Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Программное и приборное обеспечение вибрационной диагностики. Учебное пособие
.pdf
2. ПРОВЕДЕНИЕ ВИБРОДИАГНОСТИЧЕСКОГО
НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ
ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
С ПОМОЩЬЮ МНОГОКАНАЛЬНОГО РЕГИСТРАТОРА «АТЛАНТ»
2.1. Назначение многоканального регистратора «АТЛАНТ»
Многоканальный регистратор и спектроанализатор «Атлант» серийно изготавливается предприятием «ООО Производственно-внедренческая
фирма «Вибро-Центр»» и предназначен для:
- синхронной регистрации, спектральной обработки и графического
анализа сигналов с различных датчиков, имеющих выход по напряжению
(по току). Количество синхронно регистрируемых сигналов может изменяться пользователем, при работе с прибором, в произвольной конфигурации от одного до 8. В специальной поставке возможно использование 16
каналов, в зависимости от конкретной поставки прибора;
- решения практических проблем оперативной диагностики состояния оборудования «на месте измерения и регистрации» при помощи встроенных в компьютер экспертных систем поиска дефектов различных механизмов и конструкций. В стандартной комплектации прибор поставляется
с системами спектральной диагностики вращающегося оборудования
«Паллада+» и диагностики состояния подшипников качения по спектру
огибающей «Ариадна». Для применения пользователем собственных диагностических наработок в составе программного обеспечения «Атлант»
поставляется язык написания диагностических правил «Паллада»;
- создания и «ведения» баз данных по зарегистрированным сигналам, сосредоточенным в специальных директориях программы, соответствующих конкретным станциям (цехам) и агрегатам. При помощи этой
базы данных можно контролировать техническое состояние оборудования, выявлять тенденции их изменения;
Прибор комплектуется отметчиком фазы и при помощи экспертной системой «Диана» позволяет выполнять балансировку и успокоение
роторов в собственных подшипниках. (Успокоение является более общим случаем балансировки, позволяющим компенсировать некоторые
дефекты при помощи балансировочных грузов). «Диана» реализует алгоритм балансировки и успокоения для агрегатов с 14 плоскостями коррекции и 42 точками контроля вибрации.
«АТЛАНТ» является универсальным прибором, обладает широкими возможностями и позволяет легко изменять параметры и свойства регистрации сигналов. При его помощи можно синхронно, т. е. одновременно, регистрировать, обрабатывать и просматривать на экране “временные” сигналы от многих датчиков.
11
Конструктивно многоканальный синхронный регистратор «АТ-
Количество каналов регистрации аналоговых сигналов
8 (до 16* )
Частота опроса каналов при регистрации сигналов, Гц
1 - 20 000
Частотный диапазон поставляемых вибродатчиков, Гц
5- 5 000
Длительность временных выборок сигналов
0,01 сек - 2 час
Объем памяти для хранения сигналов, МБ
1 000
ЛАНТ» состоит из:
Блока регистрации и синхронизации сигналов. Он представляет
собой небольшой модуль, в состав которого включены входные нормирующие усилители, перестраиваемые фильтры и плата быстродействующего
синхронного аналогового цифрового преобразователя.
Блока обработки и хранения сигналов. Он представляет собой
переносной компьютер типа «Notebook» стандартной конфигурации.
Единственным дополнительным требованием к компьютеру является
наличие специальных протоколов обмена информацией через принтерный порт компьютера.
Вибродатчиков - пьезоакселерометров с комплектом соедини-
тельных проводов и магнитами быстрого крепления.
Блок регистрации прибора стандартно поставляется с распайкой
входных разъемов для использования вибродатчиков ВК-310А производства фирмы «ВиКонт».
Таблица 2.1
Основные технические параметры регистратора «АТЛАНТ»
* - специальная версия поставки.
Многоканальный регистратор и спектроанализатор «АТЛАНТ»
(далее по тексту «регистратор, прибор АТЛАНТ») создавался преимущественно как регистратор и анализатор вибросигналов, поэтому основное внимание уделено регистрации и обработке сигналов с вибродатчиков - пьезоакселерометров. Дополнительно к прибору могут быть подключены отметчики фазы и любые другие приборы, имеющие выходной
сигнал в диапазоне до 5 вольт, а также некоторые датчики с аналоговым
выходом. Это могут быть тахометры, датчики давления, температуры,
потребляемого тока и т. д.
