基于企业网的设备在线监测与故障诊断系统开发研究及应用

摘要

随着计算机技术的发展和应用成本的降低,对于关键设备和大中型设备,总的趋势是向网络化自动在线监测与诊断的方向发展.而这正是现代企业设备维护方式从单纯的定期检测、巡回检测和检修,逐渐向长期连续监测和预测性维修方式过渡的技术支持.本文亦正是基于这一思想所开展的实践活动.在振动数据采集中,由于以往大都采用串行采样的方式,各通道之间存在着相位差、信号不同步、不便于比较等固有的缺点.因此,本文研究并在系统的实际设计中选择了多路高速A/D转换电路由DSP直接控制、而嵌入式CPU只对预处理电路进行控制的方案.实验室试验和诊断案例都证明,系统实现了高速、并行、同步、整周期采样,从而保证了采集数据的高质量.此外,本文提出的采用5μm BiCMOS工艺设计的专用ASIC电路,还保证了数据采集器的低功耗和高可靠性.对动态数据的触发保存,是分析设备故障最为原始的数据.本文研究了多种触发方式下保存这些动态原始数据的实现过程.实践证明,机组在不同的运行状况下,系统所保存的动态原始数据、特别是

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1绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状及发展预测

1.3长炼现状的分析与课题研究的意义

1.4本文的主要工作

2MD3905系统的总体方案设计

2.1现场对系统的要求

2.2系统的总体方案

2.3主要关键技术说明

3振动数据采集器的研制

3.1振动信号预处理电路的设计

3.2快速电机开/停车数据采集电路

3.3嵌入式CPU及DSP电路的设计

3.4数据采集方式

3.5采集数据的检验

3.6本章小结

4在线监测与故障诊断中的信号处理方法

4.1频域变换

4.2全息谱分析

4.3短时Fourier变换

4.4 Wigner分布

4.5趋势分析

4.6本章小节

5MD3905系统的软件开发

5.1设置与组态模块

5.2在线监测模块

5.3分析与诊断模块

5.4趋势分析模块

5.5小结

6现场应用实例

6.1 1#催化新烟机的事故原因分析

6.2 1#催化烟机联轴器故障诊断

6.3延长2#催化C301气压机运行周期

6.4 1#催化烟机振值上升原因的分析与诊断

6.52#催化烟机误报警的准确诊断

6.6焦化气压机轴瓦温度异常原因分析

6.7本章小结

7结论与展望

7.1本文的主要结论

7.2展望

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间发表论文目录