Системы мониторинга и диагностики серии СМД-4. Технология построения и использования. Структура систем

Содержание

Серия СМД-4 – это не конкретные системы, а технология построения стационарных и мобильных самообучающихся систем мониторинга и диагностики для функционирующих в типовых режимах работы машин и оборудования с узлами вращения. Такая технология позволяет для конкретного объекта контроля построить из базовых программных и аппаратных элементов систему для решения конкретных задач из нижеперечисленного списка:

• контроль вибрации оборудования (по стандартам) с предупредительной сигнализацией,
• мониторинг состояния оборудования по информативным параметрам вибрации и тока, а, при необходимости, тепловых и других процессов,
• прогноз остаточного ресурса по трендам контролируемых параметров при опасных изменениях состояния,
• диагностика причин обнаруживаемых изменений состояния по признакам типовых дефектов.

Эти задачи имеют эффективное решение только в случае параллельного выполнения двух дополнительных функций – определения текущего режима работы объекта контроля и самодиагностики используемой системы, соответственно обе эти функции заложены в любую из модификаций СМД-4. Контроль режима работы производится по результатам непрерывного измерения вибрации объекта, частоты вращения его узлов или тока электродвигателя, тестовый контроль работоспособности системы ведется непрерывно для каждого измерительного канала.

СМД-4 любого назначения составляется из пяти основных элементов. Это измерительные преобразователи (датчики), многоканальные цифровые измерители сигналов (МЦИ), компьютеры, принимающие и обрабатывающие цифровой поток сигналов, компьютерные сети и управляющие устройства (выходные реле). В простейшем случае все элементы СМД-4, кроме датчиков, размещаются в одном корпусе (рис.1). Монитор, отображающий конечные и, при необходимости, промежуточные результаты, как правило, выносится в отдельное устройство.

 Рис 1. Простейшая СМД-4 на 4 измерительных канала вибрации и один – частоты вращения. В одном корпусе размещены цифровой измеритель, компьютер с программой мониторинга (может дополняться программой диагностики) и выходные реле. Результаты работы системы представляются на связанном по беспроводной сети ноутбуке или планшете.

Основой СМД-4, в которую вложены знания и ноу-хау разработчиков, является программное обеспечение. Его можно разделить на четыре ключевые части – программа анализа сигналов, программа мониторинга (накопления и обработки данных вместе с базой данных), программа оперативной диагностики агрегатов и программа вывода результатов (АРМ оператора или АРМ диагноста). Для предварительной настройки СМД-4 в состав АРМ диагноста входит технологическая программа «конфигуратор», которая может выпускаться и в виде отдельной опции, поставляемой по заявкам пользователей с диагностической подготовкой.

В зависимости от числа измерительных каналов, количества и сложности объектов контроля и решаемых задач перечисленные программы могут быть размещены на одном или на разных компьютерах, объединенных компьютерной сетью.

Так, на рис.2 приведен лабораторный вариант простейшей СМД-4 со всеми программами на одном компьютере.

 Рис.2. Лабораторный вариант СМД-4. Включает в себя 4 датчика, вибрации, один датчик оборотов, многоканальный цифровой измеритель и компьютер со всеми программами СМД-4. Связь измерителя с компьютером - по USB протоколу.

 Для построения СМД-4 с большим количеством измерительных каналов используются типовые измерители в виде отработанных блоков БИАС (блок измерения и анализа сигналов) в корпус которого встроен компьютер с программой анализа сигналов. Количество измерительных каналов в БИАС – до 16 широкополосных (вибрация, ток) и до 8 низкочастотных (температура, давление и т.п.).

В такой системе программа мониторинга и программа диагностики выносятся в отдельное устройство на основе компьютера высокой производительности - «СМД-сервер», к которому через первую - измерительную сеть - подключается от одного до 16 блоков БИАС. Кроме программ мониторинга и диагностики на компьютер сервера устанавливается программа управления группой БИАС, а также, при необходимости, программа визуализации данных (АРМ оператора), а в состав сервера может включаться и устройство управления системой сигнализации и/или управления объектами мониторинга и диагностики.

Ко второй - информационной сети СМД-4 может подключаться группа потребителей информации, в частности компьютеры операторов, диагностов и руководителей. Для этого на их персональные компьютеры устанавливаются программы «АРМ оператора», а, при необходимости, «АРМ диагноста» вместе с программой «конфигуратор»

На рис.3. показаны основные части системы – датчики, блок БИАС и компьютер с программой «АРМ оператора», на который в частном случае может быть установлены и все программы «СМД-сервера»

 Рис.3. Блок БИАС на 16 широкополосных измерительных канала вибрации (тока) и внешний компьютер с программой АРМ оператора. В качестве СМД-сервера для группы до 16 БИАС обычно применяется отдельный промышленный компьютер

Наиболее общая структура многоканальной системы СМД-4 показана на рис.4.

Рис.4. Многоканальная (распределенная) система СМД-4, рассчитанная на мониторинг состояния группы разнесенных в пространстве агрегатов, в том числе, разного назначения.