热轧f1～f6分布式设备状态监测系统设计（本科毕业论文设计）.doc
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热轧f1～f6分布式设备状态监测系统设计（本科毕业论文设计）,摘要 轧机是钢铁企业中的重要设备，其在运行中受到重载、冲击等负荷作用，出现了一些用静力学难以解释的重大设备事故。为了保障设备安全运行、预防事故发生以及实现设备预知维修，建设一套功能完善、可靠性好的状态监测系统是十分必要的。目前，国内监测系统类型众多，且大多是采用在工控机内插上数据采集卡的方式来实现。工控机置于控制而且远...
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摘要
轧机是钢铁企业中的重要设备，其在运行中受到重载、冲击等负荷作用，出现了一些用静力学难以解释的重大设备事故。为了保障设备安全运行、预防事故发生以及实现设备预知维修，建设一套功能完善、可靠性好的状态监测系统是十分必要的。目前，国内监测系统类型众多，且大多是采用在工控机内插上数据采集卡的方式来实现。工控机置于控制而且远离现场，传感器和执行器的信号都是直接连接到工控机上，从而导致了模拟信号传输线路较长且布线复杂，抗干扰能力有待进一步提高。
本文对以下两个部分进行了研究。第一部分是状态监测系统的整体方案设计。
在这一部分中，确立了轧机传动实验台机组监测点及监测内容，包括电参数、振动参数、温度、转速、力能参数、位移参数;比较了现行的监测体系结构，提出采用分布式状态监测系统对设备状态进行监测。第二部分是前端信号的采集，这是进行状态监测的基础。该部分深入探讨并研究了现场采集节点的硬件流程。节点可以在监测点附近布置。因此，模拟量传输线路短，方便了现场布线;将模拟信号数字化，提高了系统抗干扰能力。
关键词：热轧F1~F6;信号采集;状态监测;RS485总线
Abstract
The rolling mill is the critical equipment in Iron and Steel industry, and when it runs, heavy accidents often appear, which are difficult in explaining with statics when suffering from the load including deadweight, impulsive forces and so on. So it is necessary to build a set of condition monitoring system with perfect function and high reliability, in order to protect equipments from accident and maintain in advance. At present, there are a great deal of domestic condition monitoring systems which acquire signals by DAQ plugging in ICU. The ICU is far from the field and connected with signals from sensors directly, so the transmission line is long and difficult for wiring, and as a result the capability of anti-interference should be enhanced.
the study is focus on two parts. In the first part, the overall scheme has been designed. the position and objects of monitoring have been established which include electrical parameter, vibration, temperature, rotating speed, energetic parameter and displacement; Comparing the structure of the existing monitoring system, using distributed to state monitoring system to monitor the status of equipment. The second part studies the problem of data acquisition as a basis of condition monitoring and mainly probes into the design of hardware of field nodal point for acquisition. Nodes in the monitoring points near the layout. So the transmission line is short and convenient for wiring, and the capability of anti-interference has been enhanced remarkably.
Keywords: hot rolling F1~F6; data acquisition; condition monitoring; RS485 Bus test-bed
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1状态监测方法 1
1.1 状态监测的发展 1
1.2 典型的监测方法 2
1.2.1 分布式检测技术的特点 2
2 F1~F2设备需求分析 4
2.1 监测对象 4
2.2监测方法 4
2.3监测的选型 5
2.4性能要求 5
2.4.1系统的可靠性 5
2.4.2系统的实用性 5
2.4.3系统的先进性 5
2.4.4系统的可扩展性 5
2.4.5系统的可维护性 5
3系统设计 6
3.1系统概述 6
3.2 机组基本情况 6
3.3 测点的布置 7
3.3.1温度测点的布置 7
3.3.2震动测点的布置 7
3.4网络 9
3.5 C/S模式和B/S模式 9
3.5.1 C/S模式 9
3.5.2 B/S模式 10
3.6服务器 10
3.7数据库 11
4关键技术 13
4.1系统结构图 13
4.1.1拓扑结构 13
4.2基本技术指标 14
4.2.1轴向振动和径向振动测试 14
4.2.2温度测试 14
4.2.3轴向窜动和径向跳动测试 14
4.2.4系统技术指标 15
4.2.5系统可靠性、诊断准确性指标 15
4.3子系统的构成 15
4.4信号拾取 15
4.4.1振动信号拾取 16
4.4.2温度信号拾取 17
4.5Adam模块 20
4.5.1 adam4015概述 20
4.5.2 adam4017概述 21
4.6振动交流分量智能数据采集站 22
4.7温度信号智能数据采集控制站 23
