据流的峰水平的峰保持波形；以及 PeakVue标量计算电路，用于计算表示在所述峰保持波形的预定时间内或预定数据采样数量内的峰值的标量值。6.如权利要求5所述的现场可编程门阵列，其中所述振动数据处理电路的所述并行信号处理通道中的一个或多个包括预测时间波形处理通道，所述预测时间波形处理通道包括: 数据选择开关，用于在所述高通滤波数据流、所述第一集成数据流、所述第二集成数据流、所述输入数据流和所述全波整流输入数据流中的一个或多个之间进行选择； 可分波器电路，用于接收来自所述数据选择开关的选择的数据流，并基于所选择的数据流生成分波的数据流；以及 上采样电路，其配置成对所述分波的数据流进行上采样，以生成具有比所选择的数据流的数据速率更大的数据速率的上采样数据流。7.如权利要求5所述的现场可编程门阵列，其中所述振动数据处理电路的所述并行信号处理通道中的一个或多个包括保护时间波形处理通道，所述保护时间波形处理通道包括: 数据选择开关，用于在所述高通滤波数据流、所述第一集成数据流、所述第二集成数据流、所述输入数据流和所述全波整流输入数据流中的一个或多个之间进行选择；以及 可分波器电路，用于接收来自所述数据选择开关的选择的数据流，并基于所选择的数据流生成分波的数据流。8.如权利要求1所述的现场可编程门阵列，其中所述转速计数据处理电路还包括可编程的触发器噪音去除电路，用于减少包含转速计信号数据的所述一个或多个分离的输入数据流中的过度扰动或噪音。9.如权利要求1所述的现场可编程门阵列，其中所述转速计数据处理电路还包括除以N电路，所述除以N电路包括将所述一个或多个分离的输入数据流中的脉冲速率除以整数值N的可编程脉冲分配器。10.如权利要求1所述的现场可编程门阵列，其中所述转速计数据处理电路还包括确定所述转速计数据的转速计脉冲流的RPM并基于所述RPM生成RPM标量值的RPM指示器电路。11.如权利要求10所述的现场可编程门阵列，其中所述转速计数据处理电路还包括零速检测电路，当所述RPM处于或低于预定阈值至少一个预定间隔时，所述零速检测电路提供零速指示。12.如权利要求10所述的现场可编程门阵列，其中所述转速计数据处理电路还包括超速检测电路，当所述RPM处于或高于预定阈值至少一个预定间隔时，所述零速检测电路提供超速指示。13.如权利要求10所述的现场可编程门阵列，其中所述数字跟踪带通滤波器配置成接收所述RPM标量值，并且至少部分地基于所述RPM标量值来确定所述数字跟踪带通滤波器的中心频率。14.如权利要求1所述的现场可编程门阵列，其中所述转速计数据处理电路还包括旋转方向检测电路，所述旋转方向检测电路基于比较包含转速计数据的所述分离的输入数据流中的两个分离的输入数据流中的转速计脉冲的相位来确定机器组件旋转的方向。15.如权利要求1所述的现场可编程门阵列，其中包含转速计信号数据的所述一个或多个分离的输入数据流包括第一转速计输入信号数据流和第二转速计输入信号数据流，所述现场可编程门阵列还包括: 转速计数据处理电路，其包括并行的第一转速计数据处理通道和第二转速计数据处理通道的；以及 交叉点切换电路，其配置成接收所述第一转速计输入信号数据流和第二转速计输入信号数据流，将所述第一转速计输入信号数据流引导至所述第一转速计数据处理通道和第二转速计数据处理通道中的任一个或两个，并将所述第二转速计输入信号数据流引导至所述第一转速计数据处理通道和第二转速计数据处理通道中的任一个或两个。16.如权利要求15所述的现场可编程门阵列，其中所述交叉点切换电路还配置成将所述第一转速计输入信号数据流和第二转速计输入信号数据流中的任一个引导至第一外部转速计信号输出。17.如权利要求16所述的现场可编程门阵列，其中所述交叉点切换电路还配置成将所述第一转速计输入信号数据流和第二转速计输入信号数据流中的任一个引导至第二外部转速计信号输出。18.如权利要求15所述的现场可编程门阵列，其中所述交叉点切换电路还配置成接收第一外部转速计输入信号，并将所述第一外部转速计输入信号引导至所述第一转速计数据处理通道和第二转速计数据处理通道中的任一个或两个。19.