气刀风机精密检测监控系统

摘要

一种气刀风机精密检测监控系统，包括温度、震动检测元件、模拟量输入模块、PLC控制器、HMI人机界面及过程数据采集系统。其工作程序为：设置在气刀风机轴承上的热电偶及震动传感器，将检测数据通过模拟量输入模块传递到PLC中；依据编制的气刀程序，对温度、震动数据进行比较，达到报警值时，HMI人机界面显示报警信息；当超过上限值时，PLC发出停车命令，气刀停止运行。同时利用过程数据采集系统对气刀轴承温度、震动数据予以记录和故障诊断。该系统运行平稳，检测准确，处理及时，实现了数据实时记录、显示和异常状态自动停机，避免气刀风机因温度过高造成轴承抱死和设备劣化而产生风机损毁的现象。

权利要求

1.一种气刀风机精密检测监控系统，其特征在于，所述的系统包括温度、震动检测元件、远程模拟量数据输入模块、PLC控制器、HMI人机界面及过程数据采集系统；其设置及检测监控过程为：

1)、在气刀风机入口轴承和出口轴承上分别设置温度检测元件及震动检测元件；

2)、设计气刀精密检测监控系统电气图纸，加入远程模拟量数据输入模块，将气刀轴承上温度、震动检测元件检测到的温度、震动检测数据传递到远程模拟量数据输入模块中；

3)、将远程模拟量数据输入模块采集到的数据通过工业现场总线传送到PLC中进行程序判断，对检测到的温度、震动数据进行比较，当温度或震动数据达到报警值时，PLC发出报警信息，并且将信息传送到HMI人机画面上显示；当温度或震动数据超过上限报警值时，PLC发出停车命令，气刀停止运行；

4)、在HMI画面上实时显示气刀轴承温度、震动的数据，掌握风机运行状态；

5)、利用过程数据采集系统的分析记录平台，记录气刀轴承温度、震动数据，分析风机当前和历史记录中的数据，提前进行故障诊断和事后分析。

2.根据权利要求1所述的气刀风机精密检测监控系统，其特征在于，所述的温度检测元件为温度热电偶；震动检测元件为震动传感器。

3.根据权利要求1所述的气刀风机精密检测监控系统，其特征在于，所述的温度或震动数据报警值分别为：温度＞110℃、震动幅度＞8mm/s；所述的温度或震动数据上限报警值为：温度＞130℃、震动幅度＞13mm/s。

说明书

气刀风机精密检测监控系统

[0001] 技术领域

[0002] 本发明属于自动化检测领域，具体涉及一种通过对冷轧镀锌线气刀风机进行温度、震动数据检测，监控其运行状态与精密程度的装置及控制系统。

[0003] 背景技术

[0004] 冷轧镀锌线气刀采用的是框架式结构设计，锌锅内沉没辊和双稳定辊组成的三辊系统，可以使带钢运行稳定，调整稳定辊的插入深度可以控制带钢的板形，以获得均匀的镀层。气刀使用的空气、氮气等应用流体冲击原理来控制锌层重量。在生产实践中，操作者主要根据在线测厚仪测试的结果调整气刀参数，实现控制锌层重量的目的。气刀空气压缩系统主要用于给气刀刀唇快开、边部挡板打开闭合提供动力气。气刀风机在整个气刀设备甚至整条镀锌生产线上都起着极其重要的作用。一旦风机损坏，将严重影响镀锌生产线的运行和产品质量。

[0005] 然而，气刀风机的压力控制比较复杂，尽管采用PI闭环控制，但由于电机转速高达3000转/min，亦偶尔发生气刀风机轴承抱死或风机叶轮损坏的现象。造成气刀风缸轴承抱死的原因，主要是气刀风机温度过高，使润滑甘油黏度降低，轴承欠润滑所致。而造成风机叶轮损坏的原因则是轴承同心度不好或轴承与轴套间隙过大引起的。要解决这两个问题，其核心症结在于检测并控制气刀风机轴承的温度与震动状态，即对气刀风机的精密程度进行适时监控和诊断，提前判断并予以解决。

