一种电机控制故障报警系统的制作方法

本实用新型涉及电机控制领域，特别涉及一种电机控制故障报警系统。

背景技术：

目前，电机广泛应用于各种生产和生活领域，特别是工矿企业中都有很多不同通过电机驱动的设备，如果生产过程的不稳定，难免会出现电机过载、电压不平衡等情况的发生，如果不及时处理难以完成对电机的保护，其严重的会导致电机损坏及烧毁，电机的烧毁使设备停转，影响生产，由此给企业造成重大经济损失，以至危及安全，因此需要一种及时对电机运行实时报警并且能及时处理的系统来帮助企业解决这一问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供具有现场报警功能，扩大电机控制故障报警系统的使用范围，能够使得人员及时维护和处理，提高了使用效果的一种电机控制故障报警系统。

本实用新型是通过以下技术方案来实现上述目的：一种电机控制故障报警系统，包括电机和控制报警系统，所述电机安装了传感器系统，所述传感器系统包括温度传感器，速度传感器，电流传感器，电压传感器，位置传感器，振动传感器和角度传感器，所述温度传感器和速度传感器分别安装在电机外壳上，所述电流传感器和电压传感器分别安装在电机定子电路上，所述位置传感器，振动传感器和角度传感器分别安装在电机转子上；

所述控制报警系统包括信号调理模块组，信号放大模块组，模数转换模块组，信号处理模块组，单片机，接口器件，存储器，电机驱动器，功率放大器，显示设备，报警设备，无线通信模块，所述信号调理模块组分别连接传感器系统和信号放大块组，所述信号放大模块组，模数转换模块组，信号处理模块组依次连接，所述单片机包括第一和第二单片机，所述第一与第二单片机连接，所述第一单片机还连接信号处理模块组，存储器，接口器件，时钟芯片，报警设备和无线通信模块，所述第二单片机连接电机驱动器，所述电机驱动器连接功率放大器；

该系统还包括键盘，显示设备和上位机，所述键盘和显示设备分别连接接口器件，所述上位机与第一单片机之间采用RS232串口通过数据线相通讯，实现传感器测试数据的统计、分析、处理。

优选的，所述第一采用的型号为89c55芯片，所述第二单片机采用的型号为89c52芯片，所述第一单片机为主控制器，所述第二单片机为电机控制器。

优选的，所述模数转换器组采用的16位的ads7805芯片。

优选的，所述存储器为静态存储器，其采用hm628512bi series。

优选的，所述时钟芯片采用是型号为ds1302。

优选的，所述报警设备包括报警模块，功放和扬声器，所述报警模块连接功放，所述功放连接扬声器。

优选的，所述电机驱动器采用的型号为sh20803。

优选的，所述显示设备为液晶显示屏。

优选的，所述无线通信模块选用WIFI，GSM和蓝牙模块中的一种，其用于将传感信号传递至无线终端。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够实现对电机自动测试和报警，通过传感器系统能够检测电机测试时的工作环境状况(包括温度、振动状况等)，实现数据的采集、存储等，能够由显示设备显示输入、输出等当前工作状态，若检测到不正常状态能及时报警，能够有效控制电机的转速(角度)，并能使其处于正、反转或者脱机状态；能够利用液晶显示器显示实验日期和测试数据等；能够实现第一与第二单片机之间的连接，并且能与上位机通讯，实现数据的统计，管理工作以及实验数据的分析等，还可通过无线通讯模块将数据传输到无线终端，且具有现场报警功能，从而扩大电机控制故障报警系统的使用范围，能够使得人员及时维护和处理，提高了使用效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的电机控制故障报警系统的结构示意图。

图2为本实用新型的传感器系统的示意图

附图明细如下：传感器系统1，温度传感器11，速度传感器12，电流传感器13，电压传感器14，位置传感器15，振动传感器16，角度传感器17，控制报警系统2，信号调理模块组21，信号放大模块组22，模数转换模块组23，信号处理模块组24，单片机25，第一单片机251，第二单片机252，存储器26，电机驱动器27，功率放大器28，接口器件29，显示设备30，无线通信模块31，键盘32，时钟芯片33，报警设备4，报警模块41，功放42，扬声器43，上位机5，无线终端6，电机9。

具体实施方式

参见图1至图2，一种电机控制故障报警系统，包括电机9和制报警系统2，所述电机9安装了传感器系统1，所述传感器系统1包括温度传感器11，速度传感器12，电流传感器13，电压传感器14，位置传感器15，振动传感器16和角度传感器17，所述温度传感器11和速度传感器12安装在电机外壳上，所述电流传感器13和电压传感器14分别安装在电机定子电路上，所述位置传感器15，振动传感器16和角度传感器17分别安装在电机转子上，由此形成对电机的全面传感信号，方便检测电机故障；