如权利要求18所述的现场可编程门阵列，其中所述交叉点切换电路还配置成接收第二外部转速计输入信号，并将所述第二外部转速计输入信号引导至所述第一转速计数据处理通道和第二转速计数据处理通道中的任一个或两个。20.如权利要求15所述的现场可编程门阵列，其中所述交叉点切换电路还配置成接收一个或多个外部转速计输入信号，并将所述一个或多个外部转速计输入信号引导至一个或多个外部转速计信号输出。21.一种机械健康监视模块，其处理机器振动数据并将所述机器振动数据提供至分布式控制系统，所述机械健康监视模块包括: 信号调理电路，其具有用于接收来自多个振动传感器的多个模拟振动信号并且用于接收来自第一转速计传感器和第二转速计传感器的的第一模拟转速计信号和第二模拟转速计信号的接口，用于调理所述多个模拟振动信号以及所述第一模拟转速计信号和第二模拟转速计信号的放大和滤波电路，以及用于将所述多个模拟振动信号以及所述第一模拟转速计信号和第二模拟转速计信号转换成多个数字振动信号以及第一数字转速计信号和第二数字转速计信号的模拟-数字转换电路； 与所述信号调理电路电通信的处理电路，所述处理电路包括: 多个并行振动信号处理通道，每个通道配置成处理所述多个数字振动信号中相应的一个，以生成多个标量振动值每通道和至少一个振动时间波形每通道； 第一转速计数据处理通道和第二转速计数据处理通道，分别配置成处理所述第一数字转速计信号和第二数字转速计信号的相应的一个，以生成一个或多个指示转速的值每通道；以及 交叉点切换电路，其配置成接收所述第一数字转速计信号和第二数字转速计信号，将所述第一数字转速计信号引导至所述第一转速计数据处理通道和第二转速计数据处理通道中的任一个或两个，并将所述第二转速计信号引导至所述第一转速计信号处理通道和第二转速计信号处理通道中的任一个或两个。22.如权利要求21所述的机械健康监视模块，其中所述交叉点切换电路还配置成将所述第一数字转速计信号和第二数字转速计信号中的任一个引导至第一外部转速计信号输出。23.如权利要求22所述的机械健康监视模块，其中所述交叉点切换电路还配置成将所述第一数字转速计信号和第二数字转速计信号中的任一个引导至第二外部转速计信号输出。24.如权利要求21所述的机械健康监视模块，其中所述交叉点切换电路还配置成接收第一外部转速计输入信号，并将所述第一外部转速计输入信号引导至所述第一转速计数据处理通道和第二转速计数据处理通道中的任一个或两个。25.如权利要求24所述的机械健康监视模块，其中所述交叉点切换电路还配置成接收第二外部转速计输入信号，并将所述第二外部转速计输入信号引导至所述第一转速计数据处理通道和第二转速计数据处理通道中的任一个或两个。26.如权利要求21所述的机械健康监视模块，其中所述交叉点切换电路还配置成接收一个或多个外部转速计输入信号，并将所述一个或多个外部转速计输入信号引导至一个或多个外部转速计信号输出。
【专利摘要】一种机器健康监视(MHM)模块中的现场可编程门阵列(FPGA)，包括接口电路、振动数据处理电路和转速计数据处理电路。所述接口电路将包含多个多路复用的数据通道并且每个通道包含机器振动数据或转速计数据的同步串行数据流去多路复用成分离的输入数据流。所述振动数据处理电路包括用于包含振动数据的分离的数据流的并行处理通道，每个通道包括高通滤波器、两段集成电路、数字跟踪带通滤波器和多个并行标量计算通道。所述转速计数据处理电路处理转速计数据以生成RPM和其他值。FPGA中的交叉点开关将转速计信号分布于分布式控制系统中的MHM模块之间，从而允许多个模块共享转速计信息。
【IPC分类】G05B19/418, G06F19/00
【公开号】CN105320839
【申请号】CN201510454590
【发明人】J·W·威利斯
【申请人】计算系统有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年7月28日
【公告号】CN105302016A, CN105302093A, DE102015009678A1, DE102015009681A1, DE102015009819A1, US20160025599, US20160026172, US20160026173