山东力创产品在风机在线监测系统中的应用山东力创科技有限公司

智能测控与能源管理数字化解决方案专家（）第1页山东力创产品在风机在线监测系统中的应用风机是矿井要害设备之一，风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统，传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据，只要依赖于计算机网络技术，才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室，并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。所以，在线监测是实现全矿井自动化的必须设备。风机微机监测系统是应用于大型风机流量监测方法的装置，应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理，以多种方式提供通风机运行状态的各种数据，保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试，并为多种功能扩充提供方便的条件。在线测量与处理的风机运行参数包括风机入口静压、风速、流量，电机的轴承温度、定子绕组温度、电机功率、风机效率等，根据需要还可以扩充监测风机的环境参数、电机振动烈度等性能参数。数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式，FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能，可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网，将风机的实时运行参数传输到矿总调度室，满足自动管理的需求。风机微机监测系统能够在生产过程中随时掌握通风设备的运行状态，改变了传统的设备管理方式，提高了通风设备的自动化管理水平，有力地保证了通风机设备的经济、可靠运行，为设备的管理和维修提供了可靠的科学依据，深受用户欢迎。（本公司产品在此方案已经得到广泛应用）山东力创科技有限公司总部地址：山东莱芜高新区凤凰路009号（271100）客服热线：0634-62513906251391技术支持：0634-6257809传真：[phone]网址：@sdlckj.com智能测控与能源管理数字化解决方案专家（）第2页系统的主要功能有：实时监测通风系统参数、通风机的性能参数、电机的电气参数、轴承温度、电机振动、数据管理、报表管理、性能测试、远程通讯等，详述如下：n实时监测通风系统入口静压、入口温度、风量。n实时监测电机的轴承温度、定子绕组温度。（结合山东力创科技EDA9018）n实时监测通风机性能参数：流量、全/静压、效率。（结合山东力创科技EDA9017）n实时监测风机配用电机的电气参数：电流、电压、功率。（结合山东力创科技EDA9033A）n实时监测轴承温度并在超限时报警。（结合山东力创科技EDA9060）n实时监测定子温度并在超限时报警。（结合山东力创科技EDA9060）n兼容多种国际计算机通讯协议（DDE、OPC、FTP）。n局域网IE浏览功能nInternet信息发布与存贮功能nGPRS远程信息服务（结合山东力创科技LQ8110B）技术指标：n工作电压：～220V±10%n环境温度：－10℃～＋50℃n环境湿度：≯85%n变送器精度：≮0.5级监测精度：n流量：2.5级n压力：0.5级n电参数：0.25级n温度：0.5级n振动：0.5级n其它：1.5级监测参数范围n流量：4000～125000m3/minn压力：－1000～0mmH2On温度：0～150℃n电压：0～10kVn电流：由互感器确定n功率：无限制n振动：0～20mm/s智能测控与能源管理数字化解决方案专家（）第3页第1节电机三相绕组温度，轴承前后端温度监测（EDA9018）电机绕组温度、轴承温度的感知元件为在电机出厂时预埋的PT100铂热电阻，并以三线制的方式引出风机机体处接线盒内。每台电机共有两个轴承温度测点与三个定子绕组温度测点，每个测点均预埋有两支PT100铂热电阻，其中一支为备用。两台风机共4台电机共有二十个测点，分别使用4块6路温度测量模块EDA9018与之连接，采集电机工作时的工作温度。1、PT100电阻介绍概述：铂热电阻根据使用场合的不同与使用温度的不同，按照绕制的骨加来区分，有云母、陶瓷、簿膜等元件。作为测温元件，它具有良好的输出性能，可作为显示仪、记录仪、调节仪以及其它”电脑”之类仪表提供精确的输入值。若配接一体化温度变送器，可输出4～20mA和0～10V等标准电流和电压信号，使用更为方便。结构和原理装配式热电阻是由感温元件、不锈钢保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成。铠装式铂热电阻比装配式铂热电阻直径小、易弯曲、适宜安装在装配式无法安装的场合，它的外保护管采用不锈钢，内充满高密度氧化物质绝缘体因此它具有很强的抗污染和优良的机械强度，能在环境较为恶劣的场合使用。隔爆式铂热电阻通常用于生产现场伴有各种易燃、易爆等化学气体、蒸气的场合，如使用普通铂热电阻极易引起环境气体爆炸，因此在这种场合必须使用隔爆式的铂热电阻，隔爆铂热电阻，能适用在dⅡBT1—6以及dⅡCT1—6温度组别区间内具有爆炸性气体危险场所内。铂电阻是一种温度传感器，其工作原理：在温度作用下，铂热电阻丝的电阻值随之变化而变化，且电阻与温度的关系即分度特性完全和IEC标准等同，因此PT100主要用来测量-200—+600℃的温度。主要技术指标：铂热电阻在0℃时的电阻值称R（0℃）和100℃时的电阻值称R（100℃）以及R（100℃）/R（0℃）叫作比值W100。Pt100其含义为（0℃）时的名义电阻值为100Ω，目前使用的一般都是这种铂热电阻。国际标准规定的PT100测量精度允许偏差如下：A级——R（0℃）=100Ω±0.06Ω±(0.15+0.002︱t︱)℃B级——R（0℃）=100Ω±0.12Ω±(0.30+0.005︱t︱)℃比值W100=1.3850A级±0.0000006B级0.00012上式中”︱t︱”为实际温度的绝对值2、EDA9018温度采集模块EDA9018温度采集模块主要性能EDA9018可测量：5路三线制PT100(PT500，PT1000等)输入；1路内置环境温度测量（通道号为5）；模块不具备测量热电偶传感器的功能。