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振動監測及故障診斷系統

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    • 振動監測及故障診斷系統 系統簡介 MMS6851旋轉機械振動監測和故障診斷系統是德國epro公司生產的MMS6000汽輪發電機組振動監測保護系統的配套產品。系統具有實時數據采集、分析、存儲和顯示、歷史資料查詢和分析、振動特征分析、動平衡和故障診斷等多種功能。它廣泛適用于電力、石化、煤礦和冶金等行業的大中型旋轉機械，如：汽輪發電機組、水輪機、電動機、壓縮機、泵和風機等。系統可及時捕獲振動故障信息，早期預告振動故障的存在和發展，大大地減少查找和處理振動故障的時間和為此而做的起/停機次數，有助于避免災難性事故發生，具有顯著的經濟效益和社會效益。 系統采用Windows 2000/NT作為操作平臺。數據管理采用ODBC開放式網絡數據庫結構，確保數據的快速存儲和多用戶的同時訪問。 系統具備網絡擴展功能，可上電廠的MIS和SIS網，還可以遠程通訊。 系統結構 MMS6823進行數據采集和通訊。它通過RS-485通訊口與MMS6000汽輪機監測保護系統的RS485總線連接，獲取MMS6000系統各測量模塊的實時數據，通過局域網與MMS6851服務器通訊和／或通過RS232按MODBUS協議與第三方系統，如ＤＥＨ，ＤＣＳ通訊。 MMS6851服務器通過與MMS6823進行網絡通訊而獲得實時數據，并在數據庫中存儲。MMS6851服務器可以與一個或多個MMS6823進行網絡通訊實現多臺設備的信息共享與存儲。（見上圖） MMS6851用戶端通過網絡從MMS6851服務器獲得實時數據進行實時監測顯示并與服務器上的數據庫連接獲得歷史數據進行數據分析，故障診斷和數據庫報表生成。通過CRT和打印機實現圖形、報表和故障診斷結果的顯示和打印輸出。MMS6851用戶端可以與一個或多個MMS6851服務器連接以實現多臺設備的監測和分析。（見下圖） 一般情況下MMS6823放置在MMS6000 的機柜里，MMS6851服務器可根據用戶現場實際情況選擇放置在MMS6000 的機柜內或獨立放置在電子間里，MMS6851用戶端可放置在工程師站內。 各部分功能介紹 MMS 6823的功能 數據采集功能： MMS6823通過RS-485通訊口與MMS6000汽輪機監測保護系統的RS485總線連接，獲取MMS6000系統各測量模塊的實時數據。由于數據直接取自測量模塊，無需中間處理，因而具有其它采樣方式無可比擬的精度。系統從瓦振和軸振得到動態信號，從軸位移、偏心和差脹測量模塊等得到靜態信號。從轉速模塊獲得設備的轉速和鍵相信號。 數據傳輸功能 通過局域網按照TCP/IP通訊協議將實時數據送到MMS6851服務器。同時將接收到的實時數據轉換成標準MODBUS協議(RTU 或ASCII)以供ＤＣＳ或ＤＥＨ等系統的通訊使用。 MMS 6851服務器的功能 網絡通訊功能 通過局域網從MMS 6823獲得實時數據。同時任何一臺連接在服務器局域網上的MMS 6851用戶端都可以通過網絡獲得實時與歷史信息。 數據庫存儲功能 采用ODBC 開方式網絡數據庫結構存儲，確保數據的快速存儲和多用戶的同時訪問。 系統自動識別機組運行狀態，例如：升降速、空負荷、帶負荷或滿負荷狀態，并針對不同狀態采用不同的數據采集、分析和存儲格式，形成不同數據庫。系統生成各種數據庫包括升降速、定轉速、報警、危險等各狀態的數據，其類型包括通頻、諧波分量和波形數據。 系統具有報警和危險兩級報警識別，會自動轉入報警和危險采集、存儲，可存儲最新10次報警事件前后的數據。它存儲的是機組報警發生時的日期、時間、運行轉速、帶負荷的狀態及相關振動波形信號等信息，以供歷史數據分析和數據備份使用。升降速存儲功能可存儲最新10次起/停機數據；定轉速下建立小時、日、周、月和年的歷史數據. MMS 6851 用戶端的功能 在線監測顯示功能 它通過網絡建立與MMS_6851服務器的通訊, 以每秒一次的速率從服務器上讀取實時采集數據,經計算和處理,在界面上顯示以實現在線監測顯示功能。系統采用同步整周期方式采集數據，采樣點數可選，最大采樣點數為1024。可采集起/停機（瞬態）和穩態的振動數據及相關過程參數。系統具有FFT分析功能,把時域的信號轉換成頻域的信號。獲得振動的頻譜并分析諧波分量的變化，為振動故障診斷和處理提供大量的信息。 歷史數據分析功能 用戶端通過網絡訪問存儲在服務器數據庫中的歷史數據獲取歷史信息,經數據計算,處理和繪圖以完成歷史數據分析功能。可以繪制并打印輸出趨勢圖、波特圖、極坐標圖、波形圖、頻譜圖、瀑布圖、立體三維頻譜圖、軸心軌跡圖和軸心位置圖。系統提供隨意捕捉幅值，圖形任意縮放和旋轉的圖形處理功能，對感興趣的重要數據可使用這些功能快速地放大或細化，得到更加形象而詳細的圖形分析。 報表輸出功能 系統提供各種振動報表打印輸出，可以輸出升降速時的瞬態數據報表，定轉速時穩態數據可按小時、日、月和年任何選定時間間隔里的報表和信號設置參數報表以及報警狀態下機組運行情況的信息報表。 專家系統功能 專家系統提供了振動故障診斷和動平衡計算的功能。系統進行振動故障診斷時可根據系統存儲的報警日期、時間、運行轉速和帶負荷的狀態等信息診斷不平衡、徑向摩擦、對中度不好、熱彎曲、初始彎曲、軸瓦松動、共振或高次諧波共振、軸瓦不穩定、油膜渦動、油膜振蕩、汽流激振、電磁激振等故障信息。 本系統是以國內外理論研究獲得的故障分析判據及大量現場實際機組試驗研究成果作為基礎的振動故障診斷專家系統，實現全自動診斷,可給出明確的振動故障類型。 系統進行動平衡計算時,可進行轉子振動的同相和反相分量分析；或進行以下三種的振動平衡重量計算:1)已知原始振動、各平衡面試加重和試加重后振動，求影響系數、應加重量和殘余振動;2)已知原始振動和各平衡面影響系數，求各平衡面應加重量和殘余振動;3)已知原始振動、各平衡面影響系數和計劃加重，求殘余振動。 網絡通訊功能 除了通過網絡從MMS 6851服務器上獲得實時數據和建立與數據庫的連接，還可通過網絡通訊與全廠MIS或SIS系統相連實現實時數據的監測。

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