Беспроводной терминал сбора данных работы технологического оборудования Российский патент 2020 года по МПК G06F13/00 G05B19/00 

Изобретение относится к области станкостроения, в частности, к устройствам, специально разработанным для мониторинга технологического оборудования и может применяться в системах. Производственное оборудование может быть представлено: станочным парком, например, станками (станки, оборудованные числовым программным управлением, называются станками с ЧПУ): для обработки металлов (например, фрезерные или токарные), дерева, пластмасс, для резки листовых заготовок, для обработки давлением и т.д., промышленными роботами; приводами асинхронных электродвигателей, использующих векторное управление; характерной системой управления современными промышленными роботами.

Известна полезная модель ТЕРМИНАЛ МОНИТОРИНГА (165005 U1, МПК G06F 13/00, G05B 19/00, 27.09.2016) состоящий из корпуса, внутри которого расположены вычислительный блок, включающий в себя процессор, внутреннюю память, микроконтроллер, выполненный с функцией обновления внутренней памяти, модуль Wi-Fi, модуль GSM связи, блок формирователя сигнала синхронизации состояний, блок шифрации, на передней панели корпуса расположен разъем для подключения съемной карты памяти большой емкости, сенсорный дисплей, клавиатура, блок программируемых интерфейсов, предназначенный для подключения сканера штрих-кода и/или сканера RFID метки, причем блок программируемых интерфейсов выполнен с возможностью регистрации и выдачи данных по оператору станка и/или типу выполняемого задания, узел сетевого интерфейса ETHERNET, блок станочных интерфейсов, по меньшей мере таких, как RS232, ИРПС, ИРПР, USB, блок оптоизолированных дискретных каналов ввода-вывода, блок аналоговых каналов ввода, причем упомянутые блок станочных интерфейсов, блок оптоизолированных дискретных каналов ввода-вывода и блок аналоговых

каналов ввода предназначены для подключения к станочному оборудованию с различными системами управления. Недостатком этой полезной модели, является сложность конструкции при подключении и измерении данных

Известна полезная модель ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ С ЧПУ (126855 U1, МПК G05B 19/00, 10.04.2013) состоящий из комутационно соединенной панели оператора системы управления, станочной панели системы управления, промышленного компьютера с установленным ядром системы управления, одного мобильного компьютера с установленной виртуальной панелью, персонального компьютера с установленной виртуальной панелью, сетевого маршрутизатора, при этом ядро системы управления выполнено с модулем синхронизации, а станочная панель подключена напрямую к промышленному компьютеру с возможностью обработки и передачи данных на модуль синхронизации, кроме того мобильный и персональный компьютеры подключены к промышленному компьютеру системы управления посредством сети Ethernet. Недостатком такого программно-аппаратного комплекса является сложность устройство.

Техническим результат заявленного технического решения является обеспечение возможности мониторинга работы контролируемого оборудования любых марок и моделей (станки, автоматические двери, производственное оборудование и т.п.) без вмешательства в электрическую схему оборудования и установки дополнительных датчиков во внутрь оборудования; а так же упрощение монтажа и отсутствие необходимости для подключения беспроводного терминала к технологическому оборудованию проведения дополнительных работ по прокладке линий питания терминала и связи с сервером.

Технический результат достигается за счет того, что терминал сбора данных, посредством установки токовых клещей на электрическую шину питания оборудования, позволяет выполнять измерения о величине и динамике

потреблении электрической энергии проверяемого оборудования, без вмешательства в электрическую схему оборудования, поддерживает и установки дополнительных датчиков во внутрь оборудования, производить питание самого терминала от тех-же клещей, а благодаря наличию в терминале модуля связи и встроенной антенны, передача данных происходит без прокладки дополнительной линии связи с сервером, что упрощает монтаж беспроводного терминала.

На изображениях представлены чертежи беспроводного терминала сбора данных работы технологического оборудования: Фиг. 1. – общий вид; Фиг. 2. - вид системной платы спереди; Фиг. 3. - вид системной платы сзади.

