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1、(10)申请公布号 CN 103777081 A (43)申请公布日 2014.05.07 CN 103777081 A (21)申请号 201310744418.9 (22)申请日 2013.12.30 G01R 27/26(2006.01) (71)申请人 中国计量科学研究院 地址 100013 北京市朝阳区北三环东路 18 号 (72)发明人 范雯 林安利 张志高 侯瑞芬 贺建 王京平 戴璐 (74)专利代理机构 北京轻创知识产权代理有限 公司 11212 代理人 杨立 (54) 发明名称 一种用于电工钢连续铁损测量的信号同步控 制系统及方法 (57) 摘要 本发明涉及一种用于电工钢连续。
2、铁损测量的 信号同步控制系统及方法， 该系统包括 ： 信号隔 离放大器， 其接收和隔离厚度信号、 张力信号和温 度信号 ； 信号同步模块， 其接收增量编码器信号 和焊点信号， 并进行同步处理， 获得长度信号 ； 多 路模数转换器， 其将接收的厚度信号、 张力信号、 温度信号、 长度信号及硅钢片信号转换成数字量 ； 微处理器， 其根据接收的多路数字量， 计算出信号 源调节信号、 厚度偏差信号、 速度信号和厚度信 号， 并同时计算出磁感信号或比总损耗信号， 再将 计算出的信号传输给所述多路数模转换器 ； 多路 数模转换器， 用于将微处理器计算出的信号转换 成模拟量输出。本发明较大地提高了电工钢连续。
3、 铁损在线测量的可靠性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103777081 A CN 103777081 A 1/2 页 2 1. 一种用于电工钢连续铁损测量的信号同步控制系统， 其特征在于， 包括信号隔离放 大器、 信号同步模块、 多路模数转换器、 微处理器和多路数模转换器 ； 所述信号隔离放大器， 用于接收和隔离厚度信号、 张力信号和温度信号， 并将隔离后的 信号传输给多路模数转换器 ； 所述信号同步模块， 用于接收增量编码。
4、器信号和焊点信号， 并将增量编码器信号和焊 点信号进行同步处理， 获得长度信号， 并传输给多路模数转换器 ； 所述多路模数转换器， 用于接收厚度信号、 张力信号、 温度信号及长度信号， 并同时接 收电工钢连续铁损测量过程中获得的硅钢片信号， 将接收的所有信号转换成数字量， 并传 输给所述微处理器 ； 所述微处理器， 其用于根据接收的多路数字量， 计算出信号源调节信号、 厚度偏差信 号、 速度信号和厚度信号， 并同时计算出磁感信号或比总损耗信号， 再将计算出的信号传输 给所述多路数模转换器 ； 所述多路数模转换器， 其用于将所述微处理器计算出的信号转换成模拟量输出。 2. 根据权利要求 1 所述。
5、的信号同步控制系统， 其特征在于， 电工钢连续铁损测量过程 中获得的硅钢片信号包括电压平均值、 电压有效值、 电流峰值、 电流有效值、 H 信号和功率信 号。 3. 根据权利要求 1 所述的信号同步控制系统， 其特征在于， 所述微处理器用于根据接 收的多路数字量， 计算出信号源调节信号、 厚度偏差信号、 速度信号和厚度信号， 并同时计 算出磁感信号或比总损耗信号， 具体包括 ： 根据同步后的多路数字量， 在磁感信号为固定值 时， 实时计算出比总损耗信号， 或在磁场为固定值时， 实时计算出磁感信号 ； 用温度信号值 和张力信号值对计算出的比总损耗信号进行补偿， 获得信号源调节信号、 厚度偏差信号。