Спектроан ализатор «АТЛАНТ» благодаря эффективному использованию свойств переносного компьютера имеет гибкую конфигурацию, обладает большими вычислительными возможностями. Он позволяет пользователю изменять следующую конфигурацию прибора и основные параметры регистрации сигналов:
тип и частотный диапазон применяемых датчиков;
количество каналов регистрации и “раскладку” датчиков по каналам;
частоту синхронного опроса датчиков;
длительность непрерывной регистрации сигналов.
12
Зарегистрированную с датчиков информацию для визуального контроля и экспресс - анализа, можно просматривать на экране компьютера,
который программно разбивается на нужное количество отдельных окон
просмотра и позволяет в широком диапазоне изменять параметры просмотра - масштабирование и “временное” разрешение.
Вся информация по контролируемым агрегатам, выполненным замерам и рассчитанным параметрам состояния хранится во внутренней базе
данных прибора.
Исходные вибросигналы можно подвергать дополнительной обработке. Это позволяет:
осуществлять переходы между виброускорением, виброскоро-
стью и виброперемещением;
контролировать изменения параметров при пуске и выбеге обору-
дования практически на любом интервале времени, определять критические резонансные частоты оборудования;
учитывать влияния режимов работы оборудования, устранять
тепловые расцентровки;
преобразовывать сигналы из временной области в частотную, для
чего применяются процедуры быстрого преобразования Фурье (БПФ) или
частотной фильтрации (для “узкого” временного интервала);
выполнять специальные преобразования, такие, как расчет взаим-
ных спектров, кепстров и т. д.
Кроме вибросигналов прибор позволяет регистрировать любые другие электрические сигналы в диапазоне 0 - 5 В.
Вычислительная мощность применяемого в синхронном регистраторе «АТЛАНТ» переносного компьютера достаточна для того, чтобы в нем
могла работать практически любая современная диагностическая экспертная система. Это могут быть системы диагностики вращающегося оборудования - «Паллада+», подшипников качения - «Ариадна», трансформаторов - «Веста» и т. д. (Перечисленные экспертные системы и реализующие
их приборы выпускаются предприятием «ООО Производственновнедренческая фирма «Вибро-Центр»»).
В такой комплектации регистратор «АТЛАНТ» представляет собой
переносную диагностическую станцию, позволяющую максимально быстро на месте регистрации производить оценку текущего технического состояния контролируемого оборудования. Такой подход к диагностике позволяет существенно экономить материальные ресурсы предприятия за счет
снижения риска возникновения аварийных ситуаций.
Совместное использование многоканальной регистрации вибросигналов и многомерного представления сигналов на экране компьютера позволяет использовать «Атлант» в самых сложных случаях диагностики оборудования. Опыт применения прибора «Атлант» в сложных случаях сотрудниками фирмы «Вибро-Центр» показал, что с его помощью удается за
13
несколько часов диагностировать очень сложные и комплексные дефекты,
которые при помощи обычных одноканальных приборов диагностировать
не удается вообще.
В стандартной поставке «АТЛАНТ» включает в себя следующее:
1. Переносный компьютер типа «ноутбук» в алюминиевом “кейсе”
или специальной сумке, в которых удобно переносить прибор.
2. Блок регистрации и синхронизации сигналов, рассчитанный на
подключение до 8 вибродатчиков.
3. Восьми вибродатчиков производства фирмы «ВиКонт», реги-
стрирующих вибрацию в диапазоне 5 - 5 000 Гц.
4. Базового программного обеспечения прибора, обеспечивающего
регистрацию, просмотр и хранение информации.
5. Экспертных систем “Паллада+”, “Ариадна”, “Диана” и языка
написания диагностических правил “Паллада”.
Дополнительно к стандартной поставке прибор может комплектоваться:
1. Вибродатчиками дополнительно к 8 штатным, в любом количе-
стве по выбору Пользователя (фирм «ВиКонт», ДИАМЕХ или другой).
2. Отметчиками фазы для балансировки роторов в собственных
подшипниках. Это могут быть индукционный отметчик, вихретоковый,
фотоэлектронный, электрический.
3. Центровочными скобами с электронными индикаторами. При-
менение этой добавки превращает АТЛАНТ в идеальный прибор для
ремонтных служб.
