專利名稱：機(jī)床電氣監(jiān)測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)床電器維修領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)不足之處是常用的檢測(cè)工具是萬(wàn)用表，通過(guò)測(cè)量電路中的電壓和電阻，對(duì)照電氣原理圖進(jìn)行分析，找出故障，這種方法的缺點(diǎn)是(1)檢測(cè)效率低;
(2)電器動(dòng)作很快，看不清各個(gè)電器動(dòng)作的先后和幾個(gè)電器的同時(shí)動(dòng)作;
(3)有些故障瞬間即逝，無(wú)法檢查和測(cè)量;
(4)有些機(jī)床出故障后不允許再開機(jī)試車，給檢修造成困難;
(5)發(fā)生設(shè)備事故后因無(wú)記錄，給分析事故原因造成困難。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種機(jī)床電氣監(jiān)測(cè)儀器，與機(jī)床電器要檢測(cè)的點(diǎn)相連，對(duì)各電器的動(dòng)作與否及電路中有無(wú)電壓，觸點(diǎn)的通斷和有關(guān)模擬量實(shí)行在線工作實(shí)時(shí)測(cè)量和儲(chǔ)存打印，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和迅速分析故障原因和部位。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，將傳統(tǒng)的萬(wàn)用表測(cè)試，改成專門生產(chǎn)一種機(jī)床監(jiān)測(cè)儀，該機(jī)床電氣監(jiān)測(cè)儀由采集轉(zhuǎn)換板負(fù)責(zé)將輸入信號(hào)變成TTL電平開關(guān)量和0-5V的模擬量信號(hào)。采集存貯板負(fù)責(zé)對(duì)已變成TTL電平的開關(guān)量信號(hào)和0-5V的模擬量信號(hào)進(jìn)行采集，識(shí)別和貯存。鍵盤顯示板負(fù)責(zé)對(duì)采集板中已存貯的信號(hào)進(jìn)行顯示，必要時(shí)，可控制打印機(jī)進(jìn)行打印。并對(duì)采集存貯板進(jìn)行操作控制。以便查詢、顯示機(jī)床電器各個(gè)部分工作情況，分析判斷故障原因。采集存貯板和鍵盤顯示板中的信號(hào)通過(guò)串行口連接。
本發(fā)明附面說(shuō)明如下

圖1是采集轉(zhuǎn)換板電壓檢測(cè)部分的電路圖。
圖2是采集轉(zhuǎn)換板通斷檢測(cè)部分的電路圖。
圖3是采集存貯板總線路圖。
圖4是鍵盤顯示板總線路圖。
圖1是采集轉(zhuǎn)換板電壓檢測(cè)電路圖，該電路的設(shè)置目的是了解機(jī)床電器某點(diǎn)在某一瞬間的狀態(tài)，即有無(wú)電壓，而對(duì)電壓極性與大小不予考慮，其組成是由7805供給電路直流電源，由LM339組成雙限比較器(窗口比較器)，比較器A和B為其中的一路檢測(cè)輸入，比較器A的負(fù)輸入端與比較器B的正輸入端接在一起作為電壓檢測(cè)輸入，檢測(cè)電壓通過(guò)R5一端，通過(guò)R5、R4分壓送往LM339電壓檢測(cè)輸入端。比較器A的正輸入端接R2和D2分壓提供的+0.6V比較電壓，比較器B的負(fù)輸入端接R1和D1分壓提供的-0.6V比較電壓，A和B的輸出端接在一起，通過(guò)R3接光電耦合器4N25，只要檢測(cè)端的電壓絕對(duì)值超過(guò)0.6V，A或B必有一個(gè)輸出低電平光耦得電發(fā)光，此信號(hào)送往由單片機(jī)構(gòu)成的采集存貯板處理，實(shí)現(xiàn)了電壓檢測(cè)，此電路每組8個(gè)。
圖2是采集轉(zhuǎn)換板上通斷檢測(cè)的電路圖，該電路的目的為檢測(cè)觸點(diǎn)的通斷情況，可在線測(cè)試，觸點(diǎn)兩端有無(wú)電壓，不影響電器正常工作。
如附圖2，該電路的組成由3524脈寬調(diào)制電路其輸出連接推動(dòng)BG1，BG1集電極與脈沖變壓器初級(jí)相連，變壓器T的次級(jí)輸出多路脈沖信號(hào)，就其中一路為例說(shuō)明其組成，其中一路經(jīng)C6、C7耦合輸入全波整流橋，整流橋輸出的信號(hào)通過(guò)C5的濾波，接光電耦合器，如4N25，當(dāng)被測(cè)觸點(diǎn)連接在變壓器次級(jí)的A點(diǎn)和變壓器的另一端通過(guò)C6與全橋連接的B點(diǎn)上。當(dāng)被測(cè)觸點(diǎn)接通時(shí)，短路了通過(guò)光耦的電流，光耦不發(fā)光，反之光耦發(fā)光，從而實(shí)現(xiàn)了通斷的判斷測(cè)試。
