站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)研究

楊兆銀

摘 要：本文主要是對站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)的組成與原理、站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)的功能和特點兩個方面詳細(xì)的分析和研究了站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)，這對在機械設(shè)備中更好的應(yīng)用站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：站點式；軋機；檢測系統(tǒng)

近幾年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，對各種材料設(shè)備的需求和要求也不斷增強，為了保證整個系統(tǒng)能夠順利運行，就必須加強監(jiān)測，這就需要在機械設(shè)備中配置相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)。但在很多時候，由于受到現(xiàn)場條件的限制，難以準(zhǔn)確的測量到機械運行的所有參量，相關(guān)物理量的同步監(jiān)測難度更高，進而不能有效的掌握機械設(shè)備運行情況。其中對于軋機設(shè)備來說，在運行過程中具有工況、沖擊、變載、變速多的特征，運行參數(shù)始終處于變化當(dāng)中，如果工作人員不能完整的掌握所有設(shè)備狀態(tài)的話， 一旦設(shè)備出現(xiàn)異常情況，則很難及時的做好調(diào)整，進而造成一定的經(jīng)濟損失。本文以某鋼鐵廠酸軋機組中作為研究對象，對站點式軋機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的流量、溫度、轉(zhuǎn)速、位移、振動等參數(shù)進行全面分析和研究。

一、站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)的組成與原理

監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由分級式結(jié)構(gòu)組成，上層作為數(shù)據(jù)管理機，具有監(jiān)測站功能，主要是由計算機設(shè)備構(gòu)成；下層主要是數(shù)據(jù)采集基站，具有一定的獨立性。在本次研究中監(jiān)測的參數(shù)是分布在多個作業(yè)區(qū)當(dāng)中，這就需要充分的利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，進而實現(xiàn)同時對軋機的工作狀態(tài)進行有效監(jiān)測。

（一）現(xiàn)場傳感器分布

現(xiàn)場傳感器主要包括溫度傳感器（共10路）、轉(zhuǎn)速傳感器（共2路）、位移傳感器（共2路）、流量傳感器（共3路）、振動傳感器（共8路）五種[1]。

（二）數(shù)據(jù)采集基站

數(shù)據(jù)采集基站的作用主要是對現(xiàn)場的信號進行定時采集、保存、傳輸。一般采集控制系統(tǒng)主要是集中在設(shè)備的中央位置，集通信、調(diào)理、采集功能為一體，具有較高的集成度，同時配置的還有各種采集參量的I/O模塊，在分布式監(jiān)測系統(tǒng)中最多可以 連接128個采集系統(tǒng)框架[2]。采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)的系統(tǒng)信號流程為首先是現(xiàn)場信號，其次是數(shù)據(jù)調(diào)理模塊，再次是數(shù)據(jù)采集模塊，最后是工控機。在拾取到現(xiàn)場數(shù)字信號和模擬信號之后，就能夠向數(shù)據(jù)調(diào)理模塊傳輸相應(yīng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)調(diào)理器通過整形、隔離、變換數(shù)據(jù)之后，就會向數(shù)據(jù)采集模塊傳遞，最終傳輸至工控機，進而完成現(xiàn)場信號采集過程。工控機能夠數(shù)據(jù)處理各種數(shù)字信號和模擬信號，并儲存到數(shù)據(jù)庫文件當(dāng)中，數(shù)據(jù)管理機通過磁盤文件方式就能夠有效使用。

（三）數(shù)據(jù)監(jiān)測站（管理機）

數(shù)據(jù)監(jiān)測站的作用是對數(shù)據(jù)采集工作站中所傳輸?shù)母鞣N現(xiàn)場數(shù)據(jù)文件進行接收，并實時顯示頻譜、原始波形、曲線、數(shù)字等現(xiàn)場數(shù)據(jù)，分析處理歷史數(shù)據(jù)，配置、管理下屬基站，以及維護數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)傳輸過程。一般都是在點檢辦公室中設(shè)置數(shù)據(jù)監(jiān)測站，進而在局域網(wǎng)能夠達(dá)到的范圍內(nèi)，能夠?qū)λ胁杉盘栠M行觀察、分析。如果是超級用戶的話，還能夠設(shè)定報警值、標(biāo)定傳感器、配置基站。

二、站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)的功能和特點

（一）系統(tǒng)功能

站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是能夠同步監(jiān)測和采集軋機運行狀態(tài)當(dāng)中的溫度、轉(zhuǎn)速、位移、流量、振動等數(shù)據(jù)信息；二是通過曲線和數(shù)字的方式將監(jiān)測現(xiàn)場的動態(tài)信息實時的顯示出來，信息刷新時間僅為1s；三是在1min時間內(nèi)就能夠記錄一組特征值和測量值，同時永久保存，一般原始波形數(shù)據(jù)的保存時間為1年，超過的話則進行備份保存；四是分析各參數(shù)測量值的趨勢變化；五是實時顯示和分析快變量信號的頻譜和波形；六是精密分析歷史數(shù)據(jù)；七是標(biāo)定值、報警值以及通道配置設(shè)置具有一定的靈活性；八是操作簡單，界面友好[3]。

