信號處理裝置與方法、稱重系統(tǒng)及攪拌站的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種信號處理裝置與方法、稱重系統(tǒng)及攪拌站，其中，該信號處理裝置包括：多個AD采集單元，用于與多個稱重傳感器的輸出口一一對應(yīng)連接；處理單元，與多個AD采集單元連接，用于根據(jù)每一稱重傳感器的輸出信息與預(yù)設(shè)的該稱重傳感器的輸出正常范圍的對比結(jié)果，確定稱重傳感器的輸出信息是否在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)，并在確定不在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)時，生成稱重傳感器的故障信息；通信單元，用于傳送稱重傳感器的輸出信息及稱重傳感器的故障信息。本發(fā)明能對每個稱重傳感器故障時的信號進行分析判斷，并將故障信息通過總線傳輸給配料控制終端，能保證稱量的準確性；同時因能自動判斷傳感器的故障，無需要人工排查，效率高。
【專利說明】信號處理裝置與方法、稱重系統(tǒng)及攪拌站

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號處理領(lǐng)域，特別是指一種信號處理裝置與方法、稱重系統(tǒng)及攪拌站。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，混凝土攪拌站配料控制一般使用分布式控制系統(tǒng)，該分布式控制系統(tǒng)具體包括一套主機和多個顯示采集控制模塊。其中顯示采集控制模塊的主要功能包括兩個方面，一是用于采集和處理傳感器信息，二是顯示傳感器信息和控制過程信息，并進行相應(yīng)的配料控制。然而，顯示控制與傳感器信息采集一體化的顯示采集控制模塊存在諸多不足，如:系統(tǒng)布線復(fù)雜，信息采集與顯示控制不能并行進行等。
[0003]為克服上述顯示采集控制模塊的不足，專利號為200620051933.4的文獻公開了一種攪拌站的稱重傳感器信息采集裝置，它包括處理單元、CAN(Controller AreaNetwork,控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線通信單元、電源單元和多路對稱平衡前置輸入單元，多個傳感器輸入信號通過該多路對稱平衡前置輸入單元處理(包括濾波、放大、轉(zhuǎn)換等)后由處理單元進行處理，進而由CAN總線通信單元傳輸。該文獻內(nèi)容中，當其中一個或多個傳感器故障時，該多路對稱平衡前置輸入單元的輸出信號可能仍在正常范圍內(nèi)，處理單元無法分析并判斷故障信號，仍然通過CAN總線通信單元正常向控制終端發(fā)送信息，導(dǎo)致稱量不準，造成損失；同時處理單元無法自動判斷故障的傳感器，需要人工排查，效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種信號處理裝置，以解決現(xiàn)有信號處理裝置無法識別傳感器故障帶來的不足。
[0005]一方面，本發(fā)明提供一種信號處理裝置，用于對多個稱重傳感器的輸出數(shù)據(jù)進行處理，所述信號處理裝置包括:多個AD(Analog To Digital，，模擬/數(shù)字)采集單元，用于與所述多個稱重傳感器的輸出口一一對應(yīng)連接；處理單元，與所述多個AD采集單元連接，用于根據(jù)每一所述稱重傳感器的輸出信息與預(yù)設(shè)的該稱重傳感器的輸出正常范圍的對比結(jié)果，確定所述稱重傳感器的輸出信息是否在相應(yīng)的所述輸出正常范圍內(nèi)，并在確定不在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)時，生成所述稱重傳感器的故障信息；通信單元，用于傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息。
[0006]進一步地，所述通信單元包括至少兩種基于不同總線通信協(xié)議的通信單元。
[0007]進一步地,所述通信單元包括基于CAN通信協(xié)議的通信單元、基于CANopen通訊協(xié)議的通訊單元、基于RS485通信協(xié)議的通信單元及基于Profibus通信協(xié)議的通信單元中的至少兩種。
[0008]進一步地，所述處理單元包括輸出選擇子單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的各所述通信單元的優(yōu)先級，選擇用于傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息的通信單元。
[0009]進一步地，所述通信單元具有用于將自身狀態(tài)信息發(fā)送至所述處理單元的狀態(tài)反饋口 ；所述輸出選擇子單元用于根據(jù)所述狀態(tài)反饋口發(fā)送的狀態(tài)信息確定優(yōu)先級別高的所述通信單元是否正常工作，并選擇優(yōu)先級別高且正常工作的通信單元傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息。
