安运风机大型风机在线监测系统用户手册2008通用版.doc

运城市安运风机有限公司大型风机在线监测系统（2008通用版用户手册）运城市安运风机有限公司新技术开发部目 录应用部分 电源部分 市电输入及ups介绍及使用帮助- 4 计算机与监测柜的开关- 4监测系统 启动监测系统- 4 启动画面- 5 主画面- 6 历史曲线- 7 实时曲线- 8 值班报表- 10 系统设置- 12 系统登陆- 12 系统操作- 13 报警画面- 13部分元气件工作原理及故障分析与恢复原理部分 温度传感器工作原理（在线监测温度测量原理）- 14 在线监测气体压力测量原理- 16电动机功率测量原理- 17 在线监测振动测量原理- 18基础知识总结- 18故障分析与恢复 电动机的定子、轴承温度问题的分析与处理- 19 风机振动值异常的分析与处理- 22 风机电动机功率、电流、电压异常的处理- 23 静压、全压、风速、风量数据异常的处理方法- 23应用部分一、电源部分 1、市电输入及ups介绍及使用帮助 将在线监测附件中携带的220v电源插板接入220v交流电，然后将ups（不间断电源、在停止市电输入后维持监测系统继续运行5-10分钟用于用户进行数据保存及正常关机）插头插在插板上，监测系统计算机箱电源打印机电源显示器电源均插在ups背后输出插座上。监测柜220v交流电需要接在柜子前面板下方的双刀空开上端。 2、计算机与监测柜的开关按下计算机显示器开关打开显示器、按下机箱前面板或上方开关按钮打开主机，显示器出现启动画面，表示计算机已启动。监测柜按下监测柜前面板绿色电源开关，绿色电源指示灯亮表示监测柜已启动。二、监测系统 1、 启动监测系统（图1） 打开计算机后在风机检测系统图标上双击鼠标左键打开监测系统。（见图1）2、 启动画面（图2） 该画面显示监测系统“启动画面”（见图2），点选当前运行风机机号或即将开机风机机号进行该风机各项数据监测。 3、 主画面（图3）图中数据仅供参考以实际数据为准风机监测系统的“主画面”（见图3）上部为监测系统各菜单选项。中间部分为风机实体模拟图，在图中能够体现风机各级电机的运行情况及碟阀状态。模拟图下方显示风机当前运行的参数。具体监测的参数有：入口气体温度、阀门开度、电机前后轴温度、a b相温度、水平垂直振动、电流、电压、功率、静压、全压、风速、流量、总功率及效率。在右下角显示报警灯当某一参数超限后报警灯为红色闪烁状态，报警灯下方按钮点击后可进入报警画面（详见图10）。在主画面最下方显示监测系统操作员信息及系统当前日期及时间。4、 历史曲线（主画面菜单项左起第一个菜单按钮）（图4）图中数据仅供参考以实际数据为准“历史曲线”（见图4）主要是用于查看当前监测风机的各项历史数据，如轴承温度、电机绕组温度、压力效率等等。主要分为以下几个部分：1、主画面：即中间由方格组成的曲线低层，曲线将在上面体现。 2、坐标轴：左边为温度坐标轴从下至上每实线方格为30。虚线方格代表10.下边为时间轴，每虚线方格显示时间为15分钟数据，每个实线方格显示为1小时数据。3、操作区：操作区在整个画面的左下角由三组对称的三角按钮组成，从上到下第一对按钮用来调整当前主画面显示历史曲线的时间、第二对按钮调节主画面显示历史曲线的日期、第三组按钮用来移动精确读数时间轴并在蓝色移动时间轴下方灰色区域显示当前位置的准确时间最小以秒为单位。4、读数区：在读数区所显示的数据表示的是蓝色的时间轴所在的相应时间时的数据，每个数据的显示颜色与曲线颜色相对应。