[0006] 经检索，未发现与本发明相同或相近似的专利文献及相关的资料报道。

[0007] 发明内容

[0008] 本发明的目的就是针对上述问题，旨在提供一种通过对气刀风机温度、震动数据的检测与处理，随时监控气刀风机工作状态并自动及时进行控制，确保风机长期稳定运行的气刀风机精密检测监控系统。

[0009] 为此，本发明的技术解决方案是：

[0010] 本发明气刀风机精密检测监控系统，整个系统包括温度、震动检测元件、远程模拟量数据输入模块、PLC控制器、HMI人机界面及过程数据采集系统。

[0011] 其设置及检测监控过程为：

[0012] 1、在气刀风机入口轴承和出口轴承上分别设置温度检测元件及震动检测元件。

[0013] 2、设计气刀精密检测监控系统电气图纸，加入远程模拟量数据输入模块，将气刀轴承上温度、震动检测元件检测到的温度、震动检测数据传递到远程模拟量数据输入模块中。

[0014] 3、将远程模拟量数据输入模块采集到的数据通过工业现场总线传送到PLC中进行程序判断，对检测到的温度、震动数据进行比较，当温度或震动数据达到报警值时，PLC发出报警信息，并且将信息传送到HMI人机画面上显示；当温度或震动数据超过上限报警值时，PLC发出停车命令，气刀停止运行。

[0015] 4、在HMI画面上实时显示气刀轴承温度、震动的数据，掌握风机运行状态。

[0016] 5、利用过程数据采集系统的分析记录平台，记录气刀轴承温度、震动数据，分析风机当前和历史记录中的数据，提前进行故障诊断和事后分析。

[0017] 所述的温度检测元件为温度热电偶；震动检测元件为震动传感器。

[0018] 所述的温度或震动数据报警值分别为：温度＞110℃、震动幅度＞8mm/s；所述的温度或震动数据上限报警值为：温度＞130℃、震动幅度＞13mm/s。

[0019] 本发明的实施效果是：

[0020] 由于设置合理，程序编制科学，整个系统运行平稳，温度、震动数据检测准确，反应灵敏，处理及时，实现了系统的预定功能。操作工可以随时看到气刀风机的温度、震动数据和诊断结果，了解掌握风机运行状态，为设备点检人员制定气刀风机精密点检计划提供了可靠依据。报警控制系统在实时监控的同时，实现了异常状态自动连锁停机，避免气刀风机因温度过高造成轴承抱死和设备劣化而产生风机损毁的现象，确保风机长期稳定运行，为整个镀锌线生产顺行和产品质量的提高提供了重要条件。

[0021] 附图说明

[0022] 图1为气刀风机精密检测监控系统配置图。

[0023] 图2为气刀风机精密检测监控系统工作程序图。

[0024] 具体实施方式

[0025] 下面结合附图对本发明作进一步描述。

[0026] 由图1可见，气刀风机精密检测监控系统由检测元件、远程模拟量数据输入系统、PLC、HMI人机界面、过程数据采集系统组成。

[0027] 气刀风机精密检测监控系统设置及检测监控程序如图2所示：

[0028] 通过设置在气刀风机入口轴承和出口轴承上的热电偶(PT100)及震动传感器(MTN/1185CQ)，将检测到的温度与震动数据分别输送给模拟量输入模块。

[0029] 模拟量输入模块将处理数据通过现场总线传送到PLC中。

[0030] PLC根据编制的程序，将温度、震动数据与正常值进行比较。

[0031] 当检测温度＜110℃、震动幅度＜8m/s时，气刀风机正常工作；根据编写的气刀PLC与HMI通讯程序和HMI相关显示程序，在HMI界面上实时显示气刀轴承温度、震动的数据，以便掌握风机轴承运行状态。

[0032] 当温度＞110℃或震动幅度＞8mm/s时，PLC程序触发报警信号，发出警告并在HMI人机界面上显示有关数据和报警信息。

[0033] 当温度＞130℃或震动幅度＞13mm/s即超过上限报警值时，PLC发出停车命令，气刀停止运行；HMI人机界面显示相关报警信息。

[0034] 利用安装的过程数据采集系统分析平台，跟踪记录气刀轴承温度、震动的实时数据，编写相关程序；便于操作工随时了解和监视风机运行情况；设备点检人员制定精密点检计划，提前进行故障诊断并加以消除。