[发明专利]一种卷烟机组在线扭矩监测和控制系统

说明书

本发明涉及一种卷烟机组在线扭矩监测和控制系统，属于卷烟机运行监测领域。该系统包括扭矩测量模块、信号调理模块、滑环、信号采集模块和数据处理模块；扭矩测量模块安装在卷烟机主传动输出轴上，监测主传动输出轴上的扭矩变化；信号调理模块将扭矩测量模块输出的电压信号进行调理滤波和放大；信号采集模块接受信号调理模块输出的信号完成高速采集；数据处理模块将采集的信号转换为扭矩实时显示，并实现扭矩的动态监测，卷烟机运行状态的动态匹配，并对扭矩超限等情况进行故障预警、判断分析并与卷烟机主控PLC系统通信实现设备的保护。本发明能够实时保护设备的安全，降低故障损失。

技术领域

本发明属于卷烟机运行监测领域，涉及一种卷烟机组在线扭矩监测和控制系统。

背景技术

目前，国内外在保护关键设备防止过载损坏的方法主要是：设定电机电流保护和通过使用机械式过载离合器。当电机超过设定的最大电流时，系统报警切断动力电源。这种方式设置简单，但由于电机随着负载的不同电流会有较大的浮动，而且为了满足储烟罐的高动态响应性，电机的瞬时加速度非常大，瞬时电流也就很大，所以在两者之间很难找到最佳点。机械式过载离合器，有一个扭矩范围通过手工调整很难达到理想状态，要么出现满载正常出烟时离合器脱离，要么出现过载时离合器不会脱离，严重影响设备的安全。

因此，亟需一种能够实时在线检测卷烟机组离合器工作状态的控制系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卷烟机组在线扭矩监测和控制系统，解决现有技术中离合器不能正常脱离，影响设备安全的问题，本发明能够实时监测主输出轴的扭矩变化，结合设备的运行状态，实时保护设备的安全，降低故障损失。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种卷烟机组在线扭矩监测和控制系统，包括扭矩测量模块、信号调理模块、滑环、信号采集模块和数据处理模块；

所述扭矩测量模块，安装在卷烟机主传动输出轴上，监测主传动输出轴上的扭矩变化；

所述滑环，用于连接信号调理模块和信号采集模块；

所述信号调理模块，用于将扭矩测量模块输出的电压信号进行调理滤波和放大；

所述信号采集模块，接受信号调理模块输出的信号，完成高速采集和A/D转换；

所述数据处理模块，用于将采集的信号转换为扭矩实时显示，实现扭矩的动态监测，卷烟机运行状态的动态匹配，并对扭矩超限等情况进行故障预警，判断分析，并与卷烟机主控PLC通信，实现设备的保护。

进一步，所述扭矩测量模块，安装在卷烟机主传动输出轴上，具体安装在离合器的上离合盘上，电机驱动动力通过齿轮传动驱动下离合盘运动，下离合盘通过啮合齿驱动上离合盘运动，上离合盘通过花键驱动主输出轴运动，从而驱动整个卷烟机储烟罐运动。

进一步，所述扭矩测量模块由应变片组成，应变片采用十字梁方式布置和全桥方式铺贴在卷烟机主传动输出轴上。

进一步，所述应变片的激励电压为10V；信号调理模块的输入电压为-20～+20mv，将电压信号放大后输出电压为-10～+10V。

进一步，所述数据处理模块安装在低功耗触摸工业平板上；所述工业平板上还安装有数据显示模块、逻辑控制模块和日志模块；所述数据处理模块分别与数据显示模块、逻辑控制模块和日志模块连接；

所述数据显示模块，用于调整监控的运行参数和显示设备的实时状态，包括：显示当前时刻的扭矩值、单次测试最大扭矩发生时刻以及最大值、历史扭矩曲线、设置设备的串口信息、扭矩限值、设备的控制策略；数据显示模块还提供日志记录和查询功能，便于进行故障诊断和分析；

所述逻辑控制模块，在扭矩超限或者运行异常的情况下，实现预警报警和设备停机；