6、、 厚 度信号和补偿后的比总损耗信号， 并用厚度偏差信号实时对信号源调节信号进行补偿 ； 根 据长度信号计算出速度信号。 4. 根据权利要求 1 所述的信号同步控制系统， 其特征在于， 所述微处理器还用于实时 监控厚度信号、 比总损耗、 生产线运行速度、 电流 / 电源过载以及模块间通讯状态， 且所述 微处理器连接有报警装置， 用于在监控到异常时， 通过报警装置进行报警。 5. 根据权利要求 1 所述的信号同步控制系统， 其特征在于， 所述微处理器还通过所述 多路数模转换器连接有显示装置， 所述显示装置包括上位机、 触摸屏和/或LR记录仪， 且经 所述多路数模转换器转换成模拟量的厚度信号、 磁。
7、感信号和 / 或比总损耗信号直接输出至 LR 记录仪。 6. 根据权利要求 1 所述的信号同步控制系统， 其特征在于， 所述信号同步模块具体包 括 ： 锁相环、 分频器、 相位累加器、 高速脉冲计数器和频率寄存器 ； 所述锁相环包括两个输入端和一个输出端， 一个输入端用于输入增量编码器信号， 另 一个输入端连接所述分频器的输出端， 且输出端作为所述分频器的输入端 ； 所述锁相环的输出端同时连接所述相位累加器， 所述相位累加器同时接收所述频率寄 存器输出的预设值， 并将处理后的信号输出给所述高速脉冲计数器， 所述高速脉冲计数器 同时接收焊点信号， 其对焊点信号和相位累加器信号进行处理， 得到长度。
8、信号。 7. 一种用于电工钢连续铁损测量的信号同步控制方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 步骤 1， 接收和隔离厚度信号、 张力信号和温度信号 ； 权 利 要 求 书 CN 103777081 A 2 2/2 页 3 步骤 2， 接收增量编码器信号和焊点信号， 并将增量编码器信号和焊点信号进行同步处 理， 获得长度信号 ； 步骤 3， 将经前两个步骤处理的厚度信号、 张力信号、 温度信号、 长度信号及电工钢连续 铁损测量过程中获得的硅钢片信号转换成数字量， 并传输给微处理器 ； 步骤 4， 微处理器根据接收的多路数字量， 计算出信号源调节信号、 厚度偏差信号、 速度 信号和厚度信号， 并同。
9、时计算出磁感信号或比总损耗信号 ； 步骤 5， 将所述微处理器计算出的信号转换成模拟量输出。 8. 根据权利要求 1 所述的信号同步控制方法， 其特征在于， 电工钢连续铁损测量过程 中获得的硅钢片信号包括电压平均值、 电压有效值、 电流峰值、 电流有效值、 H 信号和功率信 号。 9. 根据权利要求 1 所述的信号同步控制方法， 其特征在于， 所述步骤 4 具体包括 ： 根据 同步后的多路数字量， 在磁感信号为固定值时， 实时计算出比总损耗信号， 或在磁场为固定 值时， 实时计算出磁感信号 ； 用温度信号值和张力信号值对计算出的比总损耗信号进行补 偿， 获得信号源调节信号、 厚度偏差信号、 厚。
10、度信号和补偿后的比总损耗信号， 并用厚度偏 差信号实时对信号源调节信号进行补偿 ； 根据长度信号计算出速度信号。 10. 根据权利要求 1 所述的信号同步控制方法， 其特征在于， 所述信号同步控制方法还 包括 ： 微处理器实时监控厚度信号、 比总损耗、 生产线运行速度、 电流 / 电源过载以及模块 间通讯状态， 且在监控到异常时， 通过报警装置进行报警。 权 利 要 求 书 CN 103777081 A 3 1/7 页 4 一种用于电工钢连续铁损测量的信号同步控制系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及硅钢技术领域， 特别是涉及一种应用于电工钢连接铁损测试的信号同 步控制系统及方法。 背景技。
