[发明专利]基于PLC的碎煤机监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种基于PLC的碎煤机监测系统及监测方法，涉及碎煤机运行的监控领域。该系统包括数据采集模块、数据转换模块以及数据处理模块，数据采集模块包括温度传感器和振动传感器，数据转换模块包括信号调理器及A/D转换器，数据处理模块包括计算机及PLC控制单元；温度传感器和振动传感器所测得的数据经由信号调理器、A/D转换器处理后分别传输到PLC控制单元和计算机。本发明解决了原有系统不能监测多台碎煤机的问题，每台碎煤机经过处理后的数据还输入计算机，所述计算机内还安装有频谱分析软件。本发明节约了大量成本，而且维修工艺简单，采用的频谱分析软件，能够准确定位故障点，为设备故障分析诊断提供依据。

技术领域

本发明涉及碎煤机运行的监控领域，具体为一种基于PLC的碎煤机监测系统及监测方法。

背景技术

碎煤机是电厂、洗煤厂运输系统中的关键大型设备，它的运行工作状态对生产有重要影响。原煤由皮带送入碎煤机，转子轴带动环锤旋转撞击煤块，碎煤经磨煤机制成煤粉。由于碎煤机功率和负载很大，其工作现场的振动、噪音和粉尘污染严重，运行人员很难长期在碎煤机旁监测其工作状态。

在煤矿的输煤系统碎煤机运行期间，通常由于机械磨损经常出现转子振动大、轴承温度高等故障，原有碎煤机监测系统采用单片机技术，抗干扰能力差，使用时间长，故障率高，已无法实施对碎煤机振动、温度情况实时监测，只能依靠设备维护人员现场采用温度检测仪、测振仪对设备进行测量，这些测量不仅不能实现自动化，而且人工的测量，频率达不到标准，所以为了能够实时监测温度、振动数据，便于分析振动频谱，提供现场第一手故障诊断资料，很有必要对碎煤机监测系统进行改造。

发明内容

本发明为了解决原有碎煤机监测系统存在的诸多问题，提供了一种基于PLC的碎煤机监测系统及监测方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种基于PLC的碎煤机监测系统，包括数据采集模块、数据转换模块以及数据处理模块，所述数据采集模块包括温度传感器和振动传感器，所述数据转换模块包括信号调理器及A/D转换器，所述数据处理模块包括计算机及PLC控制单元；设定碎煤机有n台，针对每一台碎煤机，所述温度传感器数量为两个，用于实时对转子的两个轴承进行温度测量并传输数据；所述振动传感器的数量为四个，其中两个设置于左轴承的水平和垂直位置来测定水平、垂直端振动值数据，另外两个设置于右轴承的水平和垂直位置来测定水平、垂直端振动值数据；所述温度传感器和振动传感器所测得的数据经由信号调理器、A/D转换器处理后分别传输到PLC控制单元和计算机；所述PLC控制单元包括有多向选择开关模块、IM口、启停输入端口、PLC定时器及6个数字量输入口，每台碎煤机的启动按钮与停止按钮与PLC控制单元的启停输入端口连接，所述IM口与多向选择开关模块连接，所述多向选择开关模块用于选择采样哪一台碎煤机的信号；每台碎煤机的两个温度传感器及四个振动传感器所采集到的数据经由信号调理器及A/D转换器后输入PLC控制单元的6个数字量输入口，且在n-1台碎煤机数字量的输入线路上设有二极管，二极管的方向为向正向输入PLC控制单元的数字量输入口，剩余的一台碎煤机数字量的输入线路上不用设置二极管，且直接输入PLC控制单元的数字量输入口；每台碎煤机经过处理后的数据还输入计算机，所述计算机内还安装有频谱分析软件。

本发明所设计的基于PLC的碎煤机监测系统的工作原理为：在多台碎煤机工作时，采用PLC控制单元控制采样哪台碎煤机以及采样转换频率，然后温度传感器和振动传感器采集碎煤机的温度和振动数据，并经过信号调理器、A/D转换器传输至PLC控制单元和计算机进行数据处理，PLC将输入数据与标准值比较后执行报警、停机指令，同时A/D转换器将数据传输到计算机后，计算机存储数据并经相应数字信号处理软件处理后绘制频谱曲线，与数据库中的正常频谱比较，诊断系统故障；为了避免多台碎煤机传输数据时可能存在寄生电路的问题，在系统输入电路中采用了二极管隔离的分组输入法，在n-1台碎煤机输出数据的A/D转换器商品都增加了二极管隔离。基于PLC的碎煤机监测系统的监测方法：包括如下步骤：

①n台碎煤机启动，将启动信号输入至PLC控制单元的IM口；