CN109596916B

CN109596916B - 一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统及其检测方法

Info

Publication number: CN109596916B
Application number: CN201811485452.8A
Authority: CN
Inventors: 张黄鹤; 陈德华; 吴建国; 李响; 王召召
Original assignee: Chengdu Force Automotive Wire Co ltd
Current assignee: Tianjin Fuxin automobile Cable Co.,Ltd.
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2038-12-05
Also published as: CN109596916A

Abstract

本发明公开了一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统及其检测方法，涉及电线挤出机螺筒加热检测技术领域，系统包括：加热控制系统，包括多段均含有加热圈的分区加热系统；故障诊断系统，包括检测加热圈电流值的电流互感器；总控制模块，控制故障诊断系统和加热控制系统的启动和关闭；PLC模块，对电流互感器测得的数据与预先设定的报警阈值进行比较；报警模块，根据PLC模块的比较结果进行报警。检测方法为：每间隔一定时间后，通过故障诊断系统对各分区加热系统是否故障进行快速诊断，若诊断出分区加热系统存在故障，则立即通过报警模块进行报警。系统和方法能够快速、精确地对加热元件进行检测，节约了成本和空间，减少了生产过程中废品的产生。

Description

一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及电线挤出机螺筒加热技术领域，尤其涉及一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统及其检测方法。

背景技术

目前电线电缆行业，挤出机主/辅机都会用到加热圈加热，普遍采用并联方式，一般而言，四组线圈并联为一段，整个电线挤出机螺纹筒加热系统中的加热线圈通常有四段以上。

目前，测加热圈损坏的方法是在加热的机械电流表上标记一个正常值(比如20A)，当低于正常值时(比如16A)就怀疑有某一组加热圈损坏，这种故障的发现需要靠人工去看电流表，人的不确定性太多，人工去看电流表这种方式是基本无法及时发现加热故障，从而导致生产的电线表面麻、塑化不良等现象。很难做到当一段中的四组加热圈有一组故障时就采取维修动作，一般只有当这一段四个加热圈全坏了，或者废品产生怎么调试也生产不出合格产品时，才能发现。

发明内容

本发明的目的在于：为解决电线挤出机螺筒加热故障检测是依靠人工检测，检查效率低下，无法及时发现加热故障的问题，本发明提供了一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统及其检测方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统，包括：

加热控制系统，包括M段分区加热系统，每段分区加热系统均包括有N组加热圈；

故障诊断系统，包括用于检测加热圈电流值的电流互感器；

总控制模块，用于控制故障诊断系统和加热控制系统的启动和关闭；

PLC模块，用于对电流互感器测得的数据与预先设定的报警阈值进行比较；

报警模块，用于根据PLC模块的比较结果进行报警。

进一步地，所述加热控制系统还包括：

温度采集模块，用于采集螺筒的加热温度；

温度控制模块，用于对温度采集模块采集到的温度数据与预先设定的温度阈值进行对比，根据对比结果控制加热模块和降温模块的启动和关闭；

加热模块，用于当采集到的温度数据低于温度阈值时，对螺筒进行加热；

降温模块，用于当采集到的温度数据高于温度阈值时，对螺筒进行降温。

进一步地，所述总控制模块启动故障诊断系统的间隔时间ΔT为3min。

进一步地，还包括用于故障诊断系统和PLC模块之间进行数据传输的无线通信模块。

进一步地，还包括用于对电流互感器测得的数据进行显示及保存的电子终端。

一种电线挤出机螺筒加热故障检测方法，包括以下步骤：

步骤1.将M段分区加热系统依次记为1、2、...、M-1、M，将其放入数组array[M]中，并求取数组array[M]的中间值Md，将数组array[M]划分成两个子数组array₁[1，Md]和array₂[Md+1，M]；其中，中间值Md为(1+M)/2后向下取整后的值；

步骤2.启动M段分区加热系统，对M×N组加热圈加热ΔT时间后，关闭全段分区加热系统，并启动故障诊断系统；

步骤3.启动第1至Md段分区加热系统，基于电流互感器诊断第1至Md段分区加热系统中是否存在故障，若存在，则关闭当前启动的分区加热系统组成的连续区间interval[a，b]，进入步骤5；若不存在，则关闭子数组array₁[1，Md]中元素对应的分区加热系统，进入步骤4；其中，a和b均为临时变量；

