旋轉(zhuǎn)設(shè)備振動在線監(jiān)測系統(tǒng)(共11頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上旋轉(zhuǎn)設(shè)備振動在線系統(tǒng)技術(shù)方案合肥優(yōu)爾電子科技有限公司2016. 8一現(xiàn)狀分析隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，對于連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)而言，大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行十分重要，一旦發(fā)生故障，都有可能導(dǎo)致整個生產(chǎn)線停機(jī)，造成極大的損失。這種損失可達(dá)每小時數(shù)十萬元之巨，特別是生產(chǎn)過程智能控制系統(tǒng)的采用，對關(guān)鍵設(shè)備安全運(yùn)行的依賴程度越來越高，因此，對這些設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測就顯得非常重要。各種旋轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各零部件磨損并非相同，隨其工作條件而異，但磨損的發(fā)展是有其規(guī)律的，如果能夠?qū)υO(shè)備受到的這種磨損失效規(guī)律進(jìn)行掌握，設(shè)備各零部件的相對運(yùn)動趨勢將反應(yīng)出振動、溫度、聲音的連鎖效應(yīng)，使我們提前

2、知曉設(shè)備各項(xiàng)功能發(fā)生改變的趨勢與結(jié)果。國網(wǎng)銅陵發(fā)電有限公司擁有多種大、中、小型旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其較多旋轉(zhuǎn)設(shè)備占據(jù)著生產(chǎn)中的核心地位。二、系統(tǒng)架構(gòu)旋轉(zhuǎn)設(shè)備振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，通過無線自組網(wǎng)和現(xiàn)場總線的方式，將從各傳感單元采集的數(shù)據(jù)匯集到管理后臺，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)前端設(shè)備、服務(wù)器機(jī)和管理端PC組成。系統(tǒng)拓?fù)淙缦聢D所示：三、振動采集終端3.1振動傳感器在旋轉(zhuǎn)設(shè)備兩端軸座（具體部位可根據(jù)現(xiàn)場情況確定）設(shè)置兩組三維（X、Y、Z方向）加速度振動傳感器，測量振動位移矢量，監(jiān)測主軸與軸瓦（軸座）之間的軸向、徑向游離與波動情況。振動傳感器利用壓電晶體的正壓電效應(yīng)，當(dāng)壓電晶體在一定方向

3、的外力作用下，它的晶體面產(chǎn)生電壓，采集電路檢測出這個電壓值后換算成受力大小F，由公式a=F/m可以得出瞬間加速度大小a，對加速度二次積分得出瞬間位移量，從而得出被測對象振動頻譜和振動位移。主要技術(shù)參數(shù)：l 傳感器類型：IEPEl 靈敏度：100mV/g l 加速度量程： 0.1100mm/s²l 速度量程：0.1250mm/sl 位移量程：13000ml 頻率范圍：0.312000Hz（±10%)l 諧振點(diǎn): 27kHzl 分辨率： 0.001gl 非線性：1%l 橫向靈敏度：3%l 恒定電流：4mAl 輸出阻抗：100l 激勵電壓：DC24V

4、l 溫度范圍： -40+80l 放電時間常數(shù)：1秒3.2振動采集器 YT-400 振動采集器是合肥優(yōu)爾電子科技自主研發(fā)的一款高性能IEPE類傳感器信號采集終端，內(nèi)置了傳感器所需的恒流激勵和信號調(diào)理電路，可以不需外部的信號調(diào)理器而直接采集IEPE傳感器的輸出信號。YT-400具有四路大量程、高采樣率、低噪聲的高性能同步信號采集通道。每個通道的量程為±10V，采樣率高達(dá)128Ksps，并能保證實(shí)時傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器進(jìn)行顯示與分析。通過高性能ADC和先進(jìn)的DSP信號處理技術(shù)，使YT-400具備極低的采樣噪聲，在1Ksps采樣率下采樣噪聲峰峰值僅為0.00004V，滿量程信

