基于網(wǎng)絡(luò)通信的狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)在設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

羅旋+王茂勵(lì)+李成攻+王釗+程振

摘 要 分析了某選煤廠現(xiàn)狀，提出建立以太網(wǎng)和光纖通信網(wǎng)絡(luò)，集中在線監(jiān)測(cè)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)參數(shù)，通過(guò)恩泰克EMONITOR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析診斷，給出設(shè)備運(yùn)行報(bào)警信息，提高設(shè)備維護(hù)效率和質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng) 故障診斷 網(wǎng)絡(luò)通信 加速度傳感器

選煤廠是典型的流程型企業(yè)，使用機(jī)械化、連續(xù)工作的自動(dòng)化生產(chǎn)線，有多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)生產(chǎn)車間及設(shè)備坐落位置分散。為保障生產(chǎn)線能正常連續(xù)工作，車間采取人工定時(shí)巡檢，定期維修關(guān)鍵設(shè)備的管理方式。人工檢測(cè)主要依靠感官感覺(jué)觀測(cè)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)設(shè)備故障診斷存在經(jīng)驗(yàn)性、不及時(shí)等較大的局限性。針對(duì)選煤廠現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備建立在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。

1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由振動(dòng)傳感器，振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，網(wǎng)關(guān)通訊模塊，以太網(wǎng)光纖交換機(jī)，上位機(jī)構(gòu)成。原煤分級(jí)振動(dòng)篩安裝2個(gè)通用振動(dòng)加速度傳感器，測(cè)量振動(dòng)參數(shù)。振動(dòng)傳感器信號(hào)接入振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)DeviceNet總線接入到網(wǎng)關(guān)通訊模塊，網(wǎng)關(guān)通訊模塊通過(guò)以太網(wǎng)接入到以太網(wǎng)交換機(jī)，以太網(wǎng)交換機(jī)之間通過(guò)光纖通信，監(jiān)測(cè)主機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)接入到以太網(wǎng)交換機(jī)，狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件通過(guò)以太網(wǎng)讀取振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊的數(shù)據(jù)。

2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

2.1 振動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)

加速度傳感器采用螺栓固定在振動(dòng)篩安裝支架上。加速度傳感器把振動(dòng)篩的機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出， 實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械振動(dòng)信息的檢測(cè)。XM122振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊采用24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對(duì)接入傳感器信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)加速度電壓轉(zhuǎn)換關(guān)系，計(jì)算振動(dòng)頻率、幅值、速度等測(cè)量參數(shù)。XM122模塊是雙通道監(jiān)測(cè)器，同時(shí)接入2路傳感器信號(hào)，通過(guò)DeviceNet總線接口輸出測(cè)量數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸

多個(gè)XM模塊之間通過(guò)DeviceNet協(xié)議進(jìn)行通訊。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)里的每個(gè)模塊配置不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址，最多可支持操作64 個(gè)節(jié)點(diǎn)。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)通過(guò)XM-500以太網(wǎng)關(guān)模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)層之間協(xié)議轉(zhuǎn)換。XM-500作為DeviceNet的主站和其他 XM模塊建立連接，采集XM模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)和報(bào)警/繼電器數(shù)據(jù)。為洗煤車間傳感器采集網(wǎng)絡(luò)提供高速信息通道。

2.3 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)管理

狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件Emonitor正常工作需要配置和運(yùn)行FacctroyTalk Activation、RSLinx、XM Emonitor Gateway、SQLServer 2005等應(yīng)用程序。FacctroyTalk Activation用于申請(qǐng)和管理軟件授權(quán)。RSLinx建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與XM模塊之間的通信聯(lián)系。XM Emonitor Gateway將XM模塊中的數(shù)據(jù)打包成文件傳到計(jì)算機(jī)中指定的目錄下。SQLServer 2005數(shù)據(jù)庫(kù)軟件保存讀取到XM模塊的所有數(shù)據(jù)。Emonitor軟件讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄，具有數(shù)據(jù)繪圖顯示、報(bào)警設(shè)置、故障診斷等功能。

3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

3.1 數(shù)據(jù)顯示

Emonitor軟件通過(guò)繪制不同圖形分析顯示測(cè)量數(shù)據(jù)記錄。幅值趨勢(shì)圖分析設(shè)備振動(dòng)的歷史變化趨勢(shì)。頻譜圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)的頻率成分。時(shí)域波形分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)域波形。頻段趨勢(shì)圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)各頻段成分的變化趨勢(shì)。瀑布圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜的變化趨勢(shì)。自動(dòng)顯示圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)所有測(cè)量定義的相關(guān)圖形，全面了解該測(cè)點(diǎn)的信息。