步骤4.启动第Md+1至M段分区加热系统，基于电流互感器诊断第Md+1至M段分区加热系统中是否存在故障，若存在，则关闭当前启动的分区加热系统组成的连续区间interval[a，b]，进入步骤5；若不存在，则结束诊断；

步骤5.判断连续区间interval[a，b]中的中间值i是否等于a，若是，则结束诊断；若否，则进入步骤6；其中，中间值i为(a+b)/2后向下取整后的值；

步骤6.求取连续区间interval[a，b]中的中间值i，将连续区间interval[a，b]划分成两个子连续区间interval₁[a，i]和interval₂[i+1，b]；

步骤7.启动第a至i段分区加热系统，基于电流互感器诊断第a至i段分区加热系统中是否存在故障，若存在，则关闭当前启动的所有分区加热系统，并令b＝i，进入步骤5；若不存在，则关闭当前启动的所有分区加热系统，并令a＝i，进入步骤5。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，系统和方法能够快速、精确地对加热元件进行检测，节约了成本和空间，并能准确及时地为故障区域报警，减少了生产过程中废品的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本发明较佳实施例提供的一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统，如图1所示，包括：

加热控制系统，包括16段分区加热系统，每段分区加热系统均包括有4组相互并联的加热圈。

故障诊断系统，包括用于检测加热圈电流值的电流互感器，电流互感器将采集的加热电流转化成电压信号，通过无线通信模块传送至PLC模块。

总控制模块，用于控制故障诊断系统和加热控制系统的启动和关闭。总控制模块每隔3min启动一次故障诊断系统。

PLC模块，用于对接收到的电压信号与预先设定的报警阈值进行比较。

报警模块，用于根据PLC模块的比较结果进行报警。若比较结果异常，则报警；若比较结果正常，则不报警。

无线通信模块，用于故障诊断系统和PLC模块之间进行数据传输。

电子终端，用于对电流互感器测得的数据进行显示及保存。

其中，加热控制系统还包括：

温度采集模块，用于采集螺筒的加热温度。

温度控制模块，用于对温度采集模块采集到的温度数据与预先设定的温度阈值进行对比，根据对比结果控制加热模块和降温模块的启动和关闭。

加热模块，用于当采集到的温度数据低于温度阈值时，对螺筒进行加热。

散热器，用于当采集到的温度数据高于温度阈值时，对螺筒进行降温。

一种电线挤出机螺筒加热故障检测方法，包括以下步骤：

步骤1.将16段分区加热系统依次记为1、2、...、15、16，将其放入数组array[16]中，并求取数组array[16]的中间值Md＝8，将数组array[16]划分成两个子数组array₁[1，8]和array₂[9，16]。

步骤2.启动16段分区加热系统，使加热控制系统处于正常工作状态，对64组加热圈加热。加热控制系统处于正常工作状态时，若采集到的温度低于温度阈值，则通过加热模块对加热控制系统进行加热；若采集到的温度高于温度阈值，则通过散热器对加热控制系统进行降温。每隔3min就关闭全段分区加热系统，使加热控制系统处于检测状态，并启动故障诊断系统。当加热控制系统处于检测状态时，执行步骤3至7。

步骤3.启动第1至8段分区加热系统，基于电流互感器诊断第1至8段分区加热系统中是否存在故障，若存在，则关闭当前启动的分区加热系统组成的连续区间interval[a，b]，进入步骤5；若不存在，则关闭子数组array₁[1，8]中元素对应的分区加热系统，进入步骤4。其中，a和b均为临时变量，此时，a＝1，b＝8。

步骤4.启动第9至16段分区加热系统，基于电流互感器诊断第9至16段分区加热系统中是否存在故障，若存在，则关闭当前启动的分区加热系统组成的连续区间interval[a，b]，进入步骤5；若不存在，则结束诊断。此时，a＝1，b＝8。

步骤5.判断连续区间interval[a，b]中的中间值i是否等于a，若是，则结束诊断；若否，则进入步骤6。其中，中间值i为(a+b)/2后向下取整后的值。

步骤6.求取连续区间interval[a，b]中的中间值i，将连续区间interval[a，b]划分成两个子连续区间interval₁[a，i]和interval₂[i+1，b]。

