空压机在线监测诊断控制系统的研制

论文摘要

本文针对离心式压缩机的结构形式及不间断运行的生产特点,对98年装的“2MCL空压机在线振动监测诊断系统”进行升级改造。本文对比分析了预测维修体制在国内外企业中的应用现状和发展前景。在旋转机械故障诊断模型的基础之上,对离心压缩机的常见故障类型作了分析。研究了引起离心压缩机组振动的主要原因,离心压缩机系统的故障模型和振动机理。对故障诊断的方法,转子动力学模型的建立和振动信号的分析也作了一定的研究。最后阐述了离心空气压缩机组在线监测诊断系统的硬件实现及软件开发中的关键技术。其中,硬件实现详细介绍了硬件设计总体方案,包括信号采集调理,传感器标定以及报警连锁停机系统的设计;软件方面介绍了软件功能结构以及对实时多处理模式研究。系统通过信号处理、模式识别、智能诊断、预报决策及计算机等技术和旋转机械机组的有关知识,监测旋转机械在运行过程中的振动参数、有关性能参数及其动态变化;在机组运行过程中,作出是否有故障、故障种类、故障部位、故障严重程度、故障发展变化趋势等诊断结果,判断机组性能劣化趋势,并制定出相应对策和处理方法。该系统来源于工程实际,从用户的角度出发研制整个系统。系统操作方便,检测速度快,判断准确率高。系统经过不断完善,各项功能得到了检验,满足了用户的要求。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 设备故障及其诊断的目的和意义
• 1.2 国内外发展状况
• 1.2.1 设备故障诊断的发展过程
• 1.2.2 国内外现状
• 1.3 2MCL 型离心压缩机的基本概况
• 1.4 本课题研究的内容与任务
• 1.4.1 项目设计指导思想
• 1.4.2 项目的基本内容及技术要求
• 1.4.3 项目技术路线
• 2 硬件设计
• 2.1 引言
• 2.2 系统结构图
• 2.2.1 拓扑结构图
• 2.2.2 硬件结构图
• 2.3 基本技术指标
• 2.4 信号拾取系统
• 2.5 信号调理系统
• 2.6 信号采集
• 2.7 报警子系统
• 2.8 调理仪的设计
• 2.9 系统布线
• 3 软件设计
• 3.1 下位机在线监诊断软件
• 3.1.1 软件模块结构
• 3.1.2 多线程模式
• 3.1.3 软件流程图
• 3.2 上位机在线监测诊断软件
• 3.2.1 软件总体结构
• 3.2.2 软件模块设计
• 3.3 上下位机通信设计
• 3.3.1 通信模式
• 3.3.2 通信内容
• 3.4 上位机离线精密分析软件
• 3.4.1 软件功能模块
• 3.4.2 软件模块设计
• 3.5 数据库设计
• 3.6 智能诊断设计
• 4 旋转机械故障诊断原理
• 4.1 故障常见的振动类型
• 4.2 转子动力学模型的建立
• 4.3 振动信号的运动特征
• 4.4 空压机常见的振动故障分析
• 4.4.1 波形分析
• 4.4.2 油膜振荡的诊断
• 4.4.3 动静摩擦的诊断
• 4.4.4 轴不对中故障的诊断
• 4.4.5 机座松动故障的诊断
• 4.4.6 不平衡的故障诊断
• 4.4.7 叶片故障诊断
• 5 诊断系统的应用效果
• 5.1 在线系统
• 5.1.1 在线系统主界面
• 5.1.2 机组选择
• 5.1.3 历史趋势
• 5.1.4 轴心轨迹分析图
• 5.1.5 频谱/智能算法
• 5.2 离线分析系统
• 5.2.1 离线分析主界面
• 5.2.2 分析选择
• 5.3 数据分析
• 5.3.1 时域波形回放
• 5.3.2 数字滤波
• 5.3.3 解调分析
• 5.3.4 轴心轨迹分析
• 5.3.5 相关分析
• 5.3.6 频谱分析
• 5.3.7 频谱细化分析
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录