5、號的信噪比高達(dá)50萬。多通道、高采樣率和低噪聲和同步采樣使YT-400能夠滿足科研與生產(chǎn)中高端信號監(jiān)測的需要。 YT-400系列采用跨平臺通用的動態(tài)鏈接庫作為驅(qū)動函數(shù)接口，可工作在 Server 03/Server 08/Win2000/XP/WIN 7/WIN 8 等操作系統(tǒng)下，支持VB, VC, C+Builder, Dephi，LabVIEW，Matlab等大多數(shù)編程語言。主要技術(shù)參數(shù)： 輸入通道Ø 4路同步采集通道Ø 支持IEPE（ICP）類傳感器Ø BNC接線端子Ø  交流輸入IEPE調(diào)理Ø 輸出電流：恒

6、定4mAØ 驅(qū)動電壓：24VØ 隔直電容：10微法   電壓量程Ø -10.5V到+10.5V   采樣率Ø 128K、64K、32K、16K、8K、4K、2K、1K八檔可調(diào)   分辨率Ø 128K采樣率下，噪聲峰峰值 < 400微伏，無噪聲分辨率15.7bit；噪聲有效值 < 60微伏，有效分辨率18.6bit，信噪比103dB；Ø 64K采樣率下，噪聲峰峰值 < 250微伏，無噪聲分辨率16.2bit；噪聲有效值 <

7、38微伏，有效分辨率19.0bit，信噪比105dB；Ø 32K采樣率下，噪聲峰峰值 < 150微伏，無噪聲分辨率17.0bit；噪聲有效值 < 23微伏，有效分辨率19.8bit，信噪比109dB；Ø 16K采樣率下，噪聲峰峰值 < 100微伏，無噪聲分辨率17.7bit；噪聲有效值 < 16微伏，有效分辨率20.6bit，信噪比113dB；Ø 8K采樣率下，噪聲峰峰值 < 70微伏，無噪聲分辨率18.4bit；噪聲有效值 < 10微伏，有效分辨率21.3bit，信噪比115dB；Ø  4K采樣率下，噪聲峰

8、峰值 < 50微伏，無噪聲分辨率18.6bit；噪聲有效值 < 9微伏，有效分辨率21.5bit，信噪比117dB；Ø 2K采樣率下，噪聲峰峰值 < 40微伏，無噪聲分辨率18.9bit；噪聲有效值 < 6微伏，有效分辨率21.8bit，信噪比121dB；Ø 1K采樣率下，噪聲峰峰值 < 35微伏，無噪聲分辨率19.0bit；噪聲有效值 < 5微伏，有效分辨率21.9bit，信噪比123dB；   緩存Ø DAQ Buffer：192K BytesØ FIFO  ：1K Byte

9、s四、后臺監(jiān)測軟件4.1 軟件功能 后臺軟件實(shí)現(xiàn)的功能如下圖所示：4.2 系統(tǒng)主要功能概述（1）實(shí)時狀態(tài)監(jiān)測在旋轉(zhuǎn)設(shè)備示意圖相應(yīng)監(jiān)測部位實(shí)時顯示設(shè)備振動峰峰值，及時反映設(shè)備當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)情況和運(yùn)行狀態(tài)。點(diǎn)擊監(jiān)測點(diǎn)可進(jìn)一步顯示每個監(jiān)測點(diǎn)振動變化曲線以及頻譜圖。下圖為實(shí)時狀態(tài)圖案例：下圖為振動頻譜時域圖案例：（2）異常告警管理在實(shí)時狀態(tài)監(jiān)測時對狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值分析，超出閾值或裝備規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)時自動進(jìn)行異常告警，在實(shí)時監(jiān)測圖中通過變化紅色告警提示，可以以聲音形式提示用戶。提供對歷史告警數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分類統(tǒng)計(jì)和比較。（3）振動數(shù)據(jù)分析通過對歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)的分類、梳理和模擬，進(jìn)行時序分析直觀描述，對設(shè)備狀態(tài)及變化趨

