[实用新型]基于无线传输技术的冷轧板形辊信号处理系统

说明书

本实用新型基于无线传输技术的冷轧板形辊信号处理系统，属于冶金设备自动化检测领域；提供了抗干扰性能强、对板形信号的处理具有很好的实时性和稳定性的冷轧板形辊信号处理系统；技术方案为：基于无线传输技术的冷轧板形辊信号处理系统，包括压力传感器、嵌入式信号处理单元和工控机，多个压力传感器设置在板形辊的表面，压力传感器与嵌入式信号处理单元有线相连，嵌入式信号处理单元集成为一块PCB电路板，固定设置在板型辊内部的空槽内，随板型辊一起旋转，嵌入式信号处理单元与工控机无线相连。

技术领域

本实用新型基于无线传输技术的冷轧板形辊信号处理系统，属于冶金设备自动化检测技术领域。

背景技术

冷轧板带生产中，板带材板形的检测与控制一直是制约其产品质量的重要因素。而板形信号的处理与传输过程中的实时性，精确性是板形控制的前提条件。国内外新型的板形辊为整体封闭式，内置多个压电或压磁式传感器，其板形数据传输一般采用电滑环或光耦的方法来实现传感器模拟量从旋转端到固定端的传输，再将模拟信号通过线缆传送给上位机处理；在此过程中，要求传输环境干燥、洁净、高绝缘性。而板带轧制的实际环境较为恶劣，周围电磁场的干扰较多，导致数据传输失真。

此外，现有板形的信号处理系统是通过滑环结构给传感器提供激磁信号并将其产生的板形信号传出板形信号处理单元，通过在信号处理单元中的模拟信号处理电路实现信号的放大、滤波、峰值锁存等环节。处理后的信号通过导线连接工控机，工控机通过插入数据采集卡实现对锁存板形信号的A/D转换和编码器脉冲的计数，然后由软件系统进行处理。本文将这种传统的板形信号处理系统称为“板形信号处理单元+工控机”系统构架模型，如图1所示。

在图1所示的系统模型中，由板形信号处理单元为通过滑环为压磁传感器提供激磁信号，并为相敏检波电路提供同源同频的载波信号来实现对板形信号的相敏检波。同时，板形信号处理单元在完成对板形模拟信号的放大、相敏检波、滤波、峰值锁存等处理后，将处理后的信号通过导线传递到工控机，工控机通过对应的数据采集卡来实现对信号的实时采集，然后通过软件系统完成对板形辊位置、转速的测定以及板形信号补偿处理等。在完成这些工作后将得到的真实的板形数据实时传递给板形自动控制系统，并存储板形数据和实时显示板形。

板形信号经过滑环结构传输，由于其本身机械结构存在的问题，使之很容易引入噪声信号。在信号经过处理单元后，转换为低频模拟信号，然后经过导线传入到控制室，由于在冷轧生产车间中用电设备众多，周围环境中充满着诸多高能的电磁场，信号在长距离导线传输过程中，无法避免的会受到外界磁场干扰，导致板形信号的质量大大降低，在后续处理过程中信号失真现象频繁发生。激磁信号分别需要传递到传感器和信号处理单元，而两者位置并不集中，造成激磁信号传输中会引入干扰，使得信号调制和解调时所用载波并不完全一致。工控机负责控制A/D转换、实时数据采集、数字信号处理、显示传输等任务，负担较大，致使系统的稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型基于无线传输技术的冷轧板形辊信号处理系统，克服了现有技术存在的不足，提供了抗干扰性能强、对板形信号的处理具有很好的实时性和稳定性的冷轧板形辊信号处理系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：基于无线传输技术的冷轧板形辊信号处理系统，包括压力传感器、嵌入式信号处理单元和工控机，多个压力传感器设置在板形辊的表面，压力传感器与嵌入式信号处理单元有线相连，嵌入式信号处理单元集成为一块PCB电路板，固定设置在板型辊内部的空槽内，随板型辊一起旋转，嵌入式信号处理单元与工控机无线相连；

压力传感器用于采集冷轧板对板型辊的压力信号，嵌入式信号处理单元用于产生供压力传感器使用的激磁信号，对压力信号进行锁相放大、模数转换并将数据以无线方式发送到工控机中，工控机接收无线数据，完成数据补偿、处理和存储，显示板型。