活塞式煤气柜的柜容仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种活塞式煤气柜的柜容仪，包括卷扬机、钢丝绳、联轴器、通过联轴器与卷扬机相连的绝对值Profibus-DP总线型编码器、通过通讯电缆与绝对值Profibus-DP总线型编码器相连接的控制器和与控制器相连接的数显表。钢丝绳的一端盘绕在卷扬机滚筒上，另一端固定在活塞式煤气柜的活塞上。绝对值Profibus-DP总线型编码器将包含当前码值和码值变化速度的编码发送给控制器；控制器在接收编码后计算出活塞的高度和运行速度，然后将其发送给数显表。本发明所提供的柜容仪实现了准确测量柜容及柜容变化速度，减小测量误差的目的。
【专利说明】活塞式煤气柜的柜容仪【技术领域】
[0001]本发明涉及测控【技术领域】，更具体地说，涉及一种活塞式煤气柜的柜容仪。
【背景技术】
[0002]在大型煤气柜中，通常设置有机械式柜容指示盘，其包括有指示盘本体、卷扬机和减速机。指示盘本体通过减速机与卷扬机相连接；卷扬机的卷筒上盘绕有钢丝绳，钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端与煤气柜活塞相连。当煤气柜的柜容发生变化时，活塞的高度产生相应改变，进而通过钢丝绳、卷扬机和减速机，使指示盘本体上的指针发生相应偏转。
[0003]机械式柜容指示盘仅能指示出柜容，无法测定柜容变化速度；同时，技术人员在读取指针示数时存在误差，导致其精度有限。
[0004]为了克服机械式柜容指示盘存在的缺陷，本领域技术人员采用了雷达测距仪或激光测距仪，虽然其 消除了人工读数带来的误差，但精度不高，且仍无法准确测量柜容的变化速度。
[0005]由以上所述，如何提供一种柜容仪，以实现准确测量活塞式煤气柜的柜容及柜容变化速度，减小测量过程中产生的误差，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供用于活塞式煤气柜的柜容仪，以实现准确测量柜容及柜容变化速度，减小测量误差的目的。
[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0008]一种活塞式煤气柜的柜容仪，包括卷扬机和钢丝绳，钢丝绳的一端固定在活塞式煤气柜的活塞上，另一端盘绕在卷扬机的滚筒上，还包括联轴器、发送包含有当前码值和码值变化速度的编码的绝对值Profibus-DP总线型编码器、接收编码后计算出活塞的高度及运行速度并发送模拟量信号的控制器和接收模拟量信号并显示的数显表；
[0009]联轴器连接卷扬机转轴与绝对值Profibus-DP总线型编码器，绝对值Profibus-DP总线型编码器通过通讯电缆与控制器相连接，数显表与控制器相连接。
[0010]优选地，在上述的柜容仪中，绝对值Profibus-DP总线型编码器为本质安全型多圈绝对值Profibus-DP总线型编码器。
[0011]优选地，在上述的柜容仪中，控制器为S7-300型PLC。
[0012]优选地，在上述的柜容仪中，控制器根据公式+ 计算活塞的高
度，其中H为活塞高度(单位为米)、C为编码器当前的码值、C0为活塞在最低位时的码值、C1为编码器转一圈的码值变化量、S为钢丝绳绕卷扬机滚筒一圈的长度(单位为米XHtl为活塞在最低位时的高度(单位为米)。
V,
[0013]优选地，在上述的柜容仪中，控制器根据公式P = Trx-sx6G计算活塞的运行速度，其中V为活塞的运行速度(单位为米/分钟)、v'为编码器码值每秒的变化量X1为编码器转一圈的码值变化量、S为钢丝绳绕卷扬机滚筒一圈的长度(单位为米)。本发明提供了一种活塞式煤气柜的柜容仪，包括卷扬机、钢丝绳、联轴器、通过联轴器与卷扬机相连的绝对值Profibus-DP总线型编码器、通过通讯电缆与绝对值Profibus-DP总线型编码器相连接的控制器和与控制器相连接的数显表。钢丝绳的一端盘绕在卷扬机滚筒上，另一端固定在活塞式煤气柜的活塞上。绝对值Profibus-DP总线型编码器将包含当前码值和码值变化速度的编码发送给控制器；控制器在接收编码后计算出活塞的高度和运行速度，然后将其发送给数显表。
[0014]本发明所提供的柜容仪中，利用绝对值Profibus-DP总线型编码器采集活塞运动数据，利用控制器对运动数据进行计算后发送给数显表进行显示，实现了准确测量柜容及柜容变化速度，减小测量误差的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本发明实施例所提供活塞式煤气柜的柜容仪的示意图；
[0017]图2为本发明实施例所提供柜容仪的信号传输简图。
[0018]以上图1-2中:
[0019]卷扬机1、钢丝绳2、联轴器3、绝对值Profibus-DP总线型编码器4、控制器5、数显表6和中控PLC7。