11、术 0002 电工钢， 也称硅钢片， 其动态磁特性直接关系到机电产品的质量、 安全性和能源消 耗。 现有硅钢片磁性测量通过采用爱泼斯坦方圈和单片测量法， 其均为闭磁路测量， 需要从 硅钢卷带两端切取一段硅钢带， 并从中剪切符合爱泼斯坦方圈和单片测量规格的样品进行 测量， 根据测量的铁损和磁感值对整卷硅钢片进行判级， 这种测量方式一般很难代表整个 硅钢带的磁性能， 且对硅钢片的浪费十分惊人。最关键以及最为重要的一点是需要从硅钢 卷带的头部和尾部分别截取测量样品， 但由于加工工艺影响， 其硅钢卷带的头部及尾部的 性能 （铁损和磁感） 都较差， 这将导致对整个硅钢卷带的判级偏低。 0003 爱泼斯坦。
12、方圈和单片测量法的局限性以及不断涌现的测量需求促进了硅钢片在 线测量技术的发展， 而进行硅钢片的在线测量需解决控制厚度测量、 张力测量、 速度测量、 及焊点信号等的同步问题， 以保证硅钢在线设备 24 小时连续生产无故障运行， 即需要一种 能控制厚度测量、 张力测量、 速度测量、 及焊点信号等的同步问题的信号同步控制系统与电 工钢连续铁损测量装置 （铁损仪） 的其它部件 （如采集信号的测量线框等） 配合使用。 0004 专利 CN1928581A 公开了一种硅钢磁性能在线检测系统， 其包括计算机、 A/D 转换 卡和励磁电源等， 通过 A/D 转换卡将测量线圈的信号转换为数字信号输入计算机， 。
13、由计算 机对采集的信号进行分析， 并发出控制信号， 控制整 个系统的运行， 其存在有以下三个方 面的不足。 0005 一、 可靠性差。硅钢在线设备不同于实验室设备， 其安装并应用于硅钢生产线上。 钢铁企业对生产设备的检修周期为 1 年半， 并且只有 12 15 天左右的检修时间， 平时一旦 设备出现故障造成整条生产线停止运行， 1 个小时的经济损失达到 30 万元人民币之多。因 此可靠性将成为该设备最重要也是最难的一项指标。上述专利利用计算机和 A/D 转换卡作 为整个系统的控制单元。由于计算机本身的可靠性就较差， 并且其需要进行包括计算、 控 制、 通讯、 模数转换等多种任务， 长时间运行经。
14、常会出现死机、 黑屏等故障。 并且计算机及A/ D 插入式转换卡作为一个整体， 没有任何冗余， 只要任何一个部件出现故障， 会导致其整体 装置无法运行， 影响生产， 故障率过高， 使得该种控制方式仅仅适用于实验室设备， 并不适 用于硅钢在线生产设备。 0006 二、 控制系统结构简单 , 功能少。硅钢卷带的带厚不断变化， 该系统无法使得磁感 应强度和磁场强度峰值稳定这一基本测量条件得到满足。并且该系统没有对张力信号、 温 度信号、 速度信号、 焊点信号等进行测量及同步， 无法对测量的比总损耗进行补偿， 造成比 总损耗测量不准确。 0007 三、 该系统没有报警功能， 无法实现生产线复杂的生产工。
15、况。 0008 因此， 采用计算机、 A/D 转换卡的方式只适用于实验室检测设备， 并不适用于在线 说 明 书 CN 103777081 A 4 2/7 页 5 测量检测设备。 0009 综上所述， 针对上述问题， 本发明提出了一种电工钢连续铁损测量装置的信号同 步控制系统及方法。 发明内容 0010 本发明所要解决的技术问题是提供一种用于电工钢连续铁损测量的信号同步控 制系统及方法， 用于大幅度提高系统的可靠性， 并解决控制厚度测量、 张力测量、 速度测量 及焊点信号等的同步问题。 0011 本发明解决上述技术问题的技术方案如下 ： 一种用于电工钢连续铁损测量的信号 同步控制系统， 包括信号。
