设备健康监诊系统动态演示手册

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发布于 2022-05-31 11:29:14

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发布于 2022-05-31 11:29:14

文章被收录于专栏：智能制造预测性维护与大数据应用

设备健康诊断系统已成为智能工厂的重要组成部分，现场机器千差万别，一套开放架构可组态的系统成为现场运维工程师,设备开发技术人员的迫切需求。本系统演示针对旋转机械主轴部件进行健康诊断。

系统架构

该演示系统方案取自旋转机械转子不对中故障诊断。加速度传感器安装在主轴的XYZ三个方向，通过ADAM-3017对传感器IEPE供电和信号转换，由MIC-1816（产品规格）进行数据采集。软件采用WebAccess/ MCM。

系统硬件设置

系统配备一套微型旋转机械，采用三轴加速度传感器分别对XYZ三相振动信号进行采集，经过IEPE供电和信号转换模块ADAM-3017，由边缘计算与采集一体机MIC-1816进行采集和数据分析、数据上传。旋转机械可以模拟主轴不对中等常见故障，预装WebAccess/MCM软件进行健康诊断的设计和特征值提取，包含波形测量，FFT等标准算法和自定义算法。硬件设置如下：

1、安装加速度传感器(ULT-1001)，将传感器底座用螺纹连接到电机主轴的轴承座上,再将金色线缆用螺纹连接到传感器后端。

注意：系统运输前必须要把传感器卸下放入蓝色专用包装盒中，以防运输时损坏！

2、系统连接电源，将220VAC电源线连接到系统后侧左下插孔处并打开旁边的总开关，再打开面板前侧右下角电源开关，绿色开关指示灯亮；ADAM-3017模块Normal指示灯亮（绿色），如OPEN指示灯亮（黄色）需检查传感器线缆连接。本系统主机是单独供电的，将适配器连接到主机，打开主机电源。

3、为保护电机，该系统配备二次开关（DO24），打开DO24开关，电机加电启动（左边位置为开，中间位置为关，右边位置为临时开）；

4、S1黑色旋钮设置为电机转速调整，顺时针为加速，逆时针为减速；

5、MIC-1816开机启动，进入软件配置组态。

组态配置软件MCM

WebAccess / MCM 是研华平台级“智能预测性维护及故障诊断”的核心，提供了从传感器信号采集、时域信号处理、频域分析、特征值提取、故障模型构建、驱动本地控制与报警、模拟信号输出、数据联网发布等功能。设备维护工程师或系统集成商可以通过简单的配置组态以满足不同故障诊断、维护保养等应用的需求。包括服务器程序和客户端程序。安装使用过程参考WebAccess/MCM1.1快速入门与常见问题解答

服务器运行于现场端的采集器，安装后服务器程序以后台进程形式自动运行，无界面，负责设备状态的采集、分析、特征值提取、输出控制和数据发布。

客户端为图形界面，用组态的方式组态配置和监视多个服务器，可以与服务器程序安装在同一台或不同的计算机上。运行图标如下：

双击打开MCM客户端程序，程序会自动搜索当前网络上的MCM服务器。

双击Manage按钮，弹出登陆页面，输入帐户和密码（缺省为123456）后进入组态配置界面，包含七个子画面，分别设置数据采集、时域参数预处理、频域参数预处理、特征值提取、故障诊断、执行输出和综合显示。

1、数据采集选择MIC-1816的一个通道，采集速度设为20K；

2、预处理画面可以设置滤波等功能，测试时可以按缺省配置。在特征值提取画面设置提取最大值、RMS、主频等参数；

3、在故障诊断与执行画面如输入故障模型，例如设置当振动信号RMS大于设定值时产生报警。

WebAccess/ MCM按模块化架构设计，会陆续增加更多的故障诊断模型包。用户也可以加入用高级语言自行编制更为复杂的诊断模型或第三方商用高级诊断包。

4、输出画面设置将此信息通过Modbus/TCP上传数据,也可以设置成AO或DO输出，进行现场报警等。

5、综合显示画面可进行现场数据的实时监控。

6、配置完成后切换到运行模式

monitor软件仅用于组态配置和远程管理，完成后，组态配置文件保存到Server端，由Server程序运行时自动调用，无需再运行monitor软件。

7、上位组态软件信息读取。mcm_device_server通过Modbus/TCP协议将机器状态的时域特征值、频域特征值、基于故障模型的故障预测信息和控制状态等数据进行发布，可以通过WebAccess/SCADA等组态软件通过Modbus/TCP协议获取mcm_device_server的状态数据并进行网络发布和手机端浏览。

云端发布

安装WebAccess/SCADA，将MCM服务器上传的机器特征值与健康状态数据进行可视化展示。在动态地图上看到分布在各地的设备健康状态，点击需要详细观察的设备，则可以看到三相振动，主轴频率，相位图，报警状态和历史数据等信息。