大型机械设备在线监测诊断系统介绍

第４卷第８期　２００９年８月　中国科技论文在线Ｓｃｉｅｎｃｅｐａｐｅｒ　Ｏｎｌｉｎｅ　、，０１．４　Ｎｏ．８　Ａｕｇ．２００９　

基于嵌入式ＰＣ的数控设备在线监测系统　

蒋永翔，张攀，张　莹，王太勇　

（天津大学机械学院，天津３０００７２）　

摘要：基于开放式数控系统构架，开发具有模块化可重构特点的嵌入式设备运行状态监测诊断单元。搭建开放性、　可扩展性均优的在线状态监测、故障预警、智能诊断和远程维护的应用开发平台，为高档数控机床快速构建一体化集　成监测系统提供完整的解决方案。从构建基于模块化的嵌入式智能测控单元入手，在嵌入式智能测控单元整体构架、　硬件、软件及ＸＰＥ系统开发４方面详细地介绍了该系统的实现方法及其基本功能。从在线监测实例出发，阐述了主轴　切削力信号的在线监测和报警功能的实现及应用。　关键词：在线监测；嵌入式；智能测控单元　中图分类号：ＴＧ６５９　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—７１８０（２００９）０８—０５７７—５　

Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ＰＣ　ｏｎ・ｌｉｎｅ　ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ＮＣ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　

Ｊｉａｎｇ　Ｙｏｎｇｘｉａｎｇ，Ｚｈａｎｇ　Ｐａｎ，Ｚｈａｎｇ　Ｙｉｎｇ，Ｗａｎｇ　Ｔａｉｙｏｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３０００７２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎｔｈｅ　ｏｌａｅｎＮＣ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．ｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｄｉａｇｎｏｓｉｓｕｎｉｔｓｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　

ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆｍｏｄｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｃｏｎｌｒｏｌ　ｕｎｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　

GIS设备局部放电在线监测系统

DM6000型

杭州美卓自动化技术有限公司

一、 GIS设备局放在线监测及诊断的意义

GIS（气体绝缘全封闭组合电器）除进出线套管外没有外露的带电部分，

采用SF6气体绝缘，可靠性较高，检修少，但通过发展外部诊断、在线监测可

减小不必要的拆卸检修工作量，大大提高了设备的运行效率。

采用此项技术有下列好处：

（1）减少维护费用

（2）避免故障发生

（3）对设备性能进行评估 二、产品说明

DM6000型局放在线系统是我公司自主研发的产品，系统采用超高频检测

技术、高灵敏度传感器、信号现场处理、内置专家数据库、Web

后台处理软、 因特网接入技术等技术进行远程实时在线监控和分析。具有极高的性价比，

非常适合在无人值守变电站运行 该系统采用集成模块化设计，将信号采集单元、信号处理、A/D 转换、干扰过滤、数据处理、放电量显示等集成在站端监测模块中，每个站端监测模块可独立运行，数据分别记录，通过一条数据通讯总线将多台站内监测模块（最多256台）的数据传输后台分析软件系统上统一管理分析。能通过互联网进行远程传输和实时监控，对局部放电信号的强度，密度进行实时在线分析。对局部放电倾向性的推移进行实时监控和分析，对放电程度进行评估，避免重大事故发生。 三．产品组成

系统由传感器，数据处理通讯单元 ，后台监视系统三大部分组成、

传感器完成对监测设备的测量，将信息量送到数据处理通讯单元进行集中

分析、显示以及告警，并将数据上传到后台机进行全面的监视和分析。

1数据处理通讯单元

主要是把高频传感器采集的局放信号和噪音传感器采集的现场噪音信号进行相位比较，对传感器采集的信号做一个判断，并进行数据上传。 主要参数： 1) 电源 AC 220V / 50Hz 2) 电源 Fuse 容量 250V/3A 用 3) 检出领域 包括500～1500MHz领域的UHF频宽 4) 信号采集通道 2个 5) 采集信号灵敏度 <5PC 2 高频传感器 UHF传感器主要是用来采集GIS内部发生局放时产生的高频信号，传感器直接固定在盆式绝缘子上。 UHF传感器外观（外置/内置） 主要参数： 1) 频率范围 500～1500MHz 频宽 2) 传感器感应度 <5PC（外置）/<3PC（内置） 3) 阻抗匹配 50[Ω]