因?yàn)楸粶y(cè)觸點(diǎn)的負(fù)載一般為感性負(fù)載，所以脈沖信號(hào)不會(huì)通過(guò)，而觸點(diǎn)兩端即使有電壓，也是直流電壓或工頻交流，C6、C7對(duì)其有很高的阻抗。也不會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。
圖3是采集存貯板的電路原理圖。本電路負(fù)責(zé)對(duì)模擬和開關(guān)量信號(hào)的采集、識(shí)別和存貯。該電路由8031單片微處理機(jī)作專用計(jì)算機(jī)。在8031的18、19腳接有6MHZ晶振，并用8031的P1口和P2口作數(shù)據(jù)和地址總線。并用P1口的P10和P11同地址線P2口通過(guò)74LS138譯碼，在地址總線掛接4片62256數(shù)據(jù)存貯器，并掛接兩片8155I/O接口芯片，74LS373為地址數(shù)據(jù)鎖存器與P0口地址數(shù)據(jù)分時(shí)總線相連，3片74LS244和一片74LS245為數(shù)據(jù)緩沖器分別把8031的數(shù)據(jù)地址總線和數(shù)據(jù)存貯器62256，程序存貯器2764，I/O接口電路8155的數(shù)據(jù)地址總線相連。
本電路中用一片程序存貯器2764EPROM與硬件結(jié)合完成各種控制，其數(shù)據(jù)地址總線如前所述掛接在8031的數(shù)據(jù)地址總線上，另外，如圖兩片8155并行接口電路，其中一片與圖1的采集轉(zhuǎn)換板上的光電耦合器4N25輸出端相連，負(fù)責(zé)采集各路有無(wú)電壓的輸入開關(guān)量信號(hào)，本片8155的內(nèi)部定時(shí)計(jì)數(shù)器處于定時(shí)狀態(tài)，每時(shí)間到向8031請(qǐng)求中斷，8031每隔一定時(shí)間掃描并行口狀態(tài)，觀察開關(guān)量是否發(fā)生變化，此片中8155的接口線上掛接一片ADC0809八路A/D轉(zhuǎn)換電路，ADC0809的八路輸入端INTO-1NT7可接八路摸擬信號(hào)，ADC0809的信號(hào)線除EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束外，全部掛接在8155的A口上，0809的地址線A、B、C，地址有效線ALE以及允許輸出線OE和8155的B口相連。0809的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC信號(hào)，通過(guò)中斷邏輯74LS11電路等和8031的中斷申請(qǐng)端1NT1相連，8155中的定時(shí)/計(jì)數(shù)器處于定時(shí)狀態(tài)。通過(guò)軟件設(shè)置定時(shí)長(zhǎng)度，定時(shí)器的輸出通過(guò)反相器74LS04與ADC0809電路的START端相聯(lián)，用以控制轉(zhuǎn)換速度，ADC0809的時(shí)鐘信號(hào)CLK通過(guò)D觸發(fā)器7474和緩沖器74LS244與8031的ALE信號(hào)相連，由7474構(gòu)成二分頻電路，將ALE信號(hào)二分頻而得到0809的時(shí)鐘信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，EOC信號(hào)通過(guò)中斷邏輯向8031申請(qǐng)中斷，通過(guò)8155的A口讀取0809的轉(zhuǎn)換結(jié)果，8155的B口選擇地址，由此片8155可采集7路或8路摸擬信號(hào)。其中一路WT7可接一固定電壓，用于采集存貯板的自檢。
本采集存貯板電路中8031的外部信號(hào)處理全部采用中斷結(jié)構(gòu)，上電復(fù)位電路Reset，在接通電源后初始化內(nèi)部各寄存器狀態(tài)，采集存貯板通過(guò)串行口接收主機(jī)發(fā)出來(lái)的命令，并發(fā)送主機(jī)所需要的數(shù)據(jù)，內(nèi)部定時(shí)器TO1設(shè)置在定時(shí)狀態(tài)，完成鐘表的走時(shí)功能，外部中斷邏輯負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)速，A/D以及開關(guān)量的測(cè)量，因8031有兩個(gè)外部中斷，為了掛接更多的中斷源，采用了多中斷源接在一個(gè)外部中斷輸入線上，同時(shí)利用P1口作