3.2 報(bào)警設(shè)置

Emonitor軟件可以設(shè)置幅值、頻譜、頻段和時(shí)域波形報(bào)警，數(shù)據(jù)記錄條會(huì)有文字和指示燈報(bào)警提示，圖形顯示有報(bào)警區(qū)域（見(jiàn)圖1頻譜報(bào)警圖）；也可以建立統(tǒng)計(jì)報(bào)警，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前數(shù)據(jù)序列中所有測(cè)量定義及設(shè)備分類中的最小值、最大值、平均值和標(biāo)準(zhǔn)方差，幫助設(shè)備管理人員研究設(shè)備檢修標(biāo)準(zhǔn)。報(bào)警功能具有數(shù)據(jù)過(guò)濾作用，使工作人員能夠快速分析采集回來(lái)的大量數(shù)據(jù)。

3.3 故障診斷

Entek監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用峰值能量法及解調(diào)技術(shù)，提取深埋于正常振動(dòng)中的軸承的故障沖擊信號(hào)，獲得與故障沖擊一一對(duì)應(yīng)的譜線頻率，形成頻譜圖，提高故障診斷的靈敏度和可靠性。通過(guò)分析振動(dòng)譜圖中存在明顯高幅值的頻譜分量，確定與監(jiān)測(cè)機(jī)器的零部件對(duì)照關(guān)系，判斷設(shè)備故障原因。Emonitor利用設(shè)備及其部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)工廠設(shè)備模型，計(jì)算出一組診斷特征的頻率。自動(dòng)報(bào)警可對(duì)這些特征頻率的幅值及時(shí)預(yù)警，識(shí)別設(shè)備振動(dòng)的可能原因。

4 結(jié)束語(yǔ)

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改變了選煤廠原來(lái)主要依靠人工離線方式監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，建立了聯(lián)機(jī)監(jiān)測(cè)管理方式。設(shè)備維護(hù)也由定期維修，事后維修的方式，向預(yù)測(cè)維修，計(jì)劃維修轉(zhuǎn)變，提高了生產(chǎn)效率和安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]張鍵.機(jī)械故障診斷技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008（10）.

[2]陽(yáng)憲惠.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008（10）.

[3]任紫亭.大型振動(dòng)篩激振器振動(dòng)測(cè)試與故障分析[J].煤礦機(jī)械，2008（11）.

（通訊作者：王茂勵(lì)）

作者簡(jiǎn)介

羅旋（1979-），男，碩士學(xué)位。山東省計(jì)算中心（國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心） 山東省計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室助理研究員，從事自動(dòng)化控制、電子信息、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)方向研究。

作者單位

1.山東省計(jì)算中心（國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心） 山東省計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東省濟(jì)南市 250101

2.中國(guó)電信濟(jì)寧分公司 山東省濟(jì)寧市 272000

3.山東常林集團(tuán) 山東省臨沭縣 276700

摘 要 分析了某選煤廠現(xiàn)狀，提出建立以太網(wǎng)和光纖通信網(wǎng)絡(luò)，集中在線監(jiān)測(cè)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)參數(shù)，通過(guò)恩泰克EMONITOR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析診斷，給出設(shè)備運(yùn)行報(bào)警信息，提高設(shè)備維護(hù)效率和質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng) 故障診斷 網(wǎng)絡(luò)通信 加速度傳感器

選煤廠是典型的流程型企業(yè)，使用機(jī)械化、連續(xù)工作的自動(dòng)化生產(chǎn)線，有多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)生產(chǎn)車間及設(shè)備坐落位置分散。為保障生產(chǎn)線能正常連續(xù)工作，車間采取人工定時(shí)巡檢，定期維修關(guān)鍵設(shè)備的管理方式。人工檢測(cè)主要依靠感官感覺(jué)觀測(cè)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)設(shè)備故障診斷存在經(jīng)驗(yàn)性、不及時(shí)等較大的局限性。針對(duì)選煤廠現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備建立在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。