【具体实施方式】
[0020]本发明实施例公开了一种活塞式煤气柜的柜容仪，以实现准确测量柜容及柜容变化速度，减小测量误差的目的。
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。
[0022]本发明实施例所提供的柜容仪中，如图1中所示，包括卷扬机1、钢丝绳2、联轴器
3、绝对值Profibus-DP总线型编码器4、控制器5和数显表6。
[0023]钢丝绳2的一端固定在活塞式煤气柜的活塞上，另一端则盘绕在卷扬机I的滚筒上。本领域技术人员可以理解的是，如同现有机械式柜容指示盘，在活塞上下移动过程中，卷扬机I将钢丝绳2拉紧，使得钢丝绳2未盘绕在滚筒上部分的长度随活塞的移动而相应变化。
[0024]Profibus 是过程现场总线(Process Field Bus)的缩写，Profibus-DP(Decentralized Periphery)则是Profibus的兼容部分之一,它是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O之间的通讯，总线周期一般小于10ms，使用协议第1、2层和用户接口，确保数据传输的快速和有效进行。绝对值Profibus-DP总线型编码器是基于现代的快速的取样技术和多圈编码器的机械齿轮箱，符合Profibus-DP标准。
[0025]绝对值Profibus-DP总线型编码器4通过联轴器3与卷扬机I的转轴相连。在卷扬机I的滚筒随其转轴同步转动时，绝对值Profibus-DP总线型编码器4也同步转动。
[0026]控制器5通过通讯电缆与绝对值Profibus-DP总线型编码器4相连接，还与数显表6相连接。
[0027]绝对值Profibus-DP总线型编码器4将包含当前码值和码值变化速度的编码发送给控制器5。控制器5接收编码后，根据相应关系计算出活塞的高度和运行速度，并将结果发送给数显表6显示。
[0028]在本发明实施例所提供的柜容仪中，结合现有机械式柜容指示盘，通过安装与卷扬机联动的绝对值Profibus-DP总线型编码器4以采集活塞的运动信息，并将其发送给控制器5进行计算，将结果输出给数显6表进行显示。与现有柜容仪相比，本发明实施例所提供的柜容仪能够对柜容和柜容变化速度进行准测定，减小了误差。
[0029]优选地，在上述实施例所提供的柜容仪中，绝对值Profibus-DP总线型编码器采用本质安全型多圈绝对值Profibus-DP总线型编码器。
[0030]同样作为优选方案，控制器米用西门子公司S7-300型PLC (PLC, ProgrammableLogic Controller,可编程逻辑控制器)。
[0031]如图2中所示，S7-300型PLC中设置有DP总线通讯端口和模拟量输出通道，DP总线通讯端口与绝对值Profibus-DP总线型编码器4相连接，以接收其发送的编码；模拟量输出通道则与数显表6连通，用以传输计算所得数据。进一步的，控制器5还通过其模拟量输出通道或数字量输出通道与中控PLC7建立连接，将柜容及柜容变化速度发送给中控PLC7。
[0032]具体的，在上述实施例所提供的柜容仪中，采用如下的公式关系计算活塞的高度。
【权利要求】
1.一种活塞式煤气柜的柜容仪，包括卷扬机和钢丝绳，所述钢丝绳的一端固定在所述活塞式煤气柜的活塞上，另一端盘绕在所述卷扬机的滚筒上，其特征在于，还包括联轴器、发送包含有当前码值和码值变化速度的编码的绝对值ProfibUS-DP总线型编码器、接收所述编码后计算出所述活塞的高度及运行速度并发送模拟量信号的控制器和接收所述模拟量信号并显示的数显表； 所述联轴器连接所述卷扬机转轴与所述绝对值Profibus-DP总线型编码器，所述绝对值Profibus-DP总线型编码器通过通讯电缆与所述控制器相连接，所述数显表与所述控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的柜容仪，其特征在于，所述绝对值Profibus-DP总线型编码器为本质安全型多圈绝对值Profibus-DP总线型编码器。
3.根据权利要求1所述的柜容仪，其特征在于，所述控制器为S7-300型PLC。
4.根据权利要求2所述的柜容仪，其特征在于，所述控制器根据公式 C-C
5.根据权利要求2所述的柜容仪，其特征在于，所述控制器根据公式
【文档编号】F17B1/02GK103968230SQ201410212559
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】吴晓峰, 周西涛, 秦昌国, 李玉平, 周生伟, 薛鹏, 张丽荣, 邵勇, 徐志岷, 尚永茂, 王娟, 李振山, 苏然, 崔建, 吴光宇 申请人:莱芜钢铁集团有限公司