一种电炉远程监控系统的制作方法

本实用新型属于电炉控制技术领域，具体涉及一种电炉远程监控系统。

背景技术：

铸造是个很基础的行业，各行各业都需要铸造件，是制造业的基础。在铸造车间，电炉是铸铁、铸铜、铝、铜等合金熔炼、保温的关键设备，主要依靠电磁感应和涡流的热效应，使熔炼合金中产生感应电流，以加热、熔化合金材料。电炉熔炼工艺成熟，具有能源利用率高、熔炼速度快、品质好、化学成分均匀且易于调整等优点。但是，现有技术中的电炉，大多采用现场设置控制器的方式进行控制，一方面，现场需要有工人进行操作，耗费的人力物力高；另一方面，一台电炉需要设置一台控制器，控制器不容易替换，维护频繁，成本高；如何做到使用最少的时间，消耗最少的能源，做出更高质量的铸件，也是摆在电炉操作技术员面前的难解课题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电炉远程监控系统，其结构简单，设计新颖合理，实现方便，使用操作方便，降低了成本，提高了铸造效率，实用性性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种电炉远程监控系统，其特征在于：包括用于对电炉的工作状态进行监控的感知终端、与感知终端无线连接并通信的路由器和与路由器通过通信网络连接的远程监控终端，所述感知终端的数量与电炉的数量相同且为一个或多个，一个路由器与一个或多个感知终端无线连接并通信；所述感知终端包括微控制器模块和与微控制器模块相接的无线通信模块，所述微控制器模块的输入端接有参数设置电路、用于对电炉的输出电流进行实时检测的电流检测电路和用于对电炉的炉温进行实时检测的温度检测电路，所述微控制器模块的输出端接有用于对电炉的开关进行控制的开关控制电路和用于对电炉的功率进行调节的功率调节电路，所述功率调节电路与电炉的晶闸管触发电路连接。

上述的一种电炉远程监控系统，其特征在于：所述微控制器模块为ARM微控制器STM32F415。

上述的一种电炉远程监控系统，其特征在于：所述无线通信模块为串口型无线通信模块E32-TTL-100，所述串口型无线通信模块E32-TTL-100的第1引脚和第2引脚分别对应与所述ARM微控制器STM32F415的第14引脚和第15引脚连接，所述串口型无线通信模块E32-TTL-100的第3引脚和第4引脚分别对应与所述ARM微控制器STM32F415的第16引脚和第17引脚连接，所述串口型无线通信模块E32-TTL-100的第5引脚与所述ARM微控制器STM32F415的第20引脚连接。

上述的一种电炉远程监控系统，其特征在于：所述参数设置电路为拨码开关VDG/S-08L-H-R，所述拨码开关VDG/S-08L-H-R的第1～6引脚依次对应与所述ARM微控制器STM32F415的第54～59引脚连接，所述拨码开关VDG/S-08L-H-R的第7引脚和第8引脚分别对应与所述ARM微控制器STM32F415的第61引脚和第62引脚连接。

上述的一种电炉远程监控系统，其特征在于：所述电流检测电路包括依次连接的电流传感器、I/V转换电路、放大电路和滤波电路，所述电流传感器为杭州米科传感技术有限公司生产的型号为MIK-DJI的电流传感器。

上述的一种电炉远程监控系统，其特征在于：所述温度检测电路包括红外测温仪以及用于连接红外测温仪与微控制器模块的串口通信电路，所述红外测温仪的型号为TM990D，所述串口通信电路包括数字隔离器ADM3251EARWZ和九针串口DB9，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第8引脚和第9引脚分别对应与所述ARM微控制器STM32F415的第43引脚和第42引脚连接，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第15引脚和第16引脚分别对应与所述九针串口DB9的第3引脚和第2引脚连接。

上述的一种电炉远程监控系统，其特征在于：所述微控制器模块的输出端接有用于在红外测温仪被遮挡无法检测温度时发出声音报警信号的声音报警电路，所述声音报警电路包括三极管Q1和蜂鸣器LS，所述三极管Q1的基极与所述微控制器模块的第2引脚连接，且通过电阻R22接地，所述蜂鸣器LS的正极与5V供电电源的输出端连接，所述蜂鸣器LS的负极与三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极接地。

上述的一种电炉远程监控系统，其特征在于：所述开关控制电路包括依次连接的开关控制继电器和开关控制接触器，所述开关控制继电器与微控制器模块的输出端连接，所述开关控制接触器串联在电炉的供电电路中。