為多中斷情況下，各中斷源的識(shí)別線，具體電路見附圖3ADC0809，兩片8155的中斷源分別通過(guò)74LS11或74LS04與7474相連組成中斷邏輯，如圖3中74LS11和三片7474觸發(fā)器的輸出端和清0端分別和8031的1NT1P1.2，P1.4，P1.5相連，其中轉(zhuǎn)速中斷信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，開關(guān)量定時(shí)檢測(cè)都使用脈沖形式，當(dāng)中斷申請(qǐng)線1NT1被觸發(fā)后，8031通過(guò)查詢P1.2，P1.3，P1.4來(lái)識(shí)別中斷源，然后用P1.5來(lái)清除中斷源的各狀態(tài)寄存器，以免發(fā)生同一中斷多次申請(qǐng)的后果，其中斷的優(yōu)先級(jí)由軟件的查詢次序決定。
鍵盤顯示板電路如附圖4，由8031單片微型計(jì)算機(jī)為核心，總線上連接有2764程序存儲(chǔ)器，以發(fā)出各種控制顯示命令，對(duì)采集存儲(chǔ)板的信息進(jìn)行各種處理和顯示。在8031的總線上連接有一片8279專用鍵盤顯示電路，8279電路上通過(guò)74LS164八位串入并出移位寄存器和8718驅(qū)動(dòng)電路并連接有三片5×8點(diǎn)陣顯示器，共能顯示24路開關(guān)量的5種連續(xù)狀態(tài)，由8279自動(dòng)掃描顯示，減輕了8031的負(fù)擔(dān)。8279還通過(guò)74LS138連接有3×8鍵盤，共有24個(gè)鍵，以便輸入各種命令和指令。8031和8279信息處理方式采用中斷結(jié)構(gòu)。
在8031總線上還連接有一片8155并行接口電路。8155的A口、B口、C口分別通過(guò)8718驅(qū)動(dòng)集成電路連接有一片5×8點(diǎn)陣顯示器和六片LED七段數(shù)碼管。這一片5×8點(diǎn)陣顯示器用來(lái)完成模擬量的顯示，六片LED七段數(shù)碼管用來(lái)完成時(shí)間的顯示。
8031的P1口可用來(lái)外接PP40繪圖器，其握手線由P3.3和P3.5負(fù)擔(dān)。
鍵盤顯示板和采集存儲(chǔ)板之間的連接關(guān)系是由兩板上的兩個(gè)8031之間的串行口連接，由附圖4鍵盤顯示板上的8031串行口RXD和TXD通過(guò)74LS04和附圖3的采集存儲(chǔ)板上的8031的串行口TXD和RXD相連接。操作者通過(guò)鍵盤發(fā)出命令，由鍵盤板上的8031轉(zhuǎn)換成一定格式，通過(guò)串行口傳送給采集存儲(chǔ)板。采集存儲(chǔ)板接收到命令后負(fù)責(zé)采集存儲(chǔ)處理，處理的結(jié)果通過(guò)串行口送回給鍵盤顯示板進(jìn)行顯示。完成對(duì)機(jī)床電器各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的開關(guān)量、模擬量的在線工作實(shí)時(shí)測(cè)量顯示和存儲(chǔ)打印。以顯示和查詢判斷機(jī)床電器的工作情況。找出故障的原因。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、可同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，檢測(cè)效率高。
2、可進(jìn)行在線實(shí)時(shí)測(cè)量，能反映故障真實(shí)情況。
3、可儲(chǔ)存打印，便于發(fā)現(xiàn)一瞬即失的故障隱患。
4、可儲(chǔ)存大量檢測(cè)數(shù)據(jù)，一般檢測(cè)方法無(wú)法比擬，為科學(xué)現(xiàn)代化的快速及時(shí)判斷排除故障奠定了基礎(chǔ)。
本發(fā)明已作出樣機(jī)，經(jīng)試用達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，效果良好。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種機(jī)床電氣監(jiān)測(cè)儀，其主要特征在于由采集轉(zhuǎn)換板、采集存儲(chǔ)板和鍵盤顯示板組成。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所說(shuō)的機(jī)床電氣監(jiān)測(cè)儀，其主要特征在于所說(shuō)的采集轉(zhuǎn)換板由電壓檢測(cè)電路和通斷檢測(cè)電路組成。