16、隔离放大器、 信号同步模块、 多路模数转换器、 微处理器和多路数 模转换器 ； 0012 所述信号隔离放大器， 用于接收和隔离厚度信号、 张力信号和温度信号， 并将隔离 后的信号传输给多路模数转换器 ； 0013 所述信号同步模块， 用于接收增量编码器信号和焊点信号， 并将增量编码器信号 和焊点信号进行同步处理， 获得长度信号， 并传输给多路模数转换器 ； 0014 所述多路模数转换器， 用于接收厚度信号、 张力信号、 温度信号及长度信号， 并同 时接收电工钢连续铁损测量过程中获得的硅钢片信号， 将接收的所有信号转换成数字量， 并传输给所述微处理器 ； 0015 所述微处理器， 其用于根据接收。
17、的多路数字量， 计算出信号源调节信号、 厚度偏差 信号、 速度信号和厚度信号， 并同时计算出磁感信号或比总损耗信号， 再将计算出的信号传 输给所述多路数模转换器 ； 0016 所述多路数模转换器， 其用于将所述微处理器计算出的信号转换成模拟量输出。 0017 在上述技术方案的基础上， 本发明还包括以下进一步方案。 0018 进一步， 电工钢连续铁损测量过程中获得的硅钢片信号包括电压平均值、 电压有 效值、 电流峰值、 电流有效值、 H 信号和功率信号。 0019 进一步， 所述微处理器用于根据接收的多路数字量， 计算出信号源调节信号、 厚度 偏差信号、 速度信号和厚度信号， 并同时计算出磁感信。
18、号或比总损耗信号， 具体包括 ： 根据 同步后的多路数字量， 在磁感信号为固定值时， 实时计算出比总损耗信号， 或在磁场为固定 值时， 实时计算出磁感信号 ； 用温度信号值和张力信号值对计算出的比总损耗信号进行补 偿， 获得信号源调节信号、 厚度偏差信号、 厚度信号和补偿后的比总损耗信号， 并用厚度偏 差 信号实时对信号源调节信号进行补偿 ； 根据长度信号计算出速度信号。 0020 进一步， 所述微处理器还用于实时监控厚度信号、 比总损耗、 生产线运行速度、 电 流 / 电源过载以及模块间通讯状态， 且所述微处理器连接有报警装置， 用于在监控到异常 时， 通过报警装置进行报警。 0021 所述。
19、报警装置采用蜂鸣器及绿色、 黄色、 红色三个报警灯， 当无报警时， 报警灯为 绿色， 出现 PLG 报警、 厚度超差报警、 铁损超差报警等测量结果异常的报警时， 报警灯显示 黄色。 出现厚度装置报警时， 系统自动将厚度实时测量转换为固定厚度测量。 当出现电流过 载报警、 电源过载报警、 通讯故障等严重故障时， 报警灯显示红色。并且， 报警灯亮的同时， 蜂鸣器开始报警。 说 明 书 CN 103777081 A 5 3/7 页 6 0022 进一步， 所述微处理器还通过所述多路数模转换器连接有显示装置， 所述显示装 置包括上位机、 触摸屏和 / 或 LR 记录仪， 且经所述多路数模转换器转换成模。
20、拟量的厚度信 号、 比总损耗和 / 或磁感信号直接输出至 LR 记录仪。 0023 进一步， 所述信号同步模块具体包括 ： 锁相环、 分频器、 相位累加器、 高速脉冲计数 器和频率寄存器 ； 0024 所述锁相环包括两个输入端和一个输出端， 一个输入端用于输入增量编码器信 号， 另一个输入端连接所述分频器的输出端， 且输出端作为所述分频器的输入端 ； 0025 所述锁相环的输出端同时连接所述相位累加器， 所述相位累加器同时接收所述频 率寄存器输出的预设值， 并将处理后的信号输出给所述高速脉冲计数器， 所述高速脉冲计 数器同时接收焊点信号， 其对焊点信号和相位累加信号进行处理， 得到长度信号。 。
21、0026 对应上述信号同步控制系统， 本发明的技术方案还包括一种电工钢连续铁损测量 装置的信号同步控制方法， 具体包括以下步骤 ； 0027 步骤 1， 接收和隔离厚度信号、 张力信号和温度信号 ； 0028 步骤 2， 接收增量编码器信号和焊点信号， 并将增量编码器信号和焊点 信号进行 同步处理， 获得长度信号 ； 0029 步骤 3， 将经前两个步骤处理的厚度信号、 张力信号、 温度信号、 长度信号及电工钢 连续铁损测量过程中获得的硅钢片信号转换成数字量， 并传输给微处理器 ； 0030 步骤 4， 微处理器根据接收的多路数字量， 计算出信号源调节信号、 厚度偏差信号、 速度信号和厚度信号。