上述的一种电炉远程监控系统，其特征在于：所述功率调节电路包括串联在电炉的晶闸管触发电路中用于对晶闸管触发电路的输出电压进行调节的马达电位器，以及用于对马达电位器中的马达正转进行控制的正转控制继电器和用于对马达电位器中的马达反转进行控制的反转控制继电器，所述正转控制继电器和反转控制继电器均与微控制器模块的输出端连接，所述正转控制继电器和反转控制继电器均串联在马达电位器的供电回路中。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理，实现方便。

2、本实用新型的智能化程度高，使用操作方便。

3、本实用新型的工作可靠性高，且由于具有自主学习功能，因此能够用于对不同的电炉进行控制，无需经常维护维修，降低了每台电炉设置一台控制器的成本。

4、本实用新型能够用于对不同的电炉进行控制，适用范围广。

5、本实用新型能够远程实现对多台电炉的自动控制，能够降低电炉铸造的人力物力成本，提高铸造效率。

6、本实用新型推广使用后，能够用最少的时间，消耗最少的能源，做出更高质量的铸件，实用性性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型的结构简单，设计新颖合理，实现方便，使用操作方便，降低了成本，提高了铸造效率，实用性性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中电炉远程监控系统的电路框图。

图2为本实用新型实施例1中电炉远程监控系统的电路原理框图。

图3为本实用新型实施例2中电炉远程监控系统的电路框图。

图4为本实用新型实施例2中电炉远程监控系统的电路原理框图。

图5为本实用新型微控制器模块的电路原理图。

图6为本实用新型无线通信模块的电路原理图。

图7为本实用新型参数设置电路的电路原理图。

图8为本实用新型串口通信电路的电路原理图。

图9为本实用新型声音报警电路的电路原理图。

附图标记说明:

1—感知终端；1-1—微控制器模块；1-2—无线通信模块；

1-3—参数设置电路；1-4—电流检测电路；1-41—电流传感器；

1-42—I/V转换电路；1-43—放大电路；1-44—滤波电路；

1-5—温度检测电路；1-51—红外测温仪；1-52—串口通信电路；

1-6—开关控制电路；1-61—开关控制继电器；

1-62—开关控制接触器；1-7—功率调节电路；1-71—马达电位器；

1-72—正转控制继电器；1-73—反转控制继电器；

1-8—声音报警电路；2—路由器；3—远程监控终端。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的一种电炉远程监控系统，包括用于对电炉的工作状态进行监控的感知终端1、与感知终端1无线连接并通信的路由器2和与路由器2通过通信网络连接的远程监控终端3，所述感知终端1的数量与电炉的数量相同且为一个，一个路由器2与一个感知终端1无线连接并通信；所述感知终端1包括微控制器模块1-1和与微控制器模块1-1相接的无线通信模块1-2，所述微控制器模块1-1的输入端接有参数设置电路1-3、用于对电炉的输出电流进行实时检测的电流检测电路1-4和用于对电炉的炉温进行实时检测的温度检测电路1-5，所述微控制器模块1-1的输出端接有用于对电炉的开关进行控制的开关控制电路1-6和用于对电炉的功率进行调节的功率调节电路1-7，所述功率调节电路1-7与电炉的晶闸管触发电路连接。

本实施例中，如图5所示，所述微控制器模块1-1为ARM微控制器STM32F415。

本实施例中，如图6所示，所述无线通信模块1-2为串口型无线通信模块E32-TTL-100，所述串口型无线通信模块E32-TTL-100的第1引脚和第2引脚分别对应与所述ARM微控制器STM32F415的第14引脚和第15引脚连接，所述串口型无线通信模块E32-TTL-100的第3引脚和第4引脚分别对应与所述ARM微控制器STM32F415的第16引脚和第17引脚连接，所述串口型无线通信模块E32-TTL-100的第5引脚与所述ARM微控制器STM32F415的第20引脚连接。具体实施时，所述串口型无线通信模块E32-TTL-100的第6引脚与3.3V供电电源的输出端连接，所述串口型无线通信模块E32-TTL-100的第7引脚接地，所述串口型无线通信模块E32-TTL-100的第6引脚和第7引脚之间接有并联的电容C19和电容C20。