5、历史曲线的使用示例： 如需要查看2008年4月11日 12时12分12秒时，当前监测风机的轴承温度，则这时需要使用操作区的第二对日期按钮首先对日期进行调整至2008年4月11日区域，接下来调整时间按钮使时间为12时所在区域，最后调整蓝色时间轴并观察时间轴下方灰色区域所显示的时间为12时12分12秒时停止，这时在读数区所表示的数据便是2008年4月11日 12时12分12秒时，当前监测风机的轴承温度。（其他历史数据的查询与其一致）5、 实时曲线（主画面菜单项左起第二个菜单按钮）（图5）图中数据仅供参考以实际数据为准 实时曲线（见图5）相对于历史曲线比较简单，少了操作区。实时曲线只显示当前运行风机的某一项实时数据不进行记录存储。主要显示数据与历史曲线相同，具体分为以下几个部分：1、主画面：即中间由方格组成的曲线低层，曲线将在上面体现。 2、坐标轴：左边为单位坐标轴从下至上每实线方格为40。下边为时间轴，每虚线方格显示时间为5分钟数据，每个实线方格显示为10分钟数据。3、读数区：在读数区所显示的数据的显示颜色与曲线颜色相对应。代表各项参数的当前数据。4、标 笔：标笔的作用是在主画面中画出该标笔所代表数据的实时运行轨迹最终以曲线形式表示。5、实时曲线的使用示例： 如当对前运行风机电机轴承进行了注油维护，此时需要对轴承的温度变化近世实时监测，点击主画面上方菜单项，实时曲线打开实时曲线画面（如图5），此时在实时曲线画面的主画面中几个相应的表笔便开始动作，以每秒一点的速度进行实时数据描绘，下方读数区也显示相应时间点的相应数据。 6、 值班报表（主画面菜单项左起第三个菜单按钮）（图6）图中数据仅供参考以实际数据为准 “24小时值班报表”（见图6）主要是用来查询和打印某一日风机运行的24个整点时的记录数据。主要分为以下几个部分： 1、报表表格：表格中将显示我们在报表目录区所选中的报表详细数据。 2、报表目录：在值班报表主画面中右上角的方框中列出全部历史记录报表以该报表日期命名。 3、操作 区：在报表目录框下方是操作区，区中包括刷新报表、报表查询、报表打印和报表预览。（注：在使用管理员帐户登陆后还会有删除报表和设置报表的按钮） 4、打印值班报表示例：如现需要打印出2008年4月11日报表，第一步先点击刷新报表以获取最新报表数据，接下来用鼠标左键单击点选报表框中2008-4-11的报表目录使其为深蓝色表示选中，最后点报表查询这时2008-4-11的24小时报表内容会自动填入中间的报表内，接下来点击报表预览，在预览画面中点击设置按钮对报表显示格式进行设置以达到最好打印效果，具体设置参数为：在方向区域选择横向、页边距区域将左右设置为7毫米上下设置为10毫米。（见图7）。完成后点击上方打印按钮开始打印。（注：打印前打开打印机电源并与计算机正确连接）（图7）图中数据仅供参考以实际数据为准7、 系统设置（主画面菜单项左起第四个菜单按钮）（图8）图中数据仅供参考以实际数据为准“系统设置”（见图8）为管理员权限内容：必须使用管理员权限帐户登陆系统后对相应参数进行设置，需相关技术人员参与进行设置此处不做详细说明.8、系统登陆（主画面菜单项左起第五个菜单按钮）(图9)“系统登陆”在系统登陆菜单下点击用户登陆后弹出登陆画面（见图9）在此处选择用户及输入密码进行登陆以获取相应操作权限及在值班报表中体现当前值班单位。系统初始帐号密码设置：用户名密 码权 限系统管理员*系统帐户软件开发商进行核心设置使用a班aaa观测监测数据及值班报表体现班次b班bbb观测监测数据及值班报表体现班次c班ccc观测监测数据及值班报表体现班次d班ddd观测监测数据及值班报表体现班次管理员ggg进行参数设置及退出监测系统9、 系统操作（主画面菜单项左起第六个菜单按钮）系统操作菜单主要功能是方便在倒换风机时不关闭检测系统情况下直接倒换监测风机及普通权限无法退出监测系统的用户关闭计算机使用。