22、， 并同时计算出磁感信号或比总损耗信号 ； 0031 步骤 5， 将所述微处理器计算出的信号转换成模拟量输出。 0032 进一步， 电工钢连续铁损测量过程中获得的硅钢片信号包括电压平均值、 电压有 效值、 电流峰值、 电流有效值、 H 信号和功率信号。 0033 进一步， 所述步骤 4 具体包括 ： 根据同步后的多路数字量， 在磁感信号为固定值 时， 实时计算出比总损耗信号和， 或在磁场为固定值时， 实时计算出磁感信号 ； 用温度信号 值和张力信号值对计算出的比总损耗信号进行补偿， 获得信号源调节信号、 厚度偏差信号、 厚度信号和补偿后的比总损耗信号， 并用厚度偏差信号实时对信号源调节信号进行。
23、补偿 ； 根据长度信号计算出速度信号。 0034 进一步， 所述信号同步控制方法还包括 ： 微处理器实时监控厚度信号、 比总损耗、 生产线运行速度、 电流 / 电源过载以及模块间通讯状态， 且在监控到异常时， 通过报警装置 进行报警。 0035 本发明的有益效果是 ： 0036 一、 主要解决系统可靠性差， 不法连续工作的问题。 0037 本发明的高可靠性微处理器与多路模数转换器、 多路数模转换器等模块独立设 计， 并将结果上传到计算机 （上位机） ， 计算机只作为显示、 数据录入界面。同时本发明增加 了输入信号的信号隔离放大器、 硬件 （上位机、 触摸屏、 LR 记录仪） 冗余模块、 报警装。
24、置等解 决硅钢在线设备可靠性差， 极易出现故障造成整条生产线停止运行的问题。 0038 二、 为使得磁感应峰值和磁场峰值随厚度、 速度等的变化而稳定， 本发明实时使用 厚度偏差反馈信号调节信号源信号， 以达到锁定磁感应强度和磁场强度峰值的目的。 0039 本发明对生产线上影响比总损耗测量的信号进行测量， 并实现信号同步， 并将同 说 明 书 CN 103777081 A 6 4/7 页 7 步信号用于对比总损耗的修正。厚度信号、 张力信号、 速度信号、 温度信号及焊点信号等经 过信号隔离模块后， 对其进行测量。利用高速脉冲计数器和锁相环技术实现上述信号的同 步， 并控制比总损耗的励磁信号输出以。
25、及对最终测量的比总损耗的测量结果进行修正。 0040 三、 增加多重报警装置， 对速度信号、 厚度信号等进行实时监控， 以适应生产线复 杂的工况处理。 附图说明 0041 图 1 为本发明所述电工钢连续铁损测量装置的信号同步控制系统的结构示意图 ； 0042 图 2 为本发明所述电工钢连续铁损测量线框的应用示例图 ； 0043 图 3 为本发明所述电工钢铁损测量线框采用环路线圈电流法的原理示意图 ； 图 4 为本发明实施例中信号同步模块的结构示意图。 0044 附图中， 各标号所代表的部件列表如下 ： 0045 1、 信号同步控制系统， 2、 信号隔离放大器， 3、 信号同步模块， 4、 多路。
26、模数转换器， 5、 微处理器， 6、 多路数模转换器， 7、 报警装置， 8、 显示装置， 9、 复位电路。 具体实施方式 0046 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述， 所举实例只用于解释本发明， 并 非用于限定本发明的范围。 0047 本实施例给出了一种信号同步控制系统， 其属于电工钢连续铁损测量装置的功能 部件， 用于实现电工钢连续铁损测量时的信号同步及控制。 0048 如图 1 所示， 该信号同步控制系统 1 与安装在电工钢连续铁损测量装置外的厚度 仪、 张力仪、 温度仪、 增量编码器及焊点装置连接， 对应接收厚度信号、 张力信号、 温度信号、 增量编码器信号和焊点信号， 其结构。