例如：当第10段分区加热系统出现故障时，在经过步骤1至4后，连续区间interval[9，16]的长度为8，依次进入步骤5和6后，中间值i等于12。进入步骤7后，启动第9至12段分区加热系统，再基于电流互感器诊断第9至12段分区加热系统中是否存在故障，因第10段分区加热系统出现故障，则关闭当前启动的第9至12段分区加热系统，并令b＝10。此时连续区间interval[9，10]的长度为2，依次进入步骤5和6后，中间值i等于9。进入步骤7后，启动第9段分区加热系统，再基于电流互感器诊断第9段分区加热系统中是否存在故障，此时第9段分区加热系统中无故障。关闭第9段分区加热系统，再启动第10段分区加热系统，基于电流互感器诊断出第10段分区加热系统存在故障，再通过报警模块进行报警，并将诊断结果通过电子终端进行显示以及保存，检测完毕。

实施例2

在实施例一的基础上，一种电线挤出机螺筒加热故障检测方法，具体方法如下：

启动16段分区加热系统，使加热控制系统处于正常工作状态，对64组加热圈加热。加热控制系统处于正常工作状态时，若采集到的温度低于温度阈值，则通过加热模块对加热控制系统进行加热；若采集到的温度高于温度阈值，则通过散热器对加热控制系统进行降温。每隔3min就关闭全段分区加热系统，使加热控制系统处于检测状态，并启动故障诊断系统。当加热控制系统处于检测状态时，操作如下：

开始加热第一段分区加热系统，通过电流互感器检测加热圈电流值，并将采集的加热电流转化成电压信号，通过无线通信模块传送至PLC模块。PLC模块对接收到的电压信号与预先设定的报警阈值进行比较。若基于电流互感器诊断处第一段分区加热系统故障，则将比较结果显示并保存于电子终端上，并通过报警模块报警；若无故障，则关闭第一段分区加热系统，并对第二段分区加热系统进行加热，再基于电流互感器诊断第二段分区加热系统中是否存在故障，若存在故障，则将比较结果显示并保存于电子终端上，并通过报警模块报警；若无故障，则关闭第二段分区加热系统，并对第三段分区加热系统进行加热，以此类推。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.将M段分区加热系统依次记为1、2、...、M-1、M，将其放入数组array[M]中，并求取数组array[M]的中间值Md，将数组array[M]划分成两个子数组array₁[1,Md]和array₂[Md+1,M]；其中，中间值Md为(1+M)/2后向下取整后的值；

步骤3.启动第1至Md段分区加热系统，基于电流互感器诊断第1至Md段分区加热系统中是否存在故障，若存在，则关闭当前启动的分区加热系统组成的连续区间interval[a,b]，进入步骤5；若不存在，则关闭子数组array₁[1,Md]中元素对应的分区加热系统，进入步骤4；其中，a和b均为临时变量；

步骤4.启动第Md+1至M段分区加热系统，基于电流互感器诊断第Md+1至M段分区加热系统中是否存在故障，若存在，则关闭当前启动的分区加热系统组成的连续区间interval[a,b]，进入步骤5；若不存在，则结束诊断；

步骤5.判断连续区间interval[a,b]中的中间值i是否等于a，若是，则结束诊断；若否，则进入步骤6；其中，中间值i为(a+b)/2后向下取整后的值；

步骤6.求取连续区间interval[a,b]中的中间值i，将连续区间interval[a,b]划分成两个子连续区间interval₁[a,i]和interval₂[i+1,b]；

2.根据权利要求1所述的一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述M段分区加热系统中每段分区加热系统均包括有N组加热圈；故障诊断系统包括用于检测加热圈电流值的电流互感器；还设置有用于控制故障诊断系统和加热控制系统的启动和关闭总控制模块、用于对电流互感器测得的数据与预先设定的报警阈值进行比较的PLC模块、用于根据PLC模块的比较结果进行报警的报警模块。

3.根据权利要求2所述的一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述加热控制系统还包括：

温度采集模块，用于采集螺筒的加热温度；

4.根据权利要求2所述的一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述总控制模块启动故障诊断系统的间隔时间ΔT为3min。

5.根据权利要求2所述的一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统的检测方法，其特征在于，还包括用于故障诊断系统和PLC模块之间进行数据传输的无线通信模块。

6.根据权利要求2所述的一种电线挤出机螺筒加热故障检测系统的检测方法，其特征在于，还包括用于对电流互感器测得的数据进行显示及保存的电子终端。