本实施例中，如图7所示，所述参数设置电路1-3为拨码开关VDG/S-08L-H-R，所述拨码开关VDG/S-08L-H-R的第1～6引脚依次对应与所述ARM微控制器STM32F415的第54～59引脚连接，所述拨码开关VDG/S-08L-H-R的第7引脚和第8引脚分别对应与所述ARM微控制器STM32F415的第61引脚和第62引脚连接。具体实施时，所述拨码开关VDG/S-08L-H-R的第9～16引脚均接地。

本实施例中，如图2所示，所述电流检测电路1-4包括依次连接的电流传感器1-41、I/V转换电路1-42、放大电路1-43和滤波电路1-44，所述电流传感器1-41为杭州米科传感技术有限公司生产的型号为MIK-DJI的电流传感器。该电流传感器1-41的量程为0～1000A，输出为4mA～20mA。

本实施例中，所述温度检测电路1-5包括红外测温仪1-51以及用于连接红外测温仪1-51与微控制器模块1-1的串口通信电路1-52，所述红外测温仪1-51的型号为TM990D，如图8所示，所述串口通信电路1-52包括数字隔离器ADM3251EARWZ和九针串口DB9，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第8引脚和第9引脚分别对应与所述ARM微控制器STM32F415的第43引脚和第42引脚连接，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第15引脚和第16引脚分别对应与所述九针串口DB9的第3引脚和第2引脚连接。具体实施时，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第2引脚和第3引脚均与5V供电电源的输出端连接，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第4～7引脚、第10引脚和第11引脚均接地，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第2引脚和第10引脚之间接有并联的电容C39、电容C40、电容C41和电容C42，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第12引脚通过电容C34接地，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第13引脚和第14引脚之间接有电容C46，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第17引脚和第18引脚之间接有电容C44，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第19引脚和第20引脚之间接有电容C38，所述数字隔离器ADM3251EARWZ的第20引脚和第11引脚之间接有电容C37。

本实施例中，如图2所示，所述微控制器模块1-1的输出端接有用于在红外测温仪1-51被遮挡无法检测温度时发出声音报警信号的声音报警电路1-8，如图9所示，所述声音报警电路1-8包括三极管Q1和蜂鸣器LS，所述三极管Q1的基极与所述微控制器模块1-1的第2引脚连接，且通过电阻R22接地，所述蜂鸣器LS的正极与5V供电电源的输出端连接，所述蜂鸣器LS的负极与三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极接地。

本实施例中，如图2所示，所述开关控制电路1-6包括依次连接的开关控制继电器1-61和开关控制接触器1-62，所述开关控制继电器1-61与微控制器模块1-1的输出端连接，所述开关控制接触器1-62串联在电炉的供电电路中。

本实施例中，如图2所示，所述功率调节电路1-7包括串联在电炉的晶闸管触发电路中用于对晶闸管触发电路的输出电压进行调节的马达电位器1-71，以及用于对马达电位器1-71中的马达正转进行控制的正转控制继电器1-72和用于对马达电位器1-71中的马达反转进行控制的反转控制继电器1-73，所述正转控制继电器1-72和反转控制继电器1-73均与微控制器模块1-1的输出端连接，所述正转控制继电器1-72和反转控制继电器1-73均串联在马达电位器1-71的供电回路中。

采用本实施例的远程监控系统对电炉进行远程监控时，参数设置电路1-3用于对电炉的控制ID号进行设置，所述微控制器模块1-1能够将电炉的控制ID号通过无线通信模块1-2传输给路由器2，路由器2再通过通信网络传输给远程监控终端3；在远程监控终端3上输入电炉的控制ID号和功率，所述远程监控终端3能够根据输入的控制ID号和功率，查找预先存在其中的电阻值与功率的对应关系表，找到与功率对应的电阻值，并将找出的电阻值通过通信网络传输给路由器2，路由器2再通过无线通信模块1-2传输给感知终端1中的微控制器模块1-1；所述微控制器模块1-1能够通过控制正转控制继电器1-72或反转控制继电器1-73，控制马达电位器1-71中的马达正转或反转，使马达电位器1-71串入电炉的晶闸管触发电路中的阻值与找出的电阻值相等，将电炉的功率调整到所需的功率。

实施例2

如图3和图4所示，本实施例的一种电炉远程监控系统，与实施例1不同的是：所述感知终端1的数量与电炉的数量相同且为多个，一个路由器2与多个感知终端1无线连接并通信。其余结构均与实施例1相同。

采用本实施例的远程监控系统对电炉进行远程监控的过程与实施例1相同。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。