1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由振動(dòng)傳感器，振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，網(wǎng)關(guān)通訊模塊，以太網(wǎng)光纖交換機(jī)，上位機(jī)構(gòu)成。原煤分級(jí)振動(dòng)篩安裝2個(gè)通用振動(dòng)加速度傳感器，測(cè)量振動(dòng)參數(shù)。振動(dòng)傳感器信號(hào)接入振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)DeviceNet總線接入到網(wǎng)關(guān)通訊模塊，網(wǎng)關(guān)通訊模塊通過(guò)以太網(wǎng)接入到以太網(wǎng)交換機(jī)，以太網(wǎng)交換機(jī)之間通過(guò)光纖通信，監(jiān)測(cè)主機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)接入到以太網(wǎng)交換機(jī)，狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件通過(guò)以太網(wǎng)讀取振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊的數(shù)據(jù)。

2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

2.1 振動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)

加速度傳感器采用螺栓固定在振動(dòng)篩安裝支架上。加速度傳感器把振動(dòng)篩的機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出， 實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械振動(dòng)信息的檢測(cè)。XM122振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊采用24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對(duì)接入傳感器信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)加速度電壓轉(zhuǎn)換關(guān)系，計(jì)算振動(dòng)頻率、幅值、速度等測(cè)量參數(shù)。XM122模塊是雙通道監(jiān)測(cè)器，同時(shí)接入2路傳感器信號(hào)，通過(guò)DeviceNet總線接口輸出測(cè)量數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸

多個(gè)XM模塊之間通過(guò)DeviceNet協(xié)議進(jìn)行通訊。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)里的每個(gè)模塊配置不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址，最多可支持操作64 個(gè)節(jié)點(diǎn)。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)通過(guò)XM-500以太網(wǎng)關(guān)模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)層之間協(xié)議轉(zhuǎn)換。XM-500作為DeviceNet的主站和其他 XM模塊建立連接，采集XM模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)和報(bào)警/繼電器數(shù)據(jù)。為洗煤車間傳感器采集網(wǎng)絡(luò)提供高速信息通道。

2.3 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)管理

狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件Emonitor正常工作需要配置和運(yùn)行FacctroyTalk Activation、RSLinx、XM Emonitor Gateway、SQLServer 2005等應(yīng)用程序。FacctroyTalk Activation用于申請(qǐng)和管理軟件授權(quán)。RSLinx建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與XM模塊之間的通信聯(lián)系。XM Emonitor Gateway將XM模塊中的數(shù)據(jù)打包成文件傳到計(jì)算機(jī)中指定的目錄下。SQLServer 2005數(shù)據(jù)庫(kù)軟件保存讀取到XM模塊的所有數(shù)據(jù)。Emonitor軟件讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄，具有數(shù)據(jù)繪圖顯示、報(bào)警設(shè)置、故障診斷等功能。

3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

3.1 數(shù)據(jù)顯示

Emonitor軟件通過(guò)繪制不同圖形分析顯示測(cè)量數(shù)據(jù)記錄。幅值趨勢(shì)圖分析設(shè)備振動(dòng)的歷史變化趨勢(shì)。頻譜圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)的頻率成分。時(shí)域波形分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)域波形。頻段趨勢(shì)圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)各頻段成分的變化趨勢(shì)。瀑布圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜的變化趨勢(shì)。自動(dòng)顯示圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)所有測(cè)量定義的相關(guān)圖形，全面了解該測(cè)點(diǎn)的信息。

3.2 報(bào)警設(shè)置

Emonitor軟件可以設(shè)置幅值、頻譜、頻段和時(shí)域波形報(bào)警，數(shù)據(jù)記錄條會(huì)有文字和指示燈報(bào)警提示，圖形顯示有報(bào)警區(qū)域（見(jiàn)圖1頻譜報(bào)警圖）；也可以建立統(tǒng)計(jì)報(bào)警，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前數(shù)據(jù)序列中所有測(cè)量定義及設(shè)備分類中的最小值、最大值、平均值和標(biāo)準(zhǔn)方差，幫助設(shè)備管理人員研究設(shè)備檢修標(biāo)準(zhǔn)。報(bào)警功能具有數(shù)據(jù)過(guò)濾作用，使工作人員能夠快速分析采集回來(lái)的大量數(shù)據(jù)。

3.3 故障診斷

Entek監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用峰值能量法及解調(diào)技術(shù)，提取深埋于正常振動(dòng)中的軸承的故障沖擊信號(hào)，獲得與故障沖擊一一對(duì)應(yīng)的譜線頻率，形成頻譜圖，提高故障診斷的靈敏度和可靠性。通過(guò)分析振動(dòng)譜圖中存在明顯高幅值的頻譜分量，確定與監(jiān)測(cè)機(jī)器的零部件對(duì)照關(guān)系，判斷設(shè)備故障原因。Emonitor利用設(shè)備及其部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)工廠設(shè)備模型，計(jì)算出一組診斷特征的頻率。自動(dòng)報(bào)警可對(duì)這些特征頻率的幅值及時(shí)預(yù)警，識(shí)別設(shè)備振動(dòng)的可能原因。