Описание изобретения:

Беспроводной терминал сбора данных работы технологического оборудования включает три базовых элемента, а именно терминал 1, включающий системную плату 4, токовые клещи 2 и соединительный провод 3. Токовые клещи 2 подключены соединительным проводом 3 к терминалу 1. Терминал 1 содержит системную плату 4 на которой размещены: контроллер с аналого-цифровым преобразователем 5 (далее по тексту АЦП, для преобразования аналогового сигнала с токовых клещей в цифровой формат), ионистор 6 (для осуществления накопления электроэнергии), модуль энергоэффективного канала связи 7 (для передачи данных о величине и динамики потребления электрической энергии контролируемого оборудования), встроенную антенну 8 (для формирования беспроводного канала связи), элемент питания 9 (для осуществления питания в не активном режиме).

Работа беспроводного терминала сбора данных работы технологического оборудования:

Для мониторинга работы технологического оборудования на шину питания измеряемого оборудования крепятся токовые клещи 2, подключенные к беспроводному терминалу 1 с помощью соединительного провода 3,

контроллер с АЦП 5расположенный на системной плате 4 преобразует амплитуду силы тока проходящего в шине питания измеряемого оборудования в цифровое представление и формирует пакета данных (полученные измерения о величине и динамике потреблении электрической энергии измеряемого оборудованием) для отправки на сервер через модуль энергоэффективного канала связи 7 с помощью встроенной антенны 8, так же расположенных в системной плате 4, питание терминала 1 производится от токовых клещей 2, а в период отсутствия электрической энергии в шине питания измеряемого, технологического оборудования питание терминала осуществляется от элемента питания 9 расположенного на системной плате 4.

Таким образом, благодаря конструкции терминала, в состав которого входят токовые клещи, позволяющие выполнять измерения о величине и динамике потреблении электрической энергии измеряемого оборудования, без вмешательства в электрическую схему оборудования и установки дополнительных датчиков во внутрь измеряемого оборудования, а также благодаря наличию в системной плате терминала контроллера АЦП, для преобразования аналогового сигнала с токовых клещей в цифровой формат, ионистора, который осуществляет накопление электроэнергии, модуля энергоэффективного канала связи, который передает данные о величине и динамики потребления электрической энергии измеряемого оборудования, встроенной антенны, которая формирует беспроводной канал связи и элемента питания, который осуществляет питания в не активном режиме, тем самым происходит передача данных без прокладки дополнительной линии связи с сервером, что упрощает монтаж беспроводного терминала.

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к устройствам, специально разработанным для мониторинга технологического оборудования, и может применяться в системах. Беспроводной терминал сбора данных работы технологического оборудования включает три базовых элемента, а именно терминал, включающий системную плату, токовые клещи и соединительный провод, который соединяет между собой токовые клещи и терминал, при этом системная плата содержит контроллер с АЦП, ионистор, модуль энергоэффективного канала связи, встроенную антенну, элемент питания. Техническим результат заявленного технического решения является обеспечение возможности мониторинга работы контролируемого оборудования любых марок и моделей (станки, автоматические двери, производственное оборудование и т.п.) без вмешательства в электрическую схему оборудования и установки дополнительных датчиков во внутрь оборудования; а также упрощение монтажа и отсутствие необходимости для подключения беспроводного терминала к технологическому оборудованию, проведения дополнительных работ по прокладке линий питания терминала и связи с сервером. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Беспроводной терминал сбора данных работы технологического оборудования включает три базовых элемента, а именно терминал, включающий системную плату, токовые клещи и соединительный провод, который соединяет между собой токовые клещи и терминал, отличающийся тем, что системная плата содержит контроллер с АЦП, ионистор, модуль энергоэффективного канала связи, встроенную антенну, элемент питания.

2. Беспроводной терминал по п. 1, отличающийся тем, что, благодаря наличию в системной плате терминала контроллера АЦП для преобразования аналогового сигнала с токовых клещей в цифровой формат, ионистора, который осуществляет накопление электроэнергии, модуля энергоэффективного канала связи, который передает данные о величине и динамике потребления электрической энергии измеряемого оборудования, встроенной антенны, которая формирует беспроводной канал связи, и элемента питания, который осуществляет питания в не активном режиме, тем самым происходит передача данных без прокладки дополнительной линии связи с сервером, что упрощает монтаж беспроводного терминала и позволяет выполнять измерения о величине и динамике потреблении электрической энергии измеряемого оборудования без вмешательства во внутреннюю электронную схему измеряемого оборудования и установки дополнительных датчиков во внутрь измеряемого оборудования, а также не требует дополнительных интерфейсов обмена данными.