10、报警画面（主画面右下角打开报警窗口）(图10)“报警画面”（见图10）中主要是在报警后报警位置及数据的查看中间部分表格中分别现实相应的报警日期时间变量几类型和报警值。下方按钮可以停止和解除报警。同时在得知报警后在监测柜中按下红色报警开关将报警系统关闭后停机检查恢复故障点后重新将报警系统打开。部分元气件工作原理及故障检修部分原理部分一、 温度传感器工作原理（在线监测温度测量原理）通风机电动机的定子和前后轴承温度传感器采用的是pt100热敏电阻，定子温度传感器在制造电动机时预埋在电动机的定子绕组中，轴承温度传感器安装在电动机两端前、后轴承端盖上的圆孔内。一般情况下，经常采用三线制接法（如下图）由图可以看出，ab和ac之间电阻值为该pt100温度传感器的电阻值，bc之间短路，理论上电阻值为零。在实际测量时，由于有连接导线电阻的存在，事实上不为零，不过很小，通常为零点几到几欧姆左右。在0摄氏度时，ab和ac之间电阻值为100欧姆。在此基础上，电阻周围的温度每升高（或降低）一度，电阻值增加（或减少）0.385欧姆，也就是说温度传感器的电阻值随周围环境温度的升高而增加；随环境温度的降低而减少。我们配套的p t100温度传感器的量程是50150摄氏度，完全可以满足电动机温度监测的要求。pt100温度传感器的电阻值和表示的温度值之间的换算关系：例如，假设现在温度传感器周围的温度是10摄氏度，那么现在其电阻值应为100+100.385103.85欧姆。同样道理，假如我们现在用万用表测出一个温度传感器的电阻值是103.85欧姆，那么也可推算出现在该电阻周围的环境温度为(103.85100)0.38510摄氏度。在现场的实际应用中，都是由与温度传感器配套的仪表提供给pt100一个恒定的小电流（比如4毫安），那么在pt100两端就会产生一个相应的电压值，由于pt100的电阻值是随温度变化的，所以其两端的电压值也是随着温度的变化而相应变化的，测温仪表通过测量pt100两端的电压就可以计算出被测物体的温度，并把它显示在显示器上或者把温度值通过通讯线路传给上位机（如风机在线监测中的电脑）。在线监测中采用了eda9018温度采集模块来测量电动机的定子和轴承温度。使用的是三线制接法，这样可以补偿掉一部分电阻引线（包括风机到监控柜之间信号电缆）的电阻，如果温度传感器和配套的仪表、模块之间的距离非常近，也可以采用两线制接法，参照上图，就是把b、c短接。以上就是pt100温度传感器工作原理。二、 在线监测气体压力测量原理压力测量原理参照下图：风道内的空气压力通过铝塑管传给监控柜上的压力变送器，压力变送器把接收到的空气压力转换成420毫安的直流电流（模拟量），变送器的输出电流随着风道中空气压力的大小变化而相应地成正比地变化。由于电脑不能直接接受模拟量，所以必须把直流电流信号转换成电脑可以接受的数字量，这一转换环节是由一种叫做模/数转换模块（又叫a/d转换模块）来完成的，在我们这个系统中这种模块采用的是山东力创公司生产的eda9017。eda9017模/数转换的结果通过rs485通讯总线传送给电脑，显示在屏幕上。把需要特别强调一点的就是，压力变送器的输出回路严禁开路，只要一发生开路的情况，就会立刻被损坏。所以在每年的定期设备检修期间，建议大家把在线监测系统中所有的接线部分的连接螺丝都紧一遍，防止出现因电路开路损坏压力变送器的情况。