3.根據(jù)權(quán)力要求2所說(shuō)的機(jī)床電氣監(jiān)測(cè)儀，其主要特征在于所說(shuō)的電壓檢測(cè)電路由7805供電，由LM339組成窗口比較器，R2，D2和R1，D1分別提供+0.6V和-0.6V基準(zhǔn)比較電壓，檢測(cè)電壓通過(guò)R5，R4分壓輸入，比較器輸出端通過(guò)R3接光電耦合器4N25，檢測(cè)輸入電壓絕對(duì)值超過(guò)0.6V時(shí)，比較器A或B必有一個(gè)低電平輸出，光電耦合器得電輸出到采集存儲(chǔ)板，實(shí)現(xiàn)電壓檢測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)力要求2所說(shuō)的機(jī)床電氣監(jiān)測(cè)儀，其主要特征在于所說(shuō)的通斷檢測(cè)電路由3524脈寬調(diào)制器，其輸出端連接推動(dòng)BG1，BG1集電極與脈沖變壓器初級(jí)相連，變壓器次極輸出多路脈沖信號(hào)，以其中一路脈沖信號(hào)為例，經(jīng)C6，C7耦合到全波整流橋，整流橋信號(hào)輸出接光藕4N25，當(dāng)被測(cè)點(diǎn)A，B接通時(shí)，短路了輸入電流，光耦不得電，反之光耦得電，輸出不同信號(hào)到采集存儲(chǔ)板，實(shí)現(xiàn)了通斷檢測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)力1所說(shuō)的機(jī)床電氣監(jiān)測(cè)儀，其主要特征在于所說(shuō)的采集存儲(chǔ)板由8031單片微型計(jì)算機(jī)為核心，總線上連接2764EPROM作程序存儲(chǔ)器，8031的P10和P11同地址線P2口通過(guò)74LS138共同譯碼，在8031總線上連接4片62256作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，同時(shí)8031總線上聯(lián)結(jié)2片8155并行接口電路，其中一片8155與采集轉(zhuǎn)換板的光耦4N25輸出端相連，采集有無(wú)電壓、開關(guān)量信號(hào)。另一片8155接口線上掛接一片ADC0809八路A/D轉(zhuǎn)換電路，可接收采集八路模擬信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)力要求1所說(shuō)的機(jī)床電氣監(jiān)測(cè)儀，其主要特征在于所說(shuō)的鍵盤顯示板由8031單片微型計(jì)算機(jī)為核心，總線連接有2764EPROM作程序存儲(chǔ)器并在8031總線上連接有8279鍵盤顯示集成電路，8279上通過(guò)74LS164和8718驅(qū)動(dòng)電路連接3片5×8點(diǎn)陣顯示器，顯示24路開關(guān)量的5種連續(xù)狀態(tài)。8279上通過(guò)74LS138連接3×8鍵盤，輸入各種指令。8031總線上還連接有1片8155并行接口電路，8155的輸出口通過(guò)8718集成電路連接1片5×8點(diǎn)陣顯示器和6片LED七段數(shù)碼管，點(diǎn)陣顯示器用來(lái)完成模擬量顯示，LED數(shù)碼管用來(lái)完成時(shí)間顯示。8031的P1口可用來(lái)外接PP40繪圖器，操作者發(fā)出的鍵盤指令由鍵盤顯示板上的8031通過(guò)串行口RXD，TXD與采集存儲(chǔ)板上的8031的串行口TXD，RXD相連。采集存儲(chǔ)板接收到命令負(fù)責(zé)采集存儲(chǔ)處理，處理結(jié)果送回鍵盤顯示板進(jìn)行顯示和打印。
全文摘要
一種機(jī)床電氣監(jiān)測(cè)儀，屬于機(jī)床電器維修領(lǐng)域。其主要特征在于采用單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，由采集轉(zhuǎn)換板、采集存儲(chǔ)板和鍵盤顯示板組成。對(duì)機(jī)床電器可實(shí)時(shí)在線地對(duì)多點(diǎn)進(jìn)行開關(guān)量和模擬量的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、打印，以便查詢、顯示機(jī)床電器各部分的工作情況，及時(shí)準(zhǔn)確分析判斷故障原因。
文檔編號(hào)G01R31/02GK1068658SQ92101168
公開日1993年2月3日 申請(qǐng)日期1992年2月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月20日
發(fā)明者袁寶玉, 沙非 申請(qǐng)人:袁寶玉, 沙非