27、包括信号隔离放大器 2、 信号同步模块 3、 多路模数转 换器 4、 微处理器 5 和多路数模转换器 6。 0049 所述信号隔离放大器 2， 用于接收和隔离分别由所述厚度仪、 张力仪和温度仪传输 的厚度信号、 张力信号和温度信号， 并将隔离后的信号传输给多路模数转换器。 0050 所述信号同步模块 3， 用于接收所述增量编码器和所述焊点装置传输的增量编码 器信号和焊点信号， 并将增量编码器信号和焊点信号进行同步处理， 获得长度信号。 0051 所述多路模数转换器 4， 用于将接收的厚度信号、 张力信号、 温度信号、 长度信号及 电工钢连续铁损测量装置测量的硅钢片信号转换成数字量， 并传输给所。
28、述微处理器。 这里， 电工钢连续铁损测量装置测量的硅钢片信号包括电压平均值、 电压有效值、 电流峰值、 电流 有效值、 H 信号和功率信号， 且这些硅钢片信号是由电工钢连续铁损测量中的信号分析单元 进行信号分析获得的。 0052 所述微处理器 5， 其用于根据接收的多路数字量， 计算出信号源调节信号、 厚度偏 差信号、 速度信号和厚度信号， 并同时计算出磁感信号或比总损耗信号， 再将计算出的信号 传输给所述多路数模转换器， 具体为 ： 根据同步后的多路数字量， 在磁感信号为固定值时， 实时计算出比总损耗信号， 或在磁场为固定值时， 实时计算出磁感信号 ； 用温度信号值和张 力信号值对计算出的比。
29、总损耗信号进行补偿， 获得信号源调节信号、 厚度偏差信号、 厚度信 号和补偿后的比总损耗信号， 并用厚度偏差信号实时对信号源调节信号进行补偿 ； 根据长 说 明 书 CN 103777081 A 7 5/7 页 8 度信号计算出速度信号。这里， 经微处理器处理后获得的厚度信号为与信号源调节信号等 同步的信号， 不同于通过厚度仪直接采集到的厚度信号。 0053 所述多路数模转换器 6， 其用于将所述微处理器计算出的信号转换成模拟量输出， 即获得信号源调节信号、 厚度偏差信号、 厚度信号、 磁感信号、 比总损耗信号等的模拟量。 经 数模处理后， 同样如图 1 所示， 厚度信号实时对信号源调节信号进。
30、行补偿的实现过程为 ： 信 号源调节信号与厚度偏差信号经过乘法器处理后， 送入电工钢连续铁损测量中的信号分析 单元中进行分析处理。 0054 其中， 所述微处理器为该信号同步控制系统的核心部件， 其还用于实时监控厚度 信号、 比总损耗、 生产线运行速度、 电流 / 电源过载以及模块间通讯状态， 且所述微处理器 连接有报警装置7， 用于在监控到异常时， 通过报警装置进行报警。 报警装置可采用蜂鸣器， 且设置有复位电路 9， 用于消除报警。此外， 所述微处理器还连接有显示装置 8， 该显示装置 可以是上位机、 触摸屏和 / 或 LR 记录仪， 采用了三重冗余设计， 而经同步后的厚度信号、 比 总损。
31、耗和 / 或磁感信号送入 LR 记录仪中进行记录， 其他信号则直接送入上位机。 0055 如图 2 所示， 对应上述信号同步控制系统， 本实施例还给出了与该信号同步控制 系统的技术方案一一对应的一种信号同步控制方法， 具体包括以下步骤 ： 0056 步骤 1， 接收和隔离厚度信号、 张力信号和温度信号 ； 0057 步骤 2， 接收增量编码器信号和焊点信号， 并将增量编码器信号和焊点信号进行同 步处理， 获得长度信号 ； 0058 步骤 3， 将经前两个步骤处理的厚度信号、 张力信号、 温度信号、 长度 信号及电工 钢连续铁损测量过程中获得的硅钢片信号转换成数字量， 并传输给微处理器 ； 00。