三、 电动机功率测量原理功率测量原理见下图：根据我们掌握的电工常识，要测量出一个负载消耗的电功率，必须在功率仪表中输入和该负载有关的电压电流信号。如果被测负载是高压电源（比如6千伏或10千伏）供电，那么电压信号只能取自电压互感器的二次输出；如果是低压（例如380伏或者660伏）供电，通常可以直接从电源侧直接取电压信号。电流信号一般都是从电流互感器二次输出取得。在线监测中，我们采用eda9033功率测量模块来测量电动机的功率，该模块在接受到高压柜电流互感器和电压互感器传送来的电流、电压信号后，在模块内部进行运算，把计算出的功率、电压、电流值通过rs485通讯总线传送给电脑，显示在屏幕上。同上一篇强调过的一样，电流回路也严禁开路，大家在检修时要多加注意这一点，把接线的螺丝一定要上紧。四、 在线监测振动测量原理风机振动测量同压力测量原理非常类似见下图：振动变送器安装在风机体上，风机产生的机械振动传给振动变送器，变送器把接收到振动信号转换成420毫安的直流电流（模拟量），变送器的输出电流随着风机振动值的大小变化而相应地成正比地变化。同样的道理，电脑不能直接接受模拟量信号，所以也必须把直流电流信号转换成电脑可以接受的数字量，需要进行模/数转换，完成这一步工作的仍然是eda9017。eda9017把转换的结果通过rs485通讯总线传送给电脑，在电脑中进行处理，进行屏幕显示和判断振动值是否超限。如果超限在线监测程序发出相应的报警信号。同样，振动变送器的输出回路也严禁开路，否则会被损坏。五、 基础知识总结通过以上一系列基础知识的讲解，我们可以看出一个共同点，就是所有参数（温度、压力、功率、振动）的测量都是由上述各个功能单元电路完成的，各单元电路最后都是把测试的结果通过公用的rs485通讯总线传送给电脑的，这里用到了总线的概念，事实上有点和高速公路类似，各单元电路相当于各个高速收费站连接的城镇乡村，大家有时间体会一下，就是这个道理。故障分析与恢复在线监测的维修，常用到的是两个工具，一个是万用表，一个是eda系列模块通用测试程序（在线监测电脑上有），下面具体讲一下实际的维修操作。一、 电动机的绕组、轴承温度问题的分析与处理电动机的轴承、定子温度如果太高或太低都是不正常的，根据我们的现场经验，长时间不运行的风机电动机定子、轴承温度基本接近周围的大气温度，一般差几度也是正常的，如果偏差到十几度或几十度就是有问题了。正在运行的风机，电动机定子温度通常在三四十度到一百度之间；接近于满负荷（运行电流接近于电动机的额定电流）的风机，电动机定子温度有可能达到一百到一百二十度之间，也是很常见的。除此之外，温度过高或过低一般就不正常了。正在运转的电动机轴承温度一般在二十到八十度之间，跟电动机的负荷率也有关系，因为如果电动机定子的温度比较高，从热量传到的原理上讲，轴承会受到定子传来的热量而温度升高。再一点，运行的风机电动机的定子和轴承温度会受到外界气温的影响而散热效果不同，一般同一台电动机运行时的温度，冬天要比夏天低一些。再说一个原则，就是以后风机在运行过程中，不管哪些参数超过允许值发生报警，首先建议大家现报告领导，原则上经领导同意后，停掉有问题的风机，切换到备用风机上运行，然后再来查找具体的故障原因。这样做可以防止故障扩大损坏设备。温度方面出现问题，比如一号风机二级电机后轴承温度不正常，首先可以用eda系列模块通用测试程序直接测量相对应的9018模块的输出值（风机电动机各点定子、轴承温度与测试程序中各通道的对应关系见后面的附表）是否正常，绝大多数情况下，组态王程序中的数据和eda系列模块通用测试程序中测出的数据都能严格对应的上，在现场到现在为止还没有出现过二者不一样的情况，所以接下去就从硬件部分找原因。