3.2數據采集電路設計
為了實現對刀庫運行狀態的監測功能,本文設計了數據采集電路進行數據采集, 采集信號主要包括振動信號、溫度信號三個方面,溫度傳感器安裝于電機表面,振動 傳感器安裝于機械手下表面,如圖3.3所示。
圖3.3振動傳感器布置圖
3.2.1數據采集卡電路設計
數據采集卡的功能就是將模擬信號轉換成數字信號,即進行A/D轉換。根據不同 的試驗目的,我們需要遵循一定的原則對采集卡進行選擇。
在進行A/D轉換過程中,當采樣頻率大于信號最高頻率2倍時,采樣之后的數字 信號完整的保留了原始信號中的信息。根據采樣定理,最低采樣頻率必須是信號頻率 的兩倍。采樣率過低的結果是還原的信號頻率會出現混頻偏差。所以選擇采集卡時, 采集卡的最高采樣頻率一定要高于刀庫的換刀頻率。盤式刀庫的換刀頻率為6次/分鐘, 某公司生產的型號為PCI-1711型數據采集卡采樣速率為lOOKHz,完全能夠滿足故障 預警系統的采集頻率。PCI-1711同時還有16路模擬量輸入通道,16路數字量輸入及 16路數字量輸出,為后續狀態監測系統和預警系統的功能拓展提供必要的備用接口。 該數據采集卡的配線圖如圖3.4:
PCI-1711提供16路單端模擬量輸入通道,采用的是將傳感器零線接入AIGND管 腳處,作為輸入模擬量的參考端。
由于每一個刀具都需相應的傳感器進行狀態監測,所以需要PCI多個管腳同時接 入信號源,PCI管腳的使用如表3.1所示:
表3.1 PCI管腳接線
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All |
AI2 |
AI3 |
AI4 |
AI5 |
AI6 |
AI7 |
AI8 |
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01號刀具 |
02號刀具振 |
03號刀具振 |
04號刀具振 |
05號刀具振 |
07號刀具振 |
08號刀具振 |
09號刀具 |
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振動信號 |
動信號 |
動信號 |
動信號 |
動信號 |
動信號 |
動信號 |
振動信號 |
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AI9 |
AI10 |
AI11 |
AI12 |
AI13 |
AI14 |
AI15 |
AI0 |
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10號刀具 |
11號刀具振 |
12號刀具振 |
13號刀具振 |
14號刀具振 |
15號刀具振 |
17號刀具振 |
電機溫度信 |
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振動信號 |
動信號 |
動信號 |
動信號 |
動信號 |
動信號 |
動信號 |
號 |
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