分布式實時振動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機械是電力、石油化工、冶金、機械、航空以及一些軍事工業(yè)部門的關(guān)鍵設(shè)備,對旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)的監(jiān)測是保障大型機組安全高效運行、防止惡性事故的有效手段。傳統(tǒng)的在線振動監(jiān)測主要是單機監(jiān)測模式,即每一臺機器由一個監(jiān)測系統(tǒng)來控制,它的缺點是工作效率低,浪費了大量的人力、物力,而且隨著工廠規(guī)模的擴大,機器數(shù)的增加,這種模式的局限性日益突出。 本文設(shè)計了一種分布式振動監(jiān)測系統(tǒng),通過總線把分布于各現(xiàn)場的下位機連接起來,達到集中監(jiān)測、管理、診斷的目

2、的,成功地解決了測點數(shù)量多、分布廣及監(jiān)測、操作、管理、診斷困難的問題。它具有可靠性高、擴展靈活、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力強、系統(tǒng)構(gòu)成成本低、系統(tǒng)功能強等特點。 系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集及處理模塊、CAN總線的網(wǎng)絡(luò)通信模塊和上位機監(jiān)控模塊三部分組成。數(shù)據(jù)采集及處理模塊以TI公司的DSP2407為核心處理器,充分利用其較快的處理速度和強大的外設(shè)功能以滿足對于振動信號的采集和處理。與上位機的通信采用現(xiàn)場總線中的CAN總線技術(shù),它具有突出的可靠性、實時性

3、和靈活性,能有效地支持分布式系統(tǒng)。上位機與下位機的連接通過可同時操作兩個獨立的CAN網(wǎng)絡(luò)的CAN接口卡,并能與上位機編程環(huán)境LabVIEW兼容。上位機采用可視化的開發(fā)平臺LabVIEW,使得監(jiān)控人機界面更加直觀。 系統(tǒng)通過對振動信號進行時域、頻域分析,包括實時振動波形,濾波后波形、功率譜、幅值譜、軸心軌跡,能夠及時監(jiān)測旋轉(zhuǎn)機械的運行狀況,并預(yù)報設(shè)備故障。利用LabVIEWSQL Toolkit和Report Generation

4、工具包實現(xiàn)了與數(shù)據(jù)庫的鏈接和自動生成報表的功能。 課題研究的內(nèi)容主要有以下幾個部分： (1)基于DSP的數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計以TI公司的TMS320LF2407為下位機核心處理器,實現(xiàn)振動信號的采集與數(shù)字信號處理。包括數(shù)字濾波和快速傅立葉變換,并設(shè)計CAN接口與上位機實現(xiàn)通信。 (2)基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計利用現(xiàn)場總線技術(shù)的CAN總線構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并與上位機進行數(shù)據(jù)傳輸,包括內(nèi)部的通信接口程序及外部CA