4.8振动直流分量智能数据采集站 24
4.9系统采用的网络 24
4.9.1 RS—485网络 24
4.9.2 以太网 25
4.10TCP/IP协议内容简介 25
4.11计算机子系统 26
4.12LED显示屏 27
4.13数据采集原理 27
5系统实现及分析 30
6结论 33
7致谢 35
参考文献 36
轧机是钢铁企业中的重要设备，其在运行中受到重载、冲击等负荷作用，出现了一些用静力学难以解释的重大设备事故。为了保障设备安全运行、预防事故发生以及实现设备预知维修，建设一套功能完善、可靠性好的状态监测系统是十分必要的。目前，国内监测系统类型众多，且大多是采用在工控机内插上数据采集卡的方式来实现。工控机置于控制而且远离现场，传感器和执行器的信号都是直接连接到工控机上，从而导致了模拟信号传输线路较长且布线复杂，抗干扰能力有待进一步提高。
本文对以下两个部分进行了研究。第一部分是状态监测系统的整体方案设计。
在这一部分中，确立了轧机传动实验台机组监测点及监测内容，包括电参数、振动参数、温度、转速、力能参数、位移参数;比较了现行的监测体系结构，提出采用分布式状态监测系统对设备状态进行监测。第二部分是前端信号的采集，这是进行状态监测的基础。该部分深入探讨并研究了现场采集节点的硬件流程。节点可以在监测点附近布置。因此，模拟量传输线路短，方便了现场布线;将模拟信号数字化，提高了系统抗干扰能力。
关键词：热轧F1~F6;信号采集;状态监测;RS485总线
Abstract
The rolling mill is the critical equipment in Iron and Steel industry, and when it runs, heavy accidents often appear, which are difficult in explaining with statics when suffering from the load including deadweight, impulsive forces and so on. So it is necessary to build a set of condition monitoring system with perfect function and high reliability, in order to protect equipments from accident and maintain in advance. At present, there are a great deal of domestic condition monitoring systems which acquire signals by DAQ plugging in ICU. The ICU is far from the field and connected with signals from sensors directly, so the transmission line is long and difficult for wiring, and as a result the capability of anti-interference should be enhanced.
the study is focus on two parts. In the first part, the overall scheme has been designed. the position and objects of monitoring have been established which include electrical parameter, vibration, temperature, rotating speed, energetic parameter and displacement; Comparing the structure of the existing monitoring system, using distributed to state monitoring system to monitor the status of equipment. The second part studies the problem of data acquisition as a basis of condition monitoring and mainly probes into the design of hardware of field nodal point for acquisition. Nodes in the monitoring points near the layout. So the transmission line is short and convenient for wiring, and the capability of anti-interference has been enhanced remarkably.
Keywords: hot rolling F1~F6; data acquisition; condition monitoring; RS485 Bus test-bed
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1状态监测方法 1
1.1 状态监测的发展 1
1.2 典型的监测方法 2
1.2.1 分布式检测技术的特点 2
2 F1~F2设备需求分析 4
2.1 监测对象 4
2.2监测方法 4
2.3监测的选型 5
2.4性能要求 5
2.4.1系统的可靠性 5
2.4.2系统的实用性 5
2.4.3系统的先进性 5
2.4.4系统的可扩展性 5
2.4.5系统的可维护性 5
3系统设计 6
3.1系统概述 6
3.2 机组基本情况 6
3.3 测点的布置 7
3.3.1温度测点的布置 7
3.3.2震动测点的布置 7
3.4网络 9
3.5 C/S模式和B/S模式 9
3.5.1 C/S模式 9
3.5.2 B/S模式 10
3.6服务器 10
3.7数据库 11
4关键技术 13
4.1系统结构图 13
4.1.1拓扑结构 13
4.2基本技术指标 14
4.2.1轴向振动和径向振动测试 14
4.2.2温度测试 14
4.2.3轴向窜动和径向跳动测试 14
4.2.4系统技术指标 15
4.2.5系统可靠性、诊断准确性指标 15
4.3子系统的构成 15
4.4信号拾取 15
4.4.1振动信号拾取 16
4.4.2温度信号拾取 17
4.5Adam模块 20
4.5.1 adam4015概述 20
4.5.2 adam4017概述 21
4.6振动交流分量智能数据采集站 22
4.7温度信号智能数据采集控制站 23
4.8振动直流分量智能数据采集站 24
4.9系统采用的网络 24
4.9.1 RS—485网络 24
4.9.2 以太网 25
4.10TCP/IP协议内容简介 25
4.11计算机子系统 26
4.12LED显示屏 27
4.13数据采集原理 27
5系统实现及分析 30
6结论 33
7致谢 35
参考文献 36