В приборе «АТЛАНТ» применяется переносной компьютер
Notebook с процессором «Pentium 4» или выше, с операционной системой “Windows XP” и выше. Объем оперативной памяти компьютера не менее 256Мб, желательно 512Мб.
Базовая версия программного обеспечения «АТЛАНТ» занимает на
жестком диске примерно 20 Мб. На жестком диске кроме места для программы следует предусматривать место для замеров, примерно от 10 – 500
Кб памяти для каждого замера (в зависимости от параметров замера). Регистратор АТЛАНТ прекрасно работает с обычным офисным компьютером, но в этом случае прибор может использоваться только стационарно.
Питание прибора «АТЛАНТ» осуществляется от сети переменного
тока напряжением 220 В или 4-х аккумулуторов типа «АА».
С целью снижения энергопотребления питание от аккумуляторов подается только в момент измерений, длительность которых составляет не
более нескольких секунд. Программа «АТЛАНТ» контролирует разряд аккумулятора прибора, определяет его ресурс и длительность работы без
подзарядки. Одной зарядки аккумуляторов хватает для выполнения в
среднем 4 000 замеров.
14
Для регистрации вибросигналов и записи их в память прибора
необходимы вибродатчики со встроенными преобразователями «заряд напряжение» и комплектом соединительных проводов. Пригодны практически любые датчики - акселерометры, параметры питания и распайка
разъемов которых допускает подключение к прибору.
АТЛАНТ способен регистрировать и обрабатывать сигналы не
только от датчиков - акселерометров вибрации, но и от любых других
электрических датчиков, имеющих на выходе напряжение в диапазоне
от 0 до 5 В. Например это могут быть датчики тока, датчики температуры, датчики расхода и т. п.
2.2. Программное обеспечение регистратора «АТЛАНТ»
Установка системы «АТЛАНТ» на компьютере производится стандартными средствами операционной системы. Необходимо вставить установочный диск в «CD – привод» компьютера. В первый раз нужно запустить программу установки BDE. Для этого необходимо зайти в каталог
BDE\DISK1 и запустить программу SETUP.EXE. Для установки системы
АТЛАНТ необходимо зайти в каталог ATLANT\DISK1 и запустить программу инсталляции SETUP.EXE. Далее все будет происходить стандартным способом, принятым для компьютеров. При первой установке на компьютер для работы с платой АЦП необходимо установить драйверы. Для
этого зайдите в каталог LCARD и действуйте по инструкции “Настройка
Atlant для новой машины.doc”.
Основной исполняемый файл программы хранится в корневом каталоге программы «ATLANT». Это файл с - “atalant.exe”. В корневом каталоге программы имеются каталоги “BASE”, ”INI” и “RULES”. Первый
предназначен для хранения рабочей информации, второй содержит
вспомогательные файлы программы, третий – правила для диагностики,
написанные Вами.
Для каждой станции (цеха, подразделения, завода), на которой располагается контролируемое оборудование, в директории “BASE” программой автоматически создаются директории станций. Сколько различных
станций пользователь введет в программу - столько будет создано отдельных директорий, начинающихся с подчеркивания. Внутри каждой директории станции есть корневой файл станции “unit_d.inf”, который хранит
справочную информацию по станции. Если его просмотреть обычным текстовым редактором, то в заголовке можно увидеть путь к данной станции,
ее наименование. Остальная информация является служебной для программы. Изменять ничего в этом файле нельзя.
Если директорию станции полностью скопировать и перенести на
другой компьютер, то программа будет работать с этой станцией и на дру-
15
гом компьютере. Если директорию станции полностью удалить - вся информация по контролируемому оборудованию данной станции потеряется.
Для каждого агрегата в директории станции программой автоматически создается отдельный подкаталог агрегата, начинающийся с подчеркивания. Сколько агрегатов данной станции контролируется программой, столько будет создано подкаталогов.
Внутри каждого подкаталога агрегата есть корневой файл агрегата
“unit_a.inf”, который хранит справочную информацию по агрегату. Если
его просмотреть обычным текстовым редактором, то в заголовке можно
увидеть “путь к данному агрегату”, к какой станции он относится и его
номер и марку. Остальная информация является служебной для программы. Изменять ничего в этом файле нельзя. Если каталог агрегата
удалить - вся информация по этому агрегату потеряется. В подкаталоге
агрегата также хранятся замеры по этому агрегату.