[0010]進一步地，所述處理單元還包括處理子單元，用于根據(jù)各所述稱重傳感器的輸出信息處理得到各所述稱重傳感器的總輸出信息，以及將所述總輸出信息發(fā)送至所述通信單
J Li ο
[0011]另一方面，本發(fā)明提供一種稱重系統(tǒng)，包括多個稱重傳感器，所述稱重系統(tǒng)還包括所述的信號處理裝置。
[0012]又一方面，本發(fā)明提供一種攪拌站，設(shè)置有所述的稱重系統(tǒng)。
[0013]再一方面，本發(fā)明提供一種信號處理方法，用于對多個稱重傳感器的輸出數(shù)據(jù)進行處理，其特征在于，所述信號處理方法包括：多個AD采集單元一一對應(yīng)接收多個稱重傳感器的輸出信息；處理單元根據(jù)每一所述稱重傳感器的輸出信息與預(yù)設(shè)的該稱重傳感器的輸出正常范圍的對比結(jié)果，確定所述稱重傳感器的輸出信息是否在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)，并在確定不在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)時，生成所述稱重傳感器的故障信息；所述處理單元將所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息發(fā)送至總線。
[0014]進一步地，在所述“將所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息發(fā)送至總線”步驟之前還包括：所述處理單元接收各通信單元的狀態(tài)信息；根據(jù)各所述通信單元的狀態(tài)信息確定優(yōu)先級別高的所述通信單元是否正常工作，并選擇預(yù)設(shè)的優(yōu)先級別高且正常工作的通信單元傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息；或/和；所述處理器根據(jù)各所述稱重傳感器的輸出信息處理得到各所述稱重傳感器的總輸出信息，以及將所述總輸出信息發(fā)送至所述總線。
[0015]本發(fā)明信號處理裝置及方法通過采用多個獨立AD采集單元；每個稱重傳感器通過一個獨立的AD采集單元將信號傳輸給處理單元，處理單元可對每個稱重傳感器故障時的信號進行分析判斷，并將故障信息通過總線傳輸，能避免現(xiàn)有技術(shù)中處理單元無法分析并判斷故障信號，導(dǎo)致稱量不準，造成損失的不足；同時能避免現(xiàn)有技術(shù)中處理單元無法自動判斷故障的傳感器，需要人工排查，效率低的不足。
[0016]上述稱重系統(tǒng)及攪拌站具有該信號處理裝置，且具有相應(yīng)的技術(shù)效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖I為本發(fā)明實施例提供的信號處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；為方便理解，圖I中還示出了多個稱重傳感器；
[0019]圖2為本發(fā)明實施例提供的信號處理方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0020]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0021]參見圖1，其示出了本發(fā)明提供的信號處理裝置的優(yōu)選實施例。該信號處理裝置用于對多個稱重傳感器的輸出數(shù)據(jù)進行處理，所述信號處理裝置包括：多個AD采集單元，用于與所述多個稱重傳感器的輸出口一一對應(yīng)連接，每一 AD采集單元可以包括濾波、放大及轉(zhuǎn)換電路等；處理單元，與所述多個AD采集單元連接，用于根據(jù)每一所述稱重傳感器的輸出信息與預(yù)設(shè)的該稱重傳感器的輸出正常范圍的對比結(jié)果，確定所述稱重傳感器的輸出信息是否在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)，并在確定不在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)時，生成所述稱重傳感器的故障信息；通信單元，用于傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息。
[0022]上述方案中，信號處理裝置包括多個獨立AD采集單元、處理單元和通信單元；處理單元負責整個信號處理裝置的控制和數(shù)據(jù)處理功能，處理單元通過AD采集單元接收稱重傳感器的信號，針對所接入的每個稱重傳感器具有故障診斷功能，并通過通信單元和外界通信，能避免現(xiàn)有技術(shù)中處理單元無法分析并判斷故障信號，導(dǎo)致稱量不準，造成損失的不足；同時能避免現(xiàn)有技術(shù)中處理單元無法自動判斷故障的傳感器，需要人工排查，效率低的不足。