（二）系統(tǒng)特色

1、監(jiān)測參數(shù)設(shè)置在軋輥上。目前在線監(jiān)測軋機機架內(nèi)部參數(shù)已經(jīng)比較少見，主要是以主傳動系統(tǒng)監(jiān)測為主。因此開展在線監(jiān)測站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)中的運行參數(shù)，具有一定的創(chuàng)新性，但同時也具有較大的難度。通過建立站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)，就能夠全面的了解軋輥的軸向竄動、轉(zhuǎn)速、溫度、潤滑油流量等信息，對深入研究其工藝過程，以及發(fā)現(xiàn)傳動系統(tǒng)間隙、潤滑油不暢、軋輥打滑等故障具有重要的意義和作用[4]。

2、歷史數(shù)據(jù)得到進一步豐富。每分鐘都會測量一次特征值和數(shù)據(jù)，并對其進行永久性封存，以小時為單位保存所有的原始數(shù)據(jù)信息，這對系統(tǒng)中歷史數(shù)據(jù)的密度和長度都提出的要求都比較高。并且在一年之后，會以備份的形式來解決信息儲存問題，這樣在后期研究故障原因和查找歷史數(shù)據(jù)都提供了便利，并保證了數(shù)據(jù)的完整性和真實性。

3、監(jiān)測特征值。軋機設(shè)備在運行過程中，會不斷的改變轉(zhuǎn)速，再加上軋輥和鋼種都產(chǎn)生了一定的變化，導(dǎo)致設(shè)備的振動值不能看作是設(shè)備狀態(tài)反應(yīng)的唯一數(shù)據(jù)，如果以此為依據(jù)建立的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)也會存在一定的誤差，因此必須加強對軋機設(shè)備振動監(jiān)測參量的綜合分析，保證其合理性和科學(xué)性。一般來說，監(jiān)測參數(shù)可以聯(lián)合裕度指標(biāo)、脈沖指標(biāo)、波形指標(biāo)、方根幅值、平均值以及有效值進行綜合分析，最大限度的避免鋼種等工藝因素對監(jiān)測參量的大小產(chǎn)生影響[5]。另外，由于參量的不同會各種故障敏感程度也會存在一定差異，進而在具體分析是需要做好各有側(cè)重。

4、擴展性和開放性。目前站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)使用的仍然是局域訪問方式，觀察和了解現(xiàn)場監(jiān)測信息十分的方便，只要將該系統(tǒng)軟件安裝到局域網(wǎng)范圍內(nèi)的計算機當(dāng)中，所有的設(shè)備信息都能夠被監(jiān)測，這為實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)擴展都提供了便利。在站點式監(jiān)測技術(shù)中保證結(jié)構(gòu)的開放性，系統(tǒng)的拓展性就能夠得到有效保證。這樣一來，如果想增加站點的話，就可以直接在檢測對象周邊，就近增加檢監(jiān)測站點即可，將新的站點界面加入到軟件當(dāng)中之后，就能夠?qū)π略龅恼军c進行監(jiān)測。

結(jié)語：通過在線監(jiān)測軋機內(nèi)部，實現(xiàn)了同步采集多項參量，在軋機故障機理研究、故障查找以及設(shè)備安全保障方面都具有重要的作用，是監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域的重大革新。但其中需要注意的是，無論是什么研究開發(fā)，都存在著較大的難度和風(fēng)險。在站點式軋機監(jiān)測系統(tǒng)中，由于機架內(nèi)部環(huán)境比較差，具有較高的施工難度，再加上維修操作和換輥操作，都會在一定程度上破壞機架內(nèi)部的傳感器，進而大大增加了維修難度。

參考文獻；

[1]陳孝明，王康健，全基哲，李山青，楊青林.軋機振動監(jiān)測系統(tǒng)在冷連軋機上的應(yīng)用[J].寶鋼技術(shù)，2017，（02）：56-59+64.

[2]劉彥會.遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)在鋁箔軋機油霧回收系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].有色金屬加工，2016，（04）：60-62.

[3]滕志軍，王中寶，何建強，李國強.ZigBee在軋機系統(tǒng)電能質(zhì)量的監(jiān)測應(yīng)用[J].電測與儀表，2013，（03）：117-119+128.

[4]呂石君，呂英峰，劉錫蕓.在線扭矩監(jiān)測系統(tǒng)在厚板軋機上的應(yīng)用與分析[J].硅谷，2013，（02）：142.

[5]王濤，李友榮，朱瑞蓀，侯宇，王興東.粗軋機組扭矩遠(yuǎn)程在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].冶金設(shè)備，2012，（01）：39-42.endprint