В директории агрегата могут присутствовать файлы конфигурации
прибора типа “2971010.fkf”. Этот файл хранит условия регистрации информации с данного агрегата при помощи прибора «АТЛАНТ». Наименование файла отражает время его создания - приведенный выше файл
конфигурации был создан 10 октября 1997 года. Если на данном агрегате
проводились исследования в различной “конфигурации прибора”, то
файлов конфигурации может быть несколько.
Все файлы замеров имеют специальные наименования типа
“m2971025.001”, “m2971025.002” или “m2971026.001”. Начальная буква “m” в наименовании говорит о том, что это замер. Цифры в наименовании обозначают следующее: 2 - признак двадцатого века в летоисчислении, 97 - две последние цифры года, 10 - месяц, 25 - дата проведения замера. Если в этот день проводился один замер, то это можно
определить по расширению файла. Расширение файла “.001” или “.002”
говорит о том, какой номер этого замера в течение дня, когда проводились измерения, что это замер.
Если просмотреть файл замера текстовым редактором, то в его начале можно обнаружить к какому агрегату и к какой станции он принадлежит. Все это сделано для того, чтобы нельзя было перепутать замеры и для
возможности работы с программой на нескольких компьютерах. Всегда
легко слить две базы, если они различаются только набором файлов. Уезжая в командировку можно “взять” с собой все интересующие замеры.
Благодаря этому программа легко адаптируется для работы в вычислительной сети предприятия или энергосистемы. Работа по вводу замеров
и их обработке будет сосредоточена на одном компьютере, а просмотр возможен на всех компьютерах вычислительной сети предприятия.
Организационная структура предприятия пользователя укладывается
в два уровня - станция и агрегат. При этом общее количество уровней хранения сигналов составляет четыре - станция, агрегат, точка контроля, про-
16
екция сигнала. Для некоторых предприятий характерна трехуровневая организационная структура - станция, цех, агрегат. При этом общее количество уровней хранения составляет пять. Пользователь по своему усмотрению выбирает нужную ему систему хранения, причем в одном приборе эти
системы могут присутствовать одновременно, не мешая друг другу.
Все программное обеспечение (ПО) регистратора АТЛАНТ подразделяется на две части: - базовое ПО и экспертно диагностическое программное обеспечение.
В состав базового программного обеспечения, без которого работа
прибора невозможна, входит:
программного обеспечения организации дружественного интер-
фейса для пользователя, обеспечивающего простое управление прибором
при помощи стандартных устройств ЭВМ - клавиатуры и манипулятора
типа “мышка”;
программного обеспечения организации хранения и управления
хранением информации об оборудовании и замеров вибрации в базе данных;
программного обеспечения управления работой внешнего АЦП,
управляемых фильтров, инструментальных входных усилителей и мультиплексоров;
программного обеспечения просмотра и масштабирования сигна-
лов на экране в удобном для пользователя виде;
специального математического обеспечения, обеспечивающего
проведение преобразования сигналов.
Такой набор программ является минимальным по набору и обеспечивает регистрацию, просмотр и преобразование сигналов.
С регистратором «АТЛАНТ» стандартно поставляются три экспертные вибродиагностические программы и один алгоритмический
язык написания диагностических правил:
“Паллада+”, предназначенная для оценки технического состоя-
ния и диагностики дефектов различного вращающегося оборудования по
спектрам вибросигналов, прогнозирования очередных замеров вибрации
и сроков ремонтов.
“Ариадна”, предназначенная для ранней диагностики подшип-
ников качения по спектрам огибающей вибросигнала, выявляющая до 15
различных дефектов состояния подшипников и их монтажа на ранней
стадии их зарождения.
“Диана”, предназначенная для проведения балансировки и успоко-
ения роторов механизмов в собственных подшипниках.
“Паллада” – язык написания диагностических правил. При помо-
щи этого языка пользователь может записать свои наработки, полученные
в результате анализа диагностических особенностей вибросигналов. Эти
особенности нарабатываются пользователем в результате длительной ра-
17
боты с конкретным оборудованием, анализа диагнозов и результатов
вскрытия оборудования в процессе ремонтов.
При помощи этих встроенных экспертных систем «АТЛАНТ» приобретает свойства вибродиагностического комплекса, соединяющего в
себе регистрацию, хранение, обработку сигналов, экспертную оценку
технического состояния и диагностику контролируемого оборудования.