4 結(jié)束語(yǔ)

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改變了選煤廠原來(lái)主要依靠人工離線方式監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，建立了聯(lián)機(jī)監(jiān)測(cè)管理方式。設(shè)備維護(hù)也由定期維修，事后維修的方式，向預(yù)測(cè)維修，計(jì)劃維修轉(zhuǎn)變，提高了生產(chǎn)效率和安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]張鍵.機(jī)械故障診斷技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008（10）.

[2]陽(yáng)憲惠.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008（10）.

[3]任紫亭.大型振動(dòng)篩激振器振動(dòng)測(cè)試與故障分析[J].煤礦機(jī)械，2008（11）.

（通訊作者：王茂勵(lì)）

作者簡(jiǎn)介

羅旋（1979-），男，碩士學(xué)位。山東省計(jì)算中心（國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心） 山東省計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室助理研究員，從事自動(dòng)化控制、電子信息、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)方向研究。

作者單位

1.山東省計(jì)算中心（國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心） 山東省計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東省濟(jì)南市 250101

2.中國(guó)電信濟(jì)寧分公司 山東省濟(jì)寧市 272000

3.山東常林集團(tuán) 山東省臨沭縣 276700

摘 要 分析了某選煤廠現(xiàn)狀，提出建立以太網(wǎng)和光纖通信網(wǎng)絡(luò)，集中在線監(jiān)測(cè)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)參數(shù)，通過(guò)恩泰克EMONITOR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析診斷，給出設(shè)備運(yùn)行報(bào)警信息，提高設(shè)備維護(hù)效率和質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng) 故障診斷 網(wǎng)絡(luò)通信 加速度傳感器

選煤廠是典型的流程型企業(yè)，使用機(jī)械化、連續(xù)工作的自動(dòng)化生產(chǎn)線，有多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)生產(chǎn)車間及設(shè)備坐落位置分散。為保障生產(chǎn)線能正常連續(xù)工作，車間采取人工定時(shí)巡檢，定期維修關(guān)鍵設(shè)備的管理方式。人工檢測(cè)主要依靠感官感覺(jué)觀測(cè)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)設(shè)備故障診斷存在經(jīng)驗(yàn)性、不及時(shí)等較大的局限性。針對(duì)選煤廠現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備建立在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。

1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由振動(dòng)傳感器，振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，網(wǎng)關(guān)通訊模塊，以太網(wǎng)光纖交換機(jī)，上位機(jī)構(gòu)成。原煤分級(jí)振動(dòng)篩安裝2個(gè)通用振動(dòng)加速度傳感器，測(cè)量振動(dòng)參數(shù)。振動(dòng)傳感器信號(hào)接入振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)DeviceNet總線接入到網(wǎng)關(guān)通訊模塊，網(wǎng)關(guān)通訊模塊通過(guò)以太網(wǎng)接入到以太網(wǎng)交換機(jī)，以太網(wǎng)交換機(jī)之間通過(guò)光纖通信，監(jiān)測(cè)主機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)接入到以太網(wǎng)交換機(jī)，狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件通過(guò)以太網(wǎng)讀取振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊的數(shù)據(jù)。

2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

2.1 振動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)

加速度傳感器采用螺栓固定在振動(dòng)篩安裝支架上。加速度傳感器把振動(dòng)篩的機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出， 實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械振動(dòng)信息的檢測(cè)。XM122振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊采用24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對(duì)接入傳感器信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)加速度電壓轉(zhuǎn)換關(guān)系，計(jì)算振動(dòng)頻率、幅值、速度等測(cè)量參數(shù)。XM122模塊是雙通道監(jiān)測(cè)器，同時(shí)接入2路傳感器信號(hào)，通過(guò)DeviceNet總線接口輸出測(cè)量數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸

多個(gè)XM模塊之間通過(guò)DeviceNet協(xié)議進(jìn)行通訊。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)里的每個(gè)模塊配置不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址，最多可支持操作64 個(gè)節(jié)點(diǎn)。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)通過(guò)XM-500以太網(wǎng)關(guān)模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)層之間協(xié)議轉(zhuǎn)換。XM-500作為DeviceNet的主站和其他 XM模塊建立連接，采集XM模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)和報(bào)警/繼電器數(shù)據(jù)。為洗煤車間傳感器采集網(wǎng)絡(luò)提供高速信息通道。

