[发明专利]一种机电设备在线状态监测系统和方法

说明书

本发明属于机电控制技术领域，具体涉及一种机电设备在线状态监测系统，包括：实时采集电机运行时的模拟电信号的信号采集装置；与信号采集装置通信连接的PLC控制器，PLC控制器用于对该模拟电信号进行模数转换处理，并将转换得到的数字电信号传输至上位监控装置；上位监控装置用于根据接收到的数字电信号绘制包括电机电流曲线、电机温度曲线和电机振动曲线在内的电机运行状态曲线，并当电机运行状态达到报警条件时触发报警信号。电机运行状态曲线直观地反映了电机运行电流、温度和振动参数的变化信息，有利于工作人员实时观察电机的运行状态，并且通过在电机运行异常时及时预警，避免电机发生故障。

技术领域

本发明涉及机电控制技术领域，具体地涉及一种机电设备在线状态监测系统和方法。

背景技术

电机运行状态是关系整个机电设备安全、稳定运行的关键因素，由于电机功率一般在1000KW以下，其重要程度小于大型机组设备，因此为节约成本，一般仅配置电机过载保护装置。然而，电机过载保护装置只有在电机发生异常或严重故障(如过载、短路、缺相、接地等)的情况下才对电机起到保护作用，并不能在电机发生故障前预警，严重的情况下，甚至可能造成电机烧毁、机械设备损坏等事故，因此对于相对重要且经济价值较高的设备进行运行状态监测，在设备发生故障前实现预知性警告，是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种机电设备在线状态监测系统和方法，旨在对电机运行状态进行监测，并及时在电机运行状态异常时报警。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种机电设备在线状态监测系统，包括：

信号采集装置，用于实时采集电机运行时的模拟电信号，包括电机的电流信号、温度信号和振动信号；

PLC控制器，与所述信号采集装置通信连接，用于对采集到的所述模拟电信号进行模数转换处理，并将转换得到的数字电信号传输至上位监控装置；

上位监控装置，与所述PLC控制器通信连接，用于根据接收到的所述数字电信号绘制包括电机电流曲线、电机温度曲线和电机振动曲线在内的电机运行状态曲线，并且当电机运行状态达到报警条件时触发报警机制。

优选地，所述信号采集装置包括：

电流变送器，安装在电机输出轴上，用于实时采集电机的运行电流；

温度变送器，安装在电机绕组上，用于实时采集电机绕组温度，并将所述电机绕组温度转换为相应的电信号；

振动变送器，安装在电机传动轴的X轴和Y轴上，用于实时采集电机传动轴的X轴和Y轴的振动信息，并将所述振动信息转换为相应的电信号。

优选地，所述电流变送器、所述温度变送器和所述振动变送器输出的电信号为4mA-20mA的电流信号。

优选地，所述PLC控制器包括：CPU模块、A/D转换模块，数据存储模块和通信模块；

所述CPU模块控制A/D转换模块将所述模拟电信号转换为相应的数字电信号，并将转换得到的数字电信号储存在数据存储模块中；

所述通信模块与所述上位监控装置连接，所述CPU模块还用于控制数据存储模块中的数字电信号以循环中断的方式传输至所述上位监控装置。

优选地，所述PLC控制器的RS485接口与所述上位监控装置的RS232/485转换接口连接。

优选地，所述上位监控装置包括：

工控机，利用数据分析软件对接收到的数字电信号进行处理和分析，实现电机的运行状态识别与故障报警；

显示装置，与所述工控机电连接，用于显示电机运行状态曲线和报警信息；

报警装置，与所述工控机连接，用于接收来自所述工控机的非正常工作状态的报警信号，并进行声/光报警。