一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统
技术领域
1.本实用新型涉及磨煤机数据采集技术领域，尤其是涉及一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统。
背景技术：2.在火力发电厂，磨煤机是将煤块破碎并磨成煤粉的机械，它是煤粉炉的重要辅助设备。磨煤机结构复杂，长期使用往往容易出现设备出现故障，之后必须进行被动的人工维修，且维修过程中的针对性和经济性较低，不仅维修工艺落后，设备使用寿命得不到有效提升，而且维护和保养费用较大。
3.为了提高磨煤机的使用寿命和经济效益，考虑到磨煤机出口温度过低会导致磨煤机干燥出力下降、容易堵煤，风粉管道粘结煤粉，影响系统阻力增加；而磨煤机出口温度过高的话，则容易引起制粉系统爆发。此外，现有的中速磨制粉系统很多都不具有保温功能，散热损失增加，容易发生灼伤人员的事故，所以有必要对磨煤机出口温度进行可靠的监测。
技术实现要素：4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于 modbus通信的磨煤机温度监测系统，以可靠、准确地监测磨煤机出口温度信号。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统，包括安装于磨煤机出口位置的温度传感器，所述温度传感器通过基于modbus通信协议的信号采集装置与上位机通信连接，所述信号采集装置包括依次连接的模拟电路单元和数字电路单元，所述模拟电路单元与温度传感器连接，所述数字电路单元与上位机连接。
6.进一步地，所述模拟电路单元包括依次连接的信号放大模块、低通滤波模块和电压抬升模块。
7.进一步地，所述数字电路单元包括stm32f1型微处理器、can控制器、can 收发模块和rs485接口芯片，所述stm32f1型微处理器分别与模拟电路单元、can 控制器相连接，所述can控制器分别与can收发模块、rs485接口芯片连接，所述rs485接口芯片通过modbus通信协议连接至上位机。
8.进一步地，所述can控制器包括用于发送can形式数据的第一can控制模块和用于接收can形式数据的第二can控制模块，所述第一can控制模块通过 can收发模块与第二can控制模块相连接，所述第二can控制模块与rs485接口芯片相连接。
9.进一步地，所述温度传感器具体为wrn2-430型热电偶。
10.进一步地，所述信号放大模块具体为lf155运算放大器。
11.进一步地，所述低通滤波模块具体为usbuf02w6滤波器。
12.进一步地，所述电压抬升模块具体为xl6008变换器。
13.进一步地，所述第一can控制模块和第二can控制模块均为dsp2407芯片。
14.进一步地，所述can收发模块具体为jta1050芯片。
15.与现有技术相比，本实用新型通过设置依次连接的温度传感器、基于modbus 通信协议的信号采集装置和上位机，利用温度传感器实时检测磨煤机出口的温度信号，利用基于modbus通信协议的信号采集装置对温度信号进行处理、并传输给上位机，使得上位机能够远程获取实时采集的磨煤机温度信号，本实用新型能够实现较远距离的信号传输，而且传输信号稳定、传输速度快，保证了温度信号传输的可靠性与准确性，能够兼容于多种工业现场，具有安装方便简单、成本低的优点。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.其中：1、温度传感器，2、信号采集装置，3、上位机，21、模拟电路单元， 22、数字电路单元，210、信号放大模块，211、低通滤波模块，212、电压抬升模块，220、stm32f1型微处理器，221、can控制器，222、can收发模块，223、 rs485接口芯片。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
19.实施例：
20.如图1所示，一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统，包括安装于磨煤机出口位置的温度传感器1，本实施例选用wrn2-430型热电偶作为温度传感器1，以实时采集磨煤机出口温度信号，温度传感器1通过基于modbus通信协议的信号采集装置2与上位机3通信连接，信号采集装置2包括依次连接的模拟电路单元 21和数字电路单元22，模拟电路单元21与温度传感器1连接，数字电路单元22 与上位机3连接。
21.其中，模拟电路单元21包括依次连接的信号放大模块210、低通滤波模块211 和电压抬升模块212，本实施例中，信号放大模块210选用lf155，以将采集的温度模拟信号幅值放大，方便后续电路的信号处理；
22.低通滤波模块211选用usbuf02w6，用以过滤噪声信号；
23.电压抬升模块212选用xl6008，用以将数字电路单元22的输入信号电压维持在数字电路中进行ad转换时要求的电压范围之内；
24.数字电路单元22包括stm32f1型微处理器220、can控制器221、can收发模块222和rs485接口芯片223，stm32f1型微处理器220分别与模拟电路单元21、can控制器221相连接，can控制器221分别与can收发模块222、rs485 接口芯片223连接，rs485接口芯片223通过modbus通信协议连接至上位机3，具体的，can控制器221包括用于发送can形式数据的第一can控制模块和用于接收can形式数据的第二can控制模块，第一can控制模块通过can收发模块与第二can控制模块相连接，第二can控制模块与rs485接口芯片相连接；
