大型风机及其高压电机运行监控系统及其监控方法
【专利摘要】本发明公开了一种大型风机及其高压电机运行监控系统，用于对电机（6）和风机（7）的监控，所述的电机（6）通过断路器（3）接入电源（2），所述的监控系统设置电机数据采集设备（4），通过ModBus（9）连接到PLC（8）；所述的PLC（8）通过服务器（10）及交换机（11），与网络用户（12）连接。本发明还公开了上述监控系统采用的监控方法。采用上述技术方案，实现实时监控、数据分析详细、历史参数对比等，使用便捷，彻底解决了电机及风机监控难的问题，使岗位操作人员及管理人员很方便地就可以了解核心设备的运转情况。
【专利说明】大型风机及其高压电机运行监控系统及其监控方法
【技术领域】
[0001]本发明属于大型高压电机及风机机组的【技术领域】，涉及其运行控制技术，更具体地说，本发明涉及一种大型风机及其高压电机运行监控系统。另外，本发明还涉及上述监控系统采用的监控方法。
【背景技术】
[0002]目前，在国内重工业企业中，大型高压电机及风机机组的保护设备都已经齐备。但是，在设备的实时运行中的集中监控系统一直未曾出现，导致一些重要的核心设备在人为监控或巡检不到位，或者某些突发情况下，出现异常迹象时不能及时得到控制，进而导致设备的重大故障和损失。
[0003]如图1所示，在高压电机6和风机7的运行监控上，目前普遍采用测振仪、转速仪、温度采集仪、互感器等监控设备13，进行统一组装监控柜14，由岗位工定时巡检、记录相关数据来进行集中的人为分析。这种监控方式不但被动，实时性差、反应慢且非常依赖岗位工的责任心，在遇到特殊情况(巡检不到位)时，电机6 (或风机7)就处于一种“失控”状态，管理岗位就无法及时了解核心设备的运行情况，对设备出现的异常迹象也就无法做出相应的防治措施。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种大型风机及其高压电机运行监控系统，其目的是提高设备运转的稳定性和可靠性，减少设备故障率。
[0005]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0006]本发明的大型风机及其高压电机运行监控系统，用于对电机和风机的监控，所述的电机通过断路器接入电源，所述的监控系统设置电机数据采集设备，通过ModBus连接到PLC ;所述的PLC通过服务器及交换机，与网络用户连接。
[0007]所述的电机数据采集设备通过电流互感器接入所述的电机的电源电路。
[0008]为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供上述监控系统采用的监控方法，其技术方案是:
[0009]所述的监控方法采用电机数据采集设备，通过ModBus到PLC的模拟量和计数模块，经过初步的数据处理后，将整合后的数据经服务器的数据库进行参数对比、分析、处理，然后传输给以太网上的各个用户。
[0010]所述的监控方法包括以下内容:
[0011]1、所述的电机数据采集设备采用可以支持ModBus通讯的设备，并与PLC的模拟量输入模块或数字量输入模块连接，设定好PLC内部程序；
[0012]2、从PLC的模拟量输出模块或数字量输出模块端连接服务器主机的交换机，将数据传输到数据库内进行程序分析；
[0013]3、在数据库内进行程序设定后，将处理后的数据经以太网协议传输到各个网络用户的终端。
[0014]本发明采用上述技术方案，实现实时监控、数据分析详细、历史参数对比等，使用便捷，彻底解决了电机及风机监控难的问题，使岗位操作人员及管理人员很方便地就可以了解核心设备的运转情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0016]图1为现有技术的电机监控模式及原理图；
[0017]图2为本发明的监控系统图；
[0018]图3为电机监控效果图；
[0019]图4为风机监控效果图。
[0020]图中标记为:
[0021]1、动力柜，2、电源，3、断路器，4、电机数据采集设备，5、电流互感器，6、电机，7、风机，8、PLC, 9, Modbus, 10、服务器，11、交换机，12、网络用户，13、监控设备，14、电机监控柜。
【具体实施方式】
[0022]下面通过对实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0023]如图2所示的本发明的结构，为一种大型风机及其高压电机运行监控系统，用于对电机6和风机7的监控，所述的电机6通过断路器3接入电源2。
[0024]为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高设备运转的稳定性和可靠性，减少设备故障率的发明目的，本发明采取的技术方案为:
[0025]本发明的大型风机及其高压电机运行监控系统，所述的监控系统设置电机数据采集设备4，通过ModBus9连接到PLC8 ;所述的PLC8通过服务器10及交换机11，与网络用户12连接。