32、59 步骤 4， 微处理器根据接收的多路数字量， 计算出信号源调节信号、 厚度偏差信号、 速度信号和厚度信号， 并同时计算出磁感信号或比总损耗信号 ； 0060 步骤 5， 将所述微处理器计算出的信号转换成模拟量输出。 0061 如图 3 所示， 其为上述信号同步控制系统及方法在电工钢连续铁损测量中的应用 示例图， 为便于说明信号同步控制系统应用在电工钢连续铁损测量时的信号处理过程， 将 如图 1 中所示的信号隔离放大器 2、 信号同步模块 3、 多路模数转换器 4、 微处理器 5 和多路 数模转换器 6 集成为一个同步信号控制单元， 并且将报警装置 7 及其复位电路 9 集成为报 警 / 复。
33、位装置。所述信号同步控制系统在电工钢连续铁损测量中具体实现以下功能 ： 0062 1 ： 接受420mA或者010V的厚度信号， 通过信号隔离放大器， 将厚度信号转换 为厚度值送到微处理器模块， 用于测量铁损和磁感， 并将厚度值在上位机和触摸屏上显示。 0063 2 ： 接受 4 20mA 或者 0 10V 的张力信号， 通过信号隔离放大器， 将张力信号转 换为张力值， 用于对铁损的修正， 并将张力值在触摸屏上显示。 0064 3 ： 接受 4 20mA 或者 0 10V 的温度信号， 通过信号隔离放大器， 将温度信号转 换为温度值， 用于对铁损的修正， 并将温度值在上位机上显示。 0065 。
34、4 ： 接受增量编码器信号， 转换为长度信号， 用于同步张力、 厚度、 比总损耗等信号， 根据长度信号得到速度信号， 并将速度信号在上位机上显示。 0066 5 ： 可通过RS232通信， 控制LR记录仪的开启， 停止， 记录笔抬起， 记录笔降落， 打印 数据等功能， 并将铁损和厚度信号转换为 0 10V 或者 4 20mA 的模拟信号， 并传输到 LR 记录仪。 说 明 书 CN 103777081 A 8 6/7 页 9 0067 6 ： 接收各种信号 （包括 PLG、 厚度装置正常、 电源过载、 直流过载等） ， 控制包括速 度报警、 电源过载、 厚度装置报警、 厚度 / 铁损超量限等的。
35、报警功能。当仪器出现故障时， 控 制报警器蜂鸣， 并将报警种类在触摸屏及上位机电脑上显示， 且可通过按下 RESET 键停止 报警器蜂鸣。 0068 7 ： 通过以太网与上位机通信， 将上位机的各项指令转化为控制信号输出， 并将各 项测量结果传输到上位机上。 0069 8 ： 通过以太网与触摸屏通讯， 触摸屏的各项指令转化为控制信号输出， 并将各项 测量结果传输到触摸屏上。这里触摸屏与上位机实现冗余功能。 0070 9 ： 通过上位机传输过来的测量点， 从而控制信号源输出信号源调节信号， 锁定比 总损耗测量值， 测量比总损耗、 磁感等参数。由于硅钢卷带的带厚不断变化， 通过硅钢带的 厚度偏差，。
36、 实时调节磁感应强度和磁场强度峰值。 0071 10 ： 将电工钢连续铁损测量的信号分析单元中的硅钢片信号 （电压平均值 / 有效 值、 电流峰值、 H 峰值、 功率等信号） 传入到该信号同步控制系统， 将这些信号转化为铁损、 磁 感、 磁场强度等测量结果。 0072 本实施例进行信号同步控制的原理为 ： 将速度和焊点信号， 转换成一米一个脉冲， 设一米内 , 功率采样点为 P1PiPn， 电压平均值采样点 V1ViVn， 温度采样点 T1TiTn， 张力采样点 N1NiNn， 则比总损耗和磁感计算有如下公式 ： 0073 0074 0075 本发明根据上述公式 （1） ， 微处理器实时不间断。