所述控制报警系统2包括信号调理模块组21，信号放大模块组22，模数转换模块组23，信号处理模块组24，单片机25，存储器26，电机驱动器27，功率放大器28，接口器件29，报警设备4，显示设备30，无线通信模块31和时钟芯片33，所述信号调理模块组21分别连接传感器系统1和信号放大模块组22，所述信号放大模块组22，模数转换模块组23，信号处理模块组24依次连接，用于对电机传感信号的滤杂，放大，转换及处理为单片机可控制信号，所述单片机25包括第一单片机251和第二单片机252，所述第一与第二单片机连接，形成双单片机控制，用于区分控制，所述第一单片机251还连接信号处理模块组24，接口器件29，存储器26，时钟芯片33，无线通信模块31和报警设备4；报警设备用于报警电机故障，所述第二单片机252连接电机驱动器27，所述电机驱动器连27接功率放大器28，主要解决一片单片机资源不足的问题。

该系统还包括键盘32，显示设备30和上位机5，所述键盘32和显示设备30分别连接接口器件29，所述接口器件29采用的是键盘/显示接口器件8279,通过键盘启动/暂停步进电机、设置步进电机的转速和改变步进电机的转向；8279编程工作在键盘输入方式，读入键盘时具有去抖动功能，避免误触发,通过液晶显示屏显示电机转速和转向等工作状态；实现电机控制,所述上位机9与第一单片机251之间采用RS232串口通过数据线相通讯，实现传感器测试数据的统计、分析、处理。系统一方面向上位机报告工作情况，控制系统的工作，采用rs232串口实现了与上位机的通讯；另一方面，是为了实现传感器测试数据的统计、分析、处理等相关工作的需要。

所述第一单片机采用的型号为89c55芯片，所述第二单片机采用的型号为89c52芯片，所述第一单片机251为主控制器，所述第二单片机252为电机控制器。其中一片单片机采用89c55芯片，而另一片采用89c52芯片。第一单片机的89c55芯片是该测试系统的主控器，此芯片内具有20k可编程程序存储器，减少了外部存储器的扩充，提高了系统的可靠性。主要完成高速数据采集、控制，扩展了512k的ram，控制时钟芯片，以及信号提取和反馈等。而第二单片机的89c52芯片是该测试系统的另一控制器，此芯片内具有8k的可编程序存储器，主要完成电机的驱动，数据的处理、显示以及在不正常状态下可实现报警功能等。并且在整个系统中，须实现两单片机芯片的通讯，由第一单片机的89c55芯片控制第二单片机的89c52芯片的工作；

所述模数转换器组23采用的16位的ads7805芯片。系统中输入量、输出量经被测传感器转换为电信号，在经变送器统一成标准的电信号后，通过a/d转换器送给第一单片机；根据系统对转换范围精度的要求，在实现对被测传感器的测试数据的a/d转换时，对于测试的环境状况进行采集时，所采用的a/d转换器为12位的max1292芯片，两芯片的输入、输出分时转换，既能满足系统对速度的要求，也能满足系统对精度的要求；

所述存储器26为静态存储器，其采用hm628512bi series。由于测试的数据量大，因此扩展了一片512k的静态ram存储器，便于存储现场采集的原始数据、运算结果等。

所述时钟芯片33采用是型号为ds1302。为了便于显示日期、时间。

所述报警设备4包括报警模块41，功放42和扬声器43，所述报警模块41连接功放42，所述功放42连接扬声器43。若检测不到正常的工作状态，可以及时报警；

所述电机驱动器27采用的型号为sh20803。该驱动器可实现交流供电，输入信号光电隔离，过流、过压、错相保护，脱机保持功能；而电机功率放大器采用的是PMM2102。

所述显示设备30为液晶显示屏。

所述无线通信模块31选用WIFI，GSM，蓝牙模块中的一种，其用于将传感信号传输到无线终端，包括现场人员的手机，平板电脑或电脑。

本实用新型的工作原理：通过传感器系统分别对电机外壳，定子和转子传感信号，由控制报警系统中的第一单片机连接第二单片机，使得第二单片机单独对电机控制，连接电机驱动器，由电机驱动器连接电机功率放大器来使得电机稳定驱动，同时，还可预先通过键盘键入传感器的相应数字，以在液晶显示屏上显示，将数据存储在与第一单片机连接的存储器内，方便对电机全方位控制，通过第一单片机将控制信号发送至上位机，其可通过数据线或无线网络通讯，实现了通讯的灵活化，并且对超出设置数值给于报警提示和显示，方便人员再次进行设置。

本实用新型能够实现对电机自动测试和报警，通过传感器系统能够检测电机测试时的工作环境状况(包括温度、振动状况等)，实现数据的采集、存储等，能够由显示设备显示输入、输出等当前工作状态，若检测到不正常状态能及时报警，能够有效控制电机的转速(角度)，并能使其处于正、反转或者脱机状态；能够利用液晶显示器显示实验日期和测试数据等；能够实现第一与第二单片机之间的连接，并且能与上位机通讯，实现数据的统计，管理工作以及实验数据的分析等，还可通过无线通讯模块将数据传输到无线终端，且具有现场报警功能，从而扩大电机控制故障报警系统的使用范围，能够使得人员及时维护和处理，提高了使用效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。