紙機(jī)滾動軸承狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)技術(shù)方案(已修改)
2025-05-08 07:28 本頁面
【正文】 紙機(jī)滾動軸承狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)技術(shù)方案紙機(jī)滾動軸承狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)技術(shù)方案22項目總體目標(biāo) 為紙機(jī)生產(chǎn)線（供應(yīng)商：ANDRITZ公司）提供一套紙機(jī)生產(chǎn)線設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的整體解決方案。該系統(tǒng)通過對設(shè)備部件(包括數(shù)百個滾動軸承軸承、軸、馬達(dá)和傳動鏈上的其它部件)狀態(tài)的實時監(jiān)測，并且通過使用先進(jìn)的精密分析診斷工具，從而準(zhǔn)確掌握紙機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，以避免計劃外停機(jī)。系統(tǒng)需求1． 實現(xiàn)多通道滾動軸承的在線監(jiān)測；2． 能夠保留滾動軸承振動歷史數(shù)據(jù)；3． 能夠提供測點(diǎn)振動趨勢圖；4． 能夠提供生產(chǎn)線各單元測點(diǎn)分布；5． 能夠提供各振動測點(diǎn)振動值及報警狀態(tài)；6． 能夠提供測點(diǎn)振動的精密診斷方法。紙機(jī)生產(chǎn)線特點(diǎn)紙機(jī)生產(chǎn)線具有典型流程生產(chǎn)特性，其生產(chǎn)線長（200米左右），并且需要監(jiān)測的振動測點(diǎn)多（上百個），同時具有測量信號類型單一的特點(diǎn)（均為ICP加速度信號），其示意圖如圖所示。圖1 紙機(jī)生產(chǎn)線示意圖振動傳感器類型及分布 滾動軸承振動傳感器選擇為PCB公司的Sensor: M603C61，由ANDRITZ公司負(fù)責(zé)提供；傳感器個數(shù)：206個，其中分布為Winder: 4sets, Reel:10 sets, Calander: 10 sets, Dry: 160 sets, Press: 14 sets, Wire: 8 sets。每個ICP傳感器均帶有15米電纜（特殊部位采用凱裝方式）；傳感器的安裝要求：每個軸承座上至少安裝1個，具體安裝方向由ANDRITZ公司負(fù)責(zé)實施。狀態(tài)在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)設(shè)計以企業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)庫為核心，采用事件觸發(fā)方式，在定時存儲的基礎(chǔ)上，通過ICP加速度信號的實時監(jiān)測，對異常事件（報警數(shù)據(jù)）進(jìn)行有效保存，通過提供的軸承在線監(jiān)測/診斷模塊進(jìn)行振動數(shù)據(jù)的分析、處理以及報表等工作。擬采用如下的設(shè)計原則：168。 由于紙機(jī)生產(chǎn)線較長，考慮到ICP傳感器的恒流源供電能力因素，采用分布式數(shù)據(jù)采集方式，即在整個生產(chǎn)線上建立兩個數(shù)據(jù)采集單元，其中一個數(shù)據(jù)采集單元監(jiān)測96路的振動信號，另外一個設(shè)計采集單元監(jiān)測110路振動信號；168。 考慮到ICP傳感器的恒流源供電能力，ICP傳感器的信號專用電纜最大不超過85米，及從傳感器端到機(jī)柜入口，信號傳輸?shù)木嚯x不大于100米。在此原則下，由ANDRITZ公司負(fù)責(zé)設(shè)計及實施；168。 采集的振動信號數(shù)據(jù)按事件觸發(fā)方式自動存入設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫，同時在局域網(wǎng)中進(jìn)行廣播；168。 用戶終端可以通過在線監(jiān)測以及遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)進(jìn)行軸承狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷；168。 采用英文windows XP操作系統(tǒng)。實時監(jiān)測診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig. 2 System Structure工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的布置由ANDRITZ公司負(fù)責(zé)設(shè)計及實施。 監(jiān)測診斷系統(tǒng)功能層次整個系統(tǒng)可以劃分為4個功能層次：a、信息傳感層（M603C61）通過PCB公司的ICP振動傳感器（4~20mA恒流激勵）可靠地進(jìn)行設(shè)備軸承運(yùn)行狀態(tài)的信息實時采集，提供給分布式數(shù)據(jù)采集單元DAQ Unit 1 and DAQ Unit 2。b、數(shù)據(jù)采集層（DAQ Unit）在線數(shù)據(jù)采集單元DAQ Unit將傳感器層的振動信息進(jìn)行隔離、放大、濾波、驅(qū)動等信號調(diào)理操作，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行采集、處理，并以數(shù)據(jù)包的形式在網(wǎng)上進(jìn)行實時自動發(fā)布和上傳存庫Database Server。c、監(jiān)測診斷層提供的在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件可接收各個數(shù)據(jù)采集器發(fā)布的實時數(shù)據(jù)包進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測分析，以直觀了解設(shè)備軸承的運(yùn)行狀態(tài)。同時還可以系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫為中心進(jìn)行診斷分析，以指導(dǎo)設(shè)備的適時維護(hù)，保證整個生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。d、數(shù)據(jù)管理層中心數(shù)據(jù)庫管理和維護(hù)，具體包括整個系統(tǒng)的控制信息、設(shè)備信息、運(yùn)行信息、維修信息、故障信息、網(wǎng)絡(luò)配置等。系統(tǒng)功能模塊數(shù)據(jù)采集前端的總體組成如圖所示，數(shù)據(jù)采集單元以PXI總線為測控平臺，由ICP信號恒流激勵及程控濾波放大信號調(diào)理箱、PXI機(jī)箱、PXI零槽控制器、PXI多通道數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)處理軟件等組成，能長期穩(wěn)定工作并實時可靠地采集和監(jiān)測振動信號。圖3 數(shù)據(jù)采集單元示意圖具體硬件模塊如下：1）PXI數(shù)據(jù)采集單元（美國國家儀器有限公司）PXI機(jī)箱：NI PXI1031 帶通用AC的4槽3U PXI機(jī)箱PXI機(jī)箱：NI PXI1042 帶通用AC的8槽3U PXI機(jī)箱PXI控制器：PXI8106 GHz雙核PXI嵌入式控制器PXI數(shù)據(jù)采集卡：PXI6254 16位, 1 MS/s (多通道), MS/s (單通道), 32路模擬輸入PXI系統(tǒng)外部供電方式：AC220V2）信號調(diào)理單元CM4016/L（美國QUATECH公司）信號輸入：16路BNC輸入信號輸出：37針連接器輸出具有的功能：16通道程控濾波調(diào)理器、8階可編程抗混淆濾波、帶傳感器激勵恒流源（ICP加速度4mA恒流激勵）、低增益8倍； 硬件設(shè)備的連接由于采用2個數(shù)據(jù)采集單元方式，而每個數(shù)據(jù)采集單元的連接萬全相同。下面以其中一個數(shù)據(jù)采集單元（96通道）的硬件連接做說明：UUT→sensor→100m cable→CM4016/L→37pin to
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