EN8000机械设备振动监测系统在太钢热连轧厂的应用

摘要 本文简要介绍了en8000机械设备振动监测故障诊断系统的特点，并对其在山西太原钢铁集团第二热轧厂的应用做了详细介绍。

关键词 en8000机械设备；振动监测；热轧

中图分类号tg33 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）34-0092-02

0 引言

在反映设备状态的信号中，应用最广的是振动信号，因为振动是引起设备故障的主要原因，设备的各种故障一般在振动信号上有所反映，振动信号包含着各种丰富的信息，而对振动进行测量一般不会影响设备的正常工作，十分方便。en8000机械设备振动监测故障诊断专家系统主要应用于电力、石化、冶金等工业领域中的大型机械设备，如对汽轮发电机组、水轮发电机组、压缩机组、风机、电机、水泵、齿轮和滚动轴承等进行在线振动监测分析和故障诊断。该系统可自动连续地采集与设备安全有关的主要状态参数，包括键相/转速、轴振、摆度、瓦振、轴位移、胀差、偏心、负荷和其它过程量（如温度、压力和开关量等），并自动形成各种数据库。它能够自动识别设备的运行状态，预测和诊断设备的故障；能够促进设备维修方式向预知维修（状态维修）的转变，确保设备安全稳定地运行。

en8000系统可以实现的主要功能包括：系统设置、数据采集、状态识别、实时监测、报警监测、数据管理、趋势分析、事故追忆、振动分析、故障诊断、动平衡计算、报表打印以及网络功能等。

1 太钢en8000系统整体结构及方案

太钢第二热轧厂生产国内最宽的2 250mm热轧不锈钢带钢，自动化程度高，生产的异常中断将造成巨大的经济损失。因此，提高热轧设备的可靠性对于保证生产的正常进行具有重要意义。太钢第二热轧厂选用北京英华达公司生产的en8000在线监测和故障诊断系统，用于热轧生产线主要设备的振动在线监测，也是国内首次对大型不锈钢热轧生产线的主要设备进行在线振动监测。

状态监测与诊断技术　中阖教给ｚ程２　．１　１　高速线材轧机网络监测诊断系统　■高立新　雷　迅　栾曙光　【摘要】高速线材精轧机齿轮箱等设备的某些零部件转速高达１．２万ｒ／ｒａｉｎ，早期发现其机械故　障是生产中亟待解决的问题，本文阐明建立机械设备网络监测诊断系统是高速线材轧机设备维护　和管理的重要手段。　【关键词】离线监测　点巡检监测仪在线监测系统远程诊断系统设备远程诊断网站　目前国内高速线材轧制生产线大多为进　口设备，虽然可靠性较高，仍常有较大的机　械设备故障发生，因抢修和停产造成的经济　损失巨大。为及时发现设备存在的问题，合　理安排生产与维修时间，减少重大设备事　故，必须建立以振动监测为主的网络监测诊　断系统。　高速线材轧机机械设备网络监测诊断系　统结构框图如图ｌ所示［１１，由离线监测系　统、点巡检监测仪、在线监测系统［２１、远程　诊断系统和远程诊断网站组成。　一、离线监测系统　系统布置如图２，依托内部局域网，采　！　壁量　；』　量墼　量＿ｊ　量　ｌ　』ｌ墼塑　』Ｊ　图ｌ　高速线材轧机机械设备网络监测诊断系统结构框图　用服务器／客户端体系结构。在故障诊断工作站上配　有多功能数据分析仪，在服务器端安装故障诊断软　塑　！　；ｌｍｉｎ　外部ＲＡＭ　一｛堕堕壁　堡墼查　Ｉ堡兰萱堕　ｌ　匝叠圈１　．．．．．．．．　．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ｉ　．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一　码值转换，存储　—■二［＿　ｌ结束ｌ　电能数据存储区　（ＢＣＤ）　参变量表　定时器中断｛Ｉ　Ｉ　扫描各路端口　确认脉冲，　累加计数　图４采样与存储实现方案　分段存储。因为每分钟才发生～次中断，ＣＰＵ有足　够的时间来处理时钟读取、数据读取、转换、地址计　算和存储等工作，而不会影响到采样的准确性。　４　２　事实证明，Ｘ１２０３实用的功能和高可靠性使该系　统能很好地完成设计的工作。另外，Ｘ１２０３价格低　廉，对整个系统成本影响不大。　参考文献　１．李华．ＭＣＳ一５１系列单片机实用技术．北京航空航天大学　出版社．１９９３．８　２．涂时亮，张友德等．单片微机ＭＣＳ一５１用户手册．复旦大　学出版社．１９９０．９　作者单位：武汉大学动力与机械学院　通信地址：湖北省武汉市　邮　编：４３００７２　Ｇ＝。０　匡　＠０　匡匡　０