EDA9018同时具有：2路开关量输出（温度上下限报警，可设置为按任一路报警或无报警，报警值等可设置），为无源光耦输出；其中DO0代表报警下限，DO1代表报警上限输出。EDA9018模块可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。它能测量PT100，PT500，PT1000。其输出为485总线方式。双协议：ASCII码协议与十六进制LC-04协议，其ASCII码指令集兼容于NuDAM、ADAM等模块，可与其他厂家的控制模块挂在同一485总线上，便于计算机编程。智能测控与能源管理数字化解决方案专家（）第4页EDA9018外形图功能与技术指标n温度信号输入：5路独立的温度电压信号输入；对输入信号顺序进行放大与AD转换；n信号处理：16位A/D采样；n测量周期：每通道0.15秒，数字滤波，6通道循环测量。n隔离：信号输入与通讯接口输出之间隔离，隔离电压1000VDC。SLT、DATA+、DATA-、VCC、GND为输出端，与GND端共地；5路测量信号输入共地端为AGND端子。2路开关量输出共地端为DGND端子；n通讯输出:接口：EDA485C接口，二线制，±15KVESD保护。n协议：双协议：ASCII码协议与十六进制LC-04协议。由SLT悬空或接地选择。n速率：1200、2400、4800、9600、19200Bps，可软件设定。n模块地址：00～FF可软件设定。n测量精度：0.5级，温度分辨率0.1℃。n量程：-50℃～300℃。n模块电源：+8～30VDC*功耗：典型电流消耗110mA。n工作环境：工作温度：-20℃～70℃；相对湿度：-5%～95%不结露。3、温度采集工作原理对电机绕组及轴承温度的测量使用电机中预埋的PT100热电阻与EDA9018温度采集模块配合实现。原理框图如下所示。由于风机距离控制柜较远（一般为40m左右），所以采用三线制接法。其中IX-端为补偿端，在PT100的电阻引出脚处短接，用以低消线路电阻引起的测量误差。PT100的三条引线分别接于EDA9018的信号输入正端、信号输入负端、模拟地端。电机温度的变化将引起PT100阻值的变化，EDA9018将测量到的PT100的阻值变化信号在内部经过处理，输出当前PT100所处位置的实际值，通过EDA485C总线传输至计算机。计算机将获取的数据处理并显示出来。智能测控与能源管理数字化解决方案专家（）第5页每个EDA9018可接五路外部信号，故系统共需4块EDA9018。在系统中，每台电机的每项温度参数所使用的通道与地址分配见下表：EDA9018通道分配表0通道1通道2通道3通道4通道地址5WZ111WZ112WD111WD112WD113地址6WZ121WZ122WD121WD122WD123地址7WZ211WZ212WD211WD212WD213地址8WZ221WZ222WD221WD222WD223表说明：WZ表示轴温，WD表示绕组温度，后面和序号依次是风机编号、风机级数编号、项目序号。例：WZ121的含义为：1号风机三级电机轴承1温度。第2节压力与气体流量的测量：(EDA9017)采集风机的1个静压，1个全压，4个振动传感器4-20mA信号，在风机工作时，风机工作的时候，由引压环路中的负压作用于差压变送器后使差压变送器输出的4～20mA的电流信号，其中静压送至模拟量转换模块的0通道、全压送至1通道，气温变送器输出的电流信号送到2通道。这三个信号经EDA9017作A/D处理后输出RS485通讯信号。使用计算机的com1串口与模块通讯。由于计算机的串口为RS-232通讯方式，所以在EDA9017与计算机间需接入一个EDA485C/RS-232转换器ADMA-4520。这样，计算机便获得了系统监测静压与风量的原始信号。1、负压的采集与气体流量2、对原始信号的处理：系统使用VisualBasic编程，对所有采集到的信号进行换算与处理。在实际应用中，为达到系统具有双机双备要求的目的，系统共使用两块EDA9017，每块EDA9017有8个电流采集通道，服务于一台风机，兼顾振动信号的采集任务。其通道与地址的分配如下：EDA9017通道分配表0通道1通道2通道3通道4通道5通道6通道7通道地址9JY10QY10QW10ZD11XZD11YZD12XZD12Y保留地址10JY20QY20QW20ZD21XZD21YZD22XZD22Y保留智能测控与能源管理数字化解决方案专家（）第6页表说明：JY表示静压，QY表示全压，ZD表示振动。后面的序号依次是风机编号、风机级数编号、方向。例ZD21Y表示2号风机1级风机垂直振动。3、EDA9017模拟量采集模块详细介绍系统的模拟量转换采用EDA9017模拟量测量模块。EDA9017模块可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。它能测量压力、温度、电量等变送器输出的4～20mA或0～10V信号。通讯接口为RS485或RS232，电源为DC8～30V，通讯协议为MODBUS-RTU、ASCII码、十六进制LC-02协议3种，协议可自动识别。EDA9017模块外形图输入信号n输入：8路0～20mA电流及4路0～10V电压。输入信号为直流或交流（频率25～75Hz）。n信号处理：16位A/D采样；采样速率:3000次采样/S。输出真有效值。n测量周期：每通道0.1秒，12通道循环测量。n过载能力：1.2倍量程可正确测量；过载3倍量程输入1s不损坏。n隔离：信号输入与通讯接口输出之间隔离，隔离电压1000VDC。A/T、B/R、VCC、GND为输出端，与GND端共地；12路信号输入共地端为AGND端子。n电流通道：输入阻抗110Ω。n电压通道：输入阻抗100KΩ。通讯输出n接口：RS485C接口，二线制，±15KVESD保护；或RS-232接口，±2KVESD保护。n协议：MODBUS-RTU、ASCII码、十六进制LC-02协议3种，协议可自动识别。n速率：120