[0023]優(yōu)選地，所述通信單元包括至少兩種基于不同總線通信協(xié)議的通信單元。具體地，如圖I所示，所述通信單元包括基于CAN通信協(xié)議的通信單元、基于CANopen通訊協(xié)議的通訊單元、基于RS485通信協(xié)議的通信單元及基于Profibus通信協(xié)議的通信單元。相比于現(xiàn)有技術(shù)只有一種總線通信方式，導(dǎo)致應(yīng)用單一，且當總線故障時，配料系統(tǒng)不得不停止工作，無備選通信方式，冗余性差的諸多不足而言，本實施例信號處理裝置具備多種總線通信協(xié)議的通信單元（接口），應(yīng)用場合豐富，當正在工作的總線故障時可切換到另一種總線通信，提高了系統(tǒng)可靠性。
[0024]優(yōu)選地，所述處理單元包括輸出選擇子單元（圖中未示出），用于根據(jù)預(yù)設(shè)的各所述通信單元的優(yōu)先級，選擇用于傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息的通信單元。通過對各通信單元預(yù)先設(shè)置優(yōu)先級，可以根據(jù)實際需要選定優(yōu)先級別高的通信單元進行通信。
[0025]進一步優(yōu)選地，所述通信單元具有用于將自身狀態(tài)信息發(fā)送至所述處理單元的狀態(tài)反饋口（圖中未示出）；所述輸出選擇子單元用于根據(jù)所述狀態(tài)反饋口發(fā)送的狀態(tài)信息確定優(yōu)先級別高的所述通信單元是否正常工作，并選擇優(yōu)先級別高且正常工作的通信單元傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息。通過根據(jù)狀態(tài)反饋口反饋的各通信單元的狀態(tài)信息，可以及時地確定通信單元是否正常工作，進行便于自動進行通信單元的選擇，實現(xiàn)了信息傳輸?shù)淖詣踊?br> [0026]優(yōu)選地，所述處理單元還包括處理子單元（圖中未示出），用于根據(jù)各所述稱重傳感器的輸出信息處理得到各所述稱重傳感器的總輸出信息，以及將所述總輸出信息發(fā)送至所述通信單元。通過處理子單元處理得到各所述稱重傳感器的總輸出信息，便于根據(jù)該總輸出信息進行后續(xù)分析。
[0027]本實施例通過采用多個獨立AD采集單元；每個稱重傳感器通過一個獨立的AD采集單元將信號傳輸給處理單元，處理單元可對每個稱重傳感器故障時的信號進行分析判斷，并將故障信息通過總線傳輸給配料控制終端，能保證稱量的準確性；同時能自動判斷故障的傳感器，無需人工排查，效率高；此外，處理單元和基于至少兩種不同總線通信協(xié)議的通信單元連接，當正在工作的總線故障時可切換到另一種總線通信，提高了系統(tǒng)可靠性。
[0028]本發(fā)明還提供一種稱重系統(tǒng)，包括多個稱重傳感器及上述信號處理裝置。此外，本發(fā)明還提供一種攪拌站，設(shè)置有所述的稱重系統(tǒng)。上述稱重系統(tǒng)及攪拌站具有該信號處理裝置，且具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
[0029]如圖2所示，本發(fā)明還提供一種信號處理方法，該方法主要是對應(yīng)于圖I中信號處理裝置的流程，對圖I的解釋說明可以適用于本實施例，該方法用于對多個稱重傳感器的輸出數(shù)據(jù)進行處理，包括：
[0030]步驟S21 ：AD采樣，即各AD采集單元一一對應(yīng)采集多個稱重傳感器的輸出信息；
[0031]步驟S22 :數(shù)字濾波處理，即各AD采集單元分別對各稱重傳感器的輸出信息進行數(shù)字濾波處理；
[0032]步驟S23 :傳感器數(shù)據(jù)處理及故障診斷，即處理單元接收經(jīng)各AD采集單元濾波處理后的多個稱重傳感器的輸出信息，并根據(jù)每一所述稱重傳感器的輸出信息與預(yù)設(shè)的該稱重傳感器的輸出正常范圍的對比結(jié)果，確定所述稱重傳感器的輸出信息是否在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)，且在確定不在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)時，生成所述稱重傳感器的故障信息；將所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息發(fā)送至總線；
[0033]優(yōu)選地，在包括多個基于不同總線通信協(xié)議的通信接口時，處理器還可以接收各通信單元的狀態(tài)信息，并根據(jù)各所述通信單元的狀態(tài)信息確定優(yōu)先級別高的所述通信單元是否正常工作，且選擇預(yù)設(shè)的優(yōu)先級別高且正常工作的通信單元傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息至總線；
[0034]優(yōu)選地，總線上除了傳輸每個稱重傳感器的信號數(shù)據(jù)及每個稱重傳感器的故障信息數(shù)據(jù)以外，還可以傳輸所有稱重傳感器的總信號數(shù)據(jù)；為此，處理單元還可以根據(jù)各所述稱重傳感器的輸出信息處理得到各所述稱重傳感器的總輸出信息，以及將所述總輸出信息發(fā)送至所述總線；
[0035]步驟S23 :通訊，即總線傳輸上述稱重傳感器的輸出信息、所述稱重傳感器的故障信息及所述總輸出信息至外界設(shè)備（如配料控制終端）。