10、勢進(jìn)行分析，繪制趨勢曲線，來展現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)重要數(shù)據(jù)點(diǎn)的變化情況。 下圖為監(jiān)測數(shù)據(jù)擬合圖案例：（4）故障預(yù)測診斷根據(jù)預(yù)先設(shè)置的故障線閾值和劣變規(guī)律，進(jìn)行劣化傾向的定量化管理，基于在離線數(shù)據(jù)分析對象設(shè)備的劣化傾向程度和減損量的變化趨勢，通過周期性對設(shè)備劣化傾向進(jìn)行檢測記錄，按時間繪制成圖表和曲線，擬合其變化趨勢，預(yù)測最佳檢修周期和更換周期，為制定設(shè)備檢修計(jì)劃提供依據(jù)。根據(jù)旋轉(zhuǎn)設(shè)備的部件參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)(轉(zhuǎn)速/軸承類型及型號/齒輪齒數(shù)等)，自動計(jì)算出軸承內(nèi)圈、外圈、保持架、滾動體的故障頻率，結(jié)合軸承水平、垂直、徑向的時域波形和頻譜波形，判斷可能故障，如不平衡、不對中、松動、齒輪磨損等；并結(jié)合專家數(shù)據(jù)庫中

11、前期積累的知識和經(jīng)驗(yàn)等數(shù)據(jù)，為有效地診斷軸承的故障提供參考。（5）系統(tǒng)管理提供對旋轉(zhuǎn)設(shè)備及監(jiān)測部位、技術(shù)參數(shù)等基本信息維護(hù)，提供對采集網(wǎng)絡(luò)、采集周期等采集基本信息維護(hù)，提供對系統(tǒng)用戶及權(quán)限配置等系統(tǒng)基礎(chǔ)功能。五、實(shí)施單位簡介合肥優(yōu)爾電子科技有限公司，是由中國科技大學(xué)多名博士基于科研成果產(chǎn)業(yè)化發(fā)起并組建的創(chuàng)新型企業(yè)，位于合肥高新區(qū)國家大學(xué)科技園，系國家“高新技術(shù)”企業(yè)和安徽省“雙軟認(rèn)證”企業(yè)，公司管理體系通過GB/T 19001-2008/ ISO 9001:2008認(rèn)證，并且正在按照CMMI 1.3集成模型框架管理和改進(jìn)過程，建立高標(biāo)準(zhǔn)、高效率、低成本的軟件成果產(chǎn)業(yè)化機(jī)制。企業(yè)致力于能源電力、

12、化工建材和冶金制造等工業(yè)企業(yè)信息化與工業(yè)化融合技術(shù)開發(fā)應(yīng)用，擁有多項(xiàng)核心技術(shù)成果和數(shù)十項(xiàng)自主知識產(chǎn)權(quán)，具有高水平的系統(tǒng)技術(shù)集成能力和嵌入式產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，其專業(yè)技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。企業(yè)主要產(chǎn)品為：工業(yè)一體化智能巡檢儀、分布式無線采集器、無線數(shù)據(jù)中繼器、數(shù)據(jù)收發(fā)器、綜合環(huán)境數(shù)據(jù)探測器等工業(yè)移動計(jì)算終端，并基于專業(yè)化終端產(chǎn)品為用戶定制工業(yè)設(shè)備點(diǎn)巡檢系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)、企業(yè)能源管理系統(tǒng)、煤場數(shù)字化及燃煤優(yōu)化配比管理系統(tǒng)、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)等應(yīng)用方案與工程實(shí)施。作為中國科技大學(xué)數(shù)據(jù)融合實(shí)驗(yàn)室的校外基地，企業(yè)建立了完備的“產(chǎn)學(xué)研”技術(shù)開發(fā)體系，擁有學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、技術(shù)精湛的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在涉及工控信息化領(lǐng)域的多個研究方向具備學(xué)科領(lǐng)頭和創(chuàng)新能力。多數(shù)員工具有電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和工業(yè)控制與自動化等方向良好的教育背景