Он превращается в вибродиагностический компьютер, обладающий
большими возможностями.
Кроме того, «АТЛАНТ» можно легко при помощи дополнительных
экспертных систем и добавочных технических средств модернизировать в
специализированную систему, например:
Переносная система мониторинга состояния оборудования. При
помощи такого устройства хорошо проводить контроль пуско – наладочных операций сложного оборудования, когда за ним нужен оперативный и
непрерывный контроль.
Многоканальное балансировочное устройство, одновременно
(циклически) контролирующее вибрацию при помощи до 8 вибродатчиков
и учитывающее влияние до 14 плоскостей коррекции. Программа балансировки, кроме стандартного расчета параметров балансировочных грузов,
позволяет определять достоверность замеров в пусках, определять и учитывать при расчете грузов нелинейность коэффициентов влияния. Величины корректирующих грузов можно уточнять и подбирать на экране компьютера при помощи простого и наглядного графического метода. При
необходимости система работает в режиме “успокоения” агрегата, в котором корректирующие груза рассчитываются не из условия подавления
первой гармоники частоты вращения ротора, а из условия снижения общего уровня вибрации агрегата. При помощи установки грузов делается попытка “подавления” влияния не только небаланса, но и других причин повышенной вибрации. Для реализации такого режима необходимо применение отметчика фазы и экспертной системы “Диана”.
Система диагностики глубинных штанговых насосов нефтяных
скважин по динамограмме или по круговой диаграмме мощности.
2.3. Подготовка регистратора к работе
Для начала работы технических средств необходимо:
Открыть транспортный кейс, достаньте из него компьютер и
внешний коммутационный блок. Установить их на месте работы.
Подключить к компьютеру внешний блок при помощи двух спе-
циальных соединительных кабелей.
Включить компьютер и при помощи средств стандартной опера-
ционной системы запустите программу «АТЛАНТ».
18
Подключить к внешнему блоку необходимые датчики.
Убедиться, что аккумуляторы внешнего блока заряжены, для чего
нажать на экране компьютера клавишу “Ресурс питания”.
Измерения вибросигналов проводятся двумя сотрудниками при
условии выполнения всех правил техники безопасности, принятых на
предприятии. Вибросигналы регистрируются переносными техническими
средствами системы «АТЛАНТ». Порядок проведения замеров определяется инструкцией к проведению замеров при помощи системы «АТЛАНТ».
Обучение работе с программой «АТЛАНТ» производится при ее
продаже. В программу встроена функция помощи. От обслуживающего
персонала требуется только знакомство с работой на ЭВМ и методикой
проведения замеров, изложенной в Инструкции на проведение замеров,
поставляемой вместе с Руководством по экспертным системам при поставке системы «АТЛАНТ» на предприятие Пользователя.
«Вибро-Центр» поддерживает годовую гарантию на работоспособность прибора и программы АТАНТ. В дальнейшем поддержка программы
проводится по дополнительным соглашениям. В течении гарантийного
срока бесплатно поставляются новые версии программы.
19
3. ОПИСАНИЕ ФУНКЦИЙ РЕГИСТРАТОРА «АТЛАНТ»
Рис. 3.1. Графическое окно для просмотра
имеющейся в приборе информации
3.1. Работа с базой данных прибора
Запуск в работу регистратора «АТЛАНТ» начинается с включения
компьютера и запуска программы «АТЛАНТ». На экране появляются клавиши управления, описание которых будет дано ниже.
При запуске основной программы прибора в левой части экрана
компьютера появляется графическое окно, при помощи которого удобно
просматривать имеющуюся в памяти информацию - работать с базой данных прибора. Первоначально в этом окне слева вверху имеется фирменный
знак фирмы “Вибро-Центр” и наименование прибора «АТЛАНТ».
В верхней строке окна работы с базой данных расположены 6 клавиш
управления (рис. 3.1), обозначенные на рисунке номерами. Они называются:
1 -Исправить”. При помощи этой клавиши вносятся изменения в уже
имеющуюся в базе данных информацию, чаще всего это исправление
наименований станций и агрегатов. Быстрая клавиша – Alt+Enter.
2 - “Новый”. При помощи этой клавиши можно вносить в базу
данных новую информацию, создать директорию для новой станции,
цеха, агрегата и т. д.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]