验数据帧的正确性，既提供了错误检测功能，又保证了通信的可靠。

2.CAN控制器模块，差分接收能力强、抗干扰能力强，实现故障征兆信号高效准确的传输。

3.无线收发模块包括nRF905数传芯片，具有接受和发送的功能，抗干扰能力强，工作速率高，通讯距离长。

附图说明

图1为本实用新型原理框图；

图2为本实用新型的CAN总线控制模块通讯原理图；

图3为本实用新型CAN总线控制模块与单片机处理模块的电路原理图。

图中：10-PC上位机，20-无线收发模块，30-单片机处理模块40-CAN总线控制模块，50-DSP处理模块，60-信号采集模块，70-电机模块，80-CAN总线驱动器，90-光电隔离电路，100-CAN总线核心模块，110-发送缓冲器，120-接收滤波器，130-接口管理逻辑。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种技术方案：一种基于CAN总线无线电机故障检测装置，包括信号采集模块60和电机模块70，信号采集模块60采集电机模块70节点检测的故障征兆信号并送至DSP处理模块的输入端，DSP处理模块50检测和分析电机故障信息，并通过CAN总线将处理过的数据发送至CAN总线控制模块40，CAN总线控制模块40再将故障信息传送至单片机处理模块30处理分析。单片机处理模块30采用芯片STM32F107，此芯片集成了各种高性能工业标准接口，且STM32不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，可以轻松适应更多的应用。STM32F107将处理过的检测信号送至无线收发模块20，无线收发模块20再通过RS232C传送至PC上位机10。

无线收发模块包括型号为nRF905的无线数传芯片模块。

CAN总线控制模块40通讯流程如图2所示，包括CAN总线驱动器80、光电隔离电路90、CAN总线核心模块100、发送缓冲器110、接收滤波器120和接口管理逻辑130，CAN总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，CAN总线驱动器80接收DSP处理模块发送的数据并通过光电隔离电路90传送至CAN总线控制器，光电隔离电路90能增强抗干扰能力，CAN总线核心模块100基于CAN总线的协议执行对CAN帧的发送和接收，依据CAN总线协议发送数据，CAN总线核心模块100将数据存放在接收滤波器120进行过滤处理，接口管理逻辑130实现接收滤波器120和单片机处理模块30的连接，传递CAN总线核心模块100的数据至单片机处理模块30。

光电隔离电路包括光电耦合器、带隔离的DC-DC和RS485，光电耦合器采用6N137。

CAN总线控制器的型号为SJA1000，CAN总线驱动器的型号为TJA1040。

为使本实用新型技术方案更加清楚明了，以下通过一具体实施对本实用新型的工作过程进行说明。

电机系统温度过高时，信号采集模块的温度传感器采集电机温度，并传送至DSP处理模块进行数据处理，通过CAN总线控制模块传送至单片机处理模块，单片机处理模块将处理之后的数据传送给无线收发模块，无线收发模块连接RS232传送数据至PC上位机，PC上位机监控人员通过Visual Basic上的监控画面，发现电机温度过高这一故障，在检测人员检测和测试以后，对电机采取降温措施，及时的避免电机温度过高对电机系统带来的损害，保证电机系统安全、高效的运行。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。