[0026]所述的电机数据采集设备4通过电流互感器5接入所述的电机6的电源电路。
[0027]电源2、断路器3、电机数据采集设备4以及电流互感器5均安装在动力柜内I内。
[0028]本发明保护的技术方案是一种由电流、电压、温度、速度、振动状态采集设备采集数据，经数据服务器10分析、处理、报警的应用程序，以解决核心设备运转的稳定性和可靠性，减少设备故障率。
[0029]本发明解决的主要技术性问题是:如何将电机(风机)的各种运行时的参数进行统一采集、传输、处理、分析、报警，让相关的多个管理、监督岗位能实时查看设备的运行状态，分析异常数据的历史趋势，为设备的运行转提供一个多功能、实时的软件监控平台。
[0030]以上所述的Modbus是由Modicon (现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。
[0031]为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用，目前，施耐德公司已将Modbus 协议的所有权移交给 IDA组织(IDA:1nter face for Distributed Automation,分布式自动化接口)，并成立了 Modbus-1DA组织，为Modbus今后的发展奠定了基础。在中国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。据不完全统计:截止到2007年，Modbus的节点安装数量已经超过了 1000万个。
[0032]Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
[0033]当在一 Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了 Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
[0034]为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供上述监控系统采用的监控方法，其技术方案是:
[0035]所述的监控方法采用电机数据采集设备4，通过ModBuS9到PLC8的模拟量和计数模块，经过初步的数据处理后，将整合后的数据经服务器10的数据库进行参数对比、分析、处理，然后传输给以太网上的各个用户。
[0036]所述的监控方法包括以下内容:
[0037]1、所述的电机数据采集设备4采用可以支持ModBus通讯的设备，并与PLC8的模拟量输入模块或数字量输入模块连接，设定好PLC8的内部程序；
[0038]2、从PLC8的模拟量输出模块或数字量输出模块端连接服务器10主机的交换机11，将数据传输到数据库内进行程序分析；
[0039]3、在数据库内进行程序设定后，将处理后的数据经以太网协议传输到各个网络用户12的终端。
[0040]本发明的特点是:使用便捷、实时监控、数据分析详细、历史参数对比等。彻底解决了电机(风机)监控难的问题，使岗位及管理人员足不出户就可以了解核心设备的运转情况如图3、图4所示，且可以广泛推广应用。
[0041]上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种大型风机及其高压电机运行监控系统，用于对电机(6)和风机(7)的监控，所述的电机(6)通过断路器(3)接入电源(2)，其特征在于:所述的监控系统设置电机数据采集设备(4)，通过ModBus (9)连接到PLC (8);所述的PLC (8)通过服务器(10)及交换机(11)，与网络用户(12)连接。
2.按照权利要求1所述的大型风机及其高压电机运行监控系统，其特征在于:所述的电机数据采集设备(4 )通过电流互感器(5 )接入所述的电机(6 )的电源电路。
3.按照权利要求2所述的大型风机及其高压电机运行监控系统的监控方法，其特征在于:其特征在于:所述的监控方法采用电机数据采集设备(4)，通过ModBus (9)连接到PLC(8)的模拟量和计数模块，经过初步的数据处理后，将整合后的数据经服务器(10)的数据库进行参数对比、分析、处理，然后传输给以太网上的各个网络用户(12)。
4.按照权利要求3所述的大型风机及其高压电机运行监控方法，其特征在于:所述的监控方法包括以下内容: 1)、所述的电机数据采集设备(4)采用可以支持ModBus通讯的设备，并与PLC(8)的模拟量输入模块或数字量输入模块连接，设定好PLC内部程序； 2)、从PLC的模拟量输出模块或数字量输出模块端连接服务器(10)主机的交换机(11)，将数据传输到数据库内进行程序分析； 3)、在数据库内进行程序设定后，将处理后的数据经以太网协议传输到各个网络用户(12)的终立而ο
【文档编号】G05B19/418GK103454989SQ201310009561
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年1月10日 优先权日:2013年1月10日
【发明者】李学军 申请人:芜湖新兴铸管有限责任公司