25.本实施例中，第一can控制模块和第二can控制模块均为dsp2407芯片，能够将电信号以can的协议格式发送或接收数据；
26.can收发模块222选用jta1050芯片，以传输can形式的电信号；
27.stm32f1型微处理器220的型号具体为stm32f103c8t6，用以对处理过的模拟信号进行ad转换、以及控制与上位机的通信；
28.rs485接口芯片223型号具体为max3485，用以搭建信号采集装置2和上位机3之间的rs485通信网络，上位机3与rs485接口芯片223之间采用modbus 通信协议。
29.在实际应用中，信号采集装置中的模拟电路单元用于对温度传感器输出的温度模拟信号进行调理：首先将来自温度传感器输出的温度模拟信号经过信号放大模块，将信号放大，方便后面电路的信号处理和采样；然后经过低通滤波模块将高于所需频率的信号滤除；最后经过电压抬升模块，使得输入信号电压稳定达到数字电路进行ad转换时要求的电压范围之内；
30.数字电路单元包括can控制器、can收发模块、stm32f1型微处理器和 rs485接口芯片：首先stm32f1型微处理器将传输过来的信号经过ad转换成数字信号，并将数字信号发送给can控制器，can控制器将电信号以can的协议格式发送，接着can收发模块将该信号发送到另一个can控制器，此时可以控制选择接收或拒绝，如果接收，则将接收后的信号发送给rs485接口芯片，rs485 接口芯片负责将信号传送到rs485通信网络上，数据信号将通过modbus协议传输，上位机接收并显示传送到的数字信号，完成对磨煤机温度信号的监测。
31.综上可知，本实用新型提出一种基于modbus通信协议的磨煤机温度信号监测系统，能够实现对磨煤机出口处温度信号的采集，具有开放性、可扩充性、价格便宜、通信信号稳定的优点；还具有通信距离远、兼容性大的特点；且能够实现离线信号采集、存储和在线数据分析的功能，为磨煤机的实时监测和故障预警提供可靠的实时数据，且上位机存储的历史数据也可以为后续的检修运维等提供可靠保障。
技术特征：1.一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统，其特征在于，包括安装于磨煤机出口位置的温度传感器(1)，所述温度传感器(1)通过基于modbus通信协议的信号采集装置(2)与上位机(3)通信连接，所述信号采集装置(2)包括依次连接的模拟电路单元(21)和数字电路单元(22)，所述模拟电路单元(21)与温度传感器(1)连接，所述数字电路单元(22)与上位机(3)连接；所述数字电路单元(22)包括stm32f1型微处理器(220)、can控制器(221)、can收发模块(222)和rs485接口芯片(223)，所述stm32f1型微处理器(220)分别与模拟电路单元(21)、can控制器(221)相连接，所述can控制器(221)分别与can收发模块(222)、rs485接口芯片(223)连接，所述rs485接口芯片(223)通过modbus通信协议连接至上位机(3)；所述can控制器(221)包括用于发送can形式数据的第一can控制模块和用于接收can形式数据的第二can控制模块，所述第一can控制模块通过can收发模块(222)与第二can控制模块相连接，所述第二can控制模块与rs485接口芯片(223)相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统，其特征在于，所述模拟电路单元(21)包括依次连接的信号放大模块(210)、低通滤波模块(211)和电压抬升模块(212)。3.根据权利要求1～2任一所述的一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统，其特征在于，所述温度传感器(1)具体为wrn2-430型热电偶。4.根据权利要求2所述的一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统，其特征在于，所述信号放大模块(210)具体为lf155运算放大器。5.根据权利要求2所述的一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统，其特征在于，所述低通滤波模块(211)具体为usbuf02w6滤波器。6.根据权利要求2所述的一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统，其特征在于，所述电压抬升模块(212)具体为xl6008变换器。7.根据权利要求1所述的一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统，其特征在于，所述第一can控制模块和第二can控制模块均为dsp2407芯片。8.根据权利要求1所述的一种基于modbus通信的磨煤机温度监测系统，其特征在于，所述can收发模块(222)具体为jta1050芯片。
技术总结本实用新型涉及一种基于Modbus通信的磨煤机温度监测系统，包括安装于磨煤机出口位置的温度传感器，温度传感器通过基于Modbus通信协议的信号采集装置与上位机通信连接，信号采集装置包括依次连接的模拟电路单元和数字电路单元，模拟电路单元与温度传感器连接，数字电路单元与上位机连接。与现有技术相比，本实用新型能够可靠、准确地监测磨煤机出口温度信号，实现远距离的温度信号采集及传输，同时保证信号传输的可靠性及准确性。证信号传输的可靠性及准确性。证信号传输的可靠性及准确性。
技术研发人员：杨枫 李一 施文 张泉水 石伟栋
受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一电厂
技术研发日：2021.08.27
技术公布日：2022/7/5