37、地采集并计算比总损耗和磁感， 每 周期更新一次上述参数， 能够真实的测量连续运动的硅钢片的比总损耗和磁感。 0076 由于生产线中的硅钢片动态变化， 根据下述公式 （2） ， 通过温度对比总损耗进行修 正。 0077 0078 硅钢比总损耗的大小与硅钢卷带内部承受的张应力呈现非线性关系。 每一个脉冲 周期计算出温度对比总损耗的修正数值后， 微处理器通过下述公式 （3） 得到张力数值， 并根 据数值查询所对应的张力 ROM 表得到张力修正系数得到张力修正系数， 并对比总损耗进行 修正， 如公式 （4） 。 0079 0080 P s=(1+)Ps （4） 0081 在硅钢片的动态测量中， 对温度。
38、、 张力修正后， 其比总损耗可得到较正确的数值。 说 明 书 CN 103777081 A 9 7/7 页 10 0082 在生产线中， 测量温度信号、 张力信号、 厚度信号、 电压平均值 / 有效值、 电流峰值 / 有效值、 H 信号、 功率信号等信号都不是在同一个时间内进行测量， 因此为得到硅钢片同 一位置的比总损耗需要将上述信号进行同步。如图 4 所示， 本实施例中所述信号同步模块 4 具体包括锁相环、 分频器、 相位累加器、 高速脉冲计数器和频率寄存器。 0083 所述锁相环包括两个输入端和一个输出端， 一个输入端用于输入增量编码器信 号， 另一个输入端连接所述分频器的输出端， 且输出。
39、端作为所述分频器的输入端 ； 0084 所述锁相环的输出端同时连接所述相位累加器， 所述相位累加器同时接收所述频 率寄存器输出的预设值， 并将处理后的信号输出给所述高速脉冲计数器， 所述高速脉冲计 数器同时接收焊点信号， 其对焊点信号和相位累加信号进行处理， 得到长度信号。 0085 为提高频率输出范围以及提高输出精度， 将增量编码器信号输入锁相环的第一输 入端。经分频器， 使锁相环第二输入端等于 Mclk/28， 锁相环的工作状态是第一输入端频率 等于第二输入端频率 , 那么 Mclk 就等于 28f增量， 然后将其输入到 32 位相位累加器中进 行循环累加。这里， Mclk 为锁相环输出端。
40、的频率。 0086 可通过触摸屏向频率寄存器存入预设值， 将预设值 phase 送入 32 为相位累加 器， 即可得到硅钢生产线每运行 1 米， 发出一个脉冲， 其计算公式如下述公式 （5） 0087 0088 高速脉冲计数器记录生产线运行的米数， 当焊点信号来时， 将米数清零， 代表运行 新的一卷， 并将其送入多路模数转换器进行模数转换成数字量。 0089 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 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、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103777081 A 10 1/4 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 103777081 A 11 2/4 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 103777081 A 12 3/4 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 103777081 A 13 4/4 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 103777081 A 14 。