2.3 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)管理

狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件Emonitor正常工作需要配置和運(yùn)行FacctroyTalk Activation、RSLinx、XM Emonitor Gateway、SQLServer 2005等應(yīng)用程序。FacctroyTalk Activation用于申請(qǐng)和管理軟件授權(quán)。RSLinx建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與XM模塊之間的通信聯(lián)系。XM Emonitor Gateway將XM模塊中的數(shù)據(jù)打包成文件傳到計(jì)算機(jī)中指定的目錄下。SQLServer 2005數(shù)據(jù)庫(kù)軟件保存讀取到XM模塊的所有數(shù)據(jù)。Emonitor軟件讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄，具有數(shù)據(jù)繪圖顯示、報(bào)警設(shè)置、故障診斷等功能。

3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

3.1 數(shù)據(jù)顯示

Emonitor軟件通過(guò)繪制不同圖形分析顯示測(cè)量數(shù)據(jù)記錄。幅值趨勢(shì)圖分析設(shè)備振動(dòng)的歷史變化趨勢(shì)。頻譜圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)的頻率成分。時(shí)域波形分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)域波形。頻段趨勢(shì)圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)各頻段成分的變化趨勢(shì)。瀑布圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)頻譜的變化趨勢(shì)。自動(dòng)顯示圖分析設(shè)備檢測(cè)點(diǎn)所有測(cè)量定義的相關(guān)圖形，全面了解該測(cè)點(diǎn)的信息。

3.2 報(bào)警設(shè)置

Emonitor軟件可以設(shè)置幅值、頻譜、頻段和時(shí)域波形報(bào)警，數(shù)據(jù)記錄條會(huì)有文字和指示燈報(bào)警提示，圖形顯示有報(bào)警區(qū)域（見(jiàn)圖1頻譜報(bào)警圖）；也可以建立統(tǒng)計(jì)報(bào)警，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前數(shù)據(jù)序列中所有測(cè)量定義及設(shè)備分類中的最小值、最大值、平均值和標(biāo)準(zhǔn)方差，幫助設(shè)備管理人員研究設(shè)備檢修標(biāo)準(zhǔn)。報(bào)警功能具有數(shù)據(jù)過(guò)濾作用，使工作人員能夠快速分析采集回來(lái)的大量數(shù)據(jù)。

3.3 故障診斷

Entek監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用峰值能量法及解調(diào)技術(shù)，提取深埋于正常振動(dòng)中的軸承的故障沖擊信號(hào)，獲得與故障沖擊一一對(duì)應(yīng)的譜線頻率，形成頻譜圖，提高故障診斷的靈敏度和可靠性。通過(guò)分析振動(dòng)譜圖中存在明顯高幅值的頻譜分量，確定與監(jiān)測(cè)機(jī)器的零部件對(duì)照關(guān)系，判斷設(shè)備故障原因。Emonitor利用設(shè)備及其部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)工廠設(shè)備模型，計(jì)算出一組診斷特征的頻率。自動(dòng)報(bào)警可對(duì)這些特征頻率的幅值及時(shí)預(yù)警，識(shí)別設(shè)備振動(dòng)的可能原因。

4 結(jié)束語(yǔ)

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改變了選煤廠原來(lái)主要依靠人工離線方式監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，建立了聯(lián)機(jī)監(jiān)測(cè)管理方式。設(shè)備維護(hù)也由定期維修，事后維修的方式，向預(yù)測(cè)維修，計(jì)劃維修轉(zhuǎn)變，提高了生產(chǎn)效率和安全性。

參考文獻(xiàn)

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[3]任紫亭.大型振動(dòng)篩激振器振動(dòng)測(cè)試與故障分析[J].煤礦機(jī)械，2008（11）.

（通訊作者：王茂勵(lì)）

作者簡(jiǎn)介

羅旋（1979-），男，碩士學(xué)位。山東省計(jì)算中心（國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心） 山東省計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室助理研究員，從事自動(dòng)化控制、電子信息、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)方向研究。

作者單位

1.山東省計(jì)算中心（國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心） 山東省計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東省濟(jì)南市 250101

2.中國(guó)電信濟(jì)寧分公司 山東省濟(jì)寧市 272000

3.山東常林集團(tuán) 山東省臨沭縣 276700