温度出现异常一般可以从以下及方面去查找。第一， 温度传感器pt100引线短路或开路。短路时，温度偏低，一般都在零度一下，最低可以接近零下四、五十度；pt100引线开路时，温度偏高，可以达到一百五十度到二百度。温度传感器pt100引线短路或开路的情况比较好查找，在监控柜断电的情况下，用万用表测量相对应的温度传感器，根据前面讲过的温度传感器的基本原理，很容易判断出该温度传感器的是否有故障。如果的确出现了故障，把与其连接的信号线改接到电机上备用的温度传感器上去。第二， 个别温度传感器的温度电阻值的线性对应关系不良，表现出来的现象通常是某一点的温度在比较长的一段时间内逐渐偏离正常值（跟其他的相类似测温点比较，例如同一台电动机定子温度的两个点之间进行比较），而且偏差越来越大。这种情况也比较少，但现场也极个别的出现过，判断方法：拿万用表测量出其电阻值，用前面讲过的方法换算出其温度值，如果的算出的温度值还是不正常，把它的连接的信号线改接到电机上备用的温度传感器上去一般都能解决问题。第三， 来自电动机内部或外部的电磁信号干扰。解决办法：停掉监控柜电源，把测温接线盒内所有的连线全部拆下（拆线之前先做好标记，找到故障后还得把接线恢复上），依次测量各个温度传感器接线柱的对地电压（最好用数字式万用表），如果有一温度传感器的三个接线柱对地电压和其他的相比偏高，甩掉这个温度传感器不用，把线接到备用的传感器上去。出现这种情况通常是电动机定子线圈把电磁干扰感应到了pt100温度传感器回路中。如果没有个别温度传感器接线柱的对地电压偏高的情况，再测量该接线盒内通往监控柜的信号电缆的对地电压，如果有个别信号线对地电压比其它的都偏高，那就要下电缆沟查找了，原因通常是信号电缆离电动机电源的高压电缆太近了，把他们分开远点就好了。注意，这种方法只能在电动机运行的情况下用，否则，电机一停，干扰源自然消失，故障点也就无从查起了。第四， 小结一下，电动机定子轴承、温度出现问题时，最笨也是最简单的办法就是线把相应的信号电缆改接到备用的传感器上，看显示是否正常。再就是换一块新的9018试试（一定要把新模块改成和被替换模块一致的地址），这样基本上可以解决出现的传感器或模块本身的质量问题。如果还是不行，就安照前面刚讲过的办法一步一步查找。二、 风机振动值异常的分析与处理风机的某一项振动值出现异常时，首先应该查看风机本身是否由有不同于平时运行状态的机械振动，如果有检查以下几个方面：（1） 风机各部件是否有连接螺栓的松动？若果有，拧紧螺栓；风机各个支撑轮子是否切实与铁轨接触好？如果有，在轮子和铁轨之间打入楔型斜铁，使二者之间无松动现象。（2） 如果风机在运行时出现比较大的机械振动，同时机体内伴有 “咚咚”的打鼓一样的声音，一般是风机发生喘振了，让井下查看是否发生巷道塌方等是通风阻力突然增大的情况。其次，用eda系列模块通用测试程序测试相应的振动变送器的输出电流值是否在正常范围（420毫安）内，如果振动变送器的输出电流值超出此范围（小于4毫安或者大于20毫安），接着测量变送器的供电电源，如果电源电压正常（直流24伏左右），那么可以基本肯定振动变送器已经损坏，需要更换新的了。如果振动变送器的输出电流在420毫安的范围内，可以根据其输出电流与振动值的对应关系换算出振动值，跟电脑显示值进行比较，如果不一致，就可能是程序的问题了，找厂家解决。三、 风机电动机功率、电流、电压异常的处理出现此类问题时，首先用eda系列模块通用测试程序测试相应