[0036]本實施例通過多個獨立AD米集單兀對應(yīng)米集多個稱重傳感器的輸出信息；單獨對每個稱重傳感器故障時的信號進行分析判斷，并將故障信息通過總線傳輸給配料控制終端，能保證稱量的準確性；同時能自動判斷故障的傳感器，無需要人工排查，效率高；此外，處理單元根據(jù)各通信單元的狀態(tài)信息選擇優(yōu)選級別高且正常工作的通信單元進行數(shù)據(jù)傳輸，當正在工作的總線故障時可切換到另一種總線通信，提高了系統(tǒng)可靠性。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種信號處理裝置，用于對多個稱重傳感器的輸出數(shù)據(jù)進行處理，其特征在于，所述信號處理裝置包括: 多個AD采集單元，用于與所述多個稱重傳感器的輸出口 一一對應(yīng)連接； 處理單元，與所述多個AD采集單元連接，用于根據(jù)每一所述稱重傳感器的輸出信息與預(yù)設(shè)的該稱重傳感器的輸出正常范圍的對比結(jié)果，確定所述稱重傳感器的輸出信息是否在相應(yīng)的所述輸出正常范圍內(nèi)，并在確定不在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)時，生成所述稱重傳感器的故障信息； 通信單元，用于傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其特征在于，所述通信單元包括至少兩種基于不同總線通信協(xié)議的通信單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號處理裝置，其特征在于，所述通信單元包括基于CAN通信協(xié)議的通信單元、基于CANopen通訊協(xié)議的通訊單元、基于RS485通信協(xié)議的通信單元及基于Profibus通信協(xié)議的通信單元中的至少兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的信號處理裝置，其特征在于，所述處理單元包括輸出選擇子單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的各所述通信單元的優(yōu)先級，選擇用于傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息的通信單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號處理裝置，其特征在于，所述通信單元具有用于將自身狀態(tài)信息發(fā)送至所述處理單元的狀態(tài)反饋口； 所述輸出選擇子單元用于根據(jù)所述狀態(tài)反饋口發(fā)送的狀態(tài)信息確定優(yōu)先級別高的所述通信單元是否正常工作，并選擇優(yōu)先級別高且正常工作的通信單元傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信號處理裝置，其特征在于，所述處理單元還包括處理子單元，用于根據(jù)各所述稱重傳感器的輸出信息處理得到各所述稱重傳感器的總輸出信息，以及將所述總輸出信息發(fā)送至所述通信單元。
7.一種稱重系統(tǒng)，包括多個稱重傳感器，其特征在于，所述稱重系統(tǒng)還包括如權(quán)利要求1-6中任一項所述的信號處理裝置。
8.一種攪拌站，其特征在于，設(shè)置有如權(quán)利要求7所述的稱重系統(tǒng)。
9.一種信號處理方法，用于對多個稱重傳感器的輸出數(shù)據(jù)進行處理，其特征在于，所述信號處理方法包括: 多個AD采集單元一一對應(yīng)接收多個稱重傳感器的輸出信息； 處理單元根據(jù)每一所述稱重傳感器的輸出信息與預(yù)設(shè)的該稱重傳感器的輸出正常范圍的對比結(jié)果，確定所述稱重傳感器的輸出信息是否在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)，并在確定不在相應(yīng)的輸出正常范圍內(nèi)時，生成所述稱重傳感器的故障信息； 所述處理單元將所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息發(fā)送至總線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號處理方法，其特征在于， 在所述“將所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息發(fā)送至總線”步驟之前還包括:所述處理單元接收各通信單元的狀態(tài)信息；根據(jù)各所述通信單元的狀態(tài)信息確定優(yōu)先級別高的所述通信單元是否正常工作，并選擇預(yù)設(shè)的優(yōu)先級別高且正常工作的通信單元傳送所述稱重傳感器的輸出信息及所述稱重傳感器的故障信息；或/和； 所述處理器根據(jù)各所述稱重傳感器的輸出信息處理得到各所述稱重傳感器的總輸出信息，以及將所述總輸出信息發(fā)送至所述總線。
【文檔編號】G01G23/01GK104132726SQ201410319703
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】魏志魁, 李時育, 吳俊
申請人:三一汽車制造有限公司