基于智能型馬達(dá)控制器的設(shè)備管理系統(tǒng)及其安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及馬達(dá)控制器設(shè)備管理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于智能型馬達(dá)控制器的設(shè)備管理系統(tǒng)及其安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]設(shè)備是現(xiàn)代化生產(chǎn)活動(dòng)的物質(zhì)技術(shù)基詘，只有正確地操作使用設(shè)備，精心地維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備，按計(jì)劃進(jìn)行設(shè)備檢修，使設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，才能保證生產(chǎn)過程的連續(xù)性，保證生產(chǎn)的正常秩序。設(shè)備是一個(gè)工廠的靈魂，是獲得利潤的源泉，工廠的一切制度和運(yùn)作方式都以設(shè)備的正常運(yùn)行為中心，而設(shè)備的管理方式是確保設(shè)備正常高效運(yùn)行的關(guān)鍵。
[0003]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等的發(fā)展，現(xiàn)場總線在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而基于線程總線的設(shè)備管理技術(shù)也同時(shí)得到了發(fā)展。
[0004]目前我國火力(或核電等)發(fā)電廠、石油化工及鋼鐵等產(chǎn)業(yè)均配置有較多數(shù)量的馬達(dá)(電機(jī))。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)該現(xiàn)場總線上的存儲(chǔ)在智能型馬達(dá)控制器內(nèi)部的診斷與統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行讀取和傳輸，并將信息匯總到設(shè)備管理系統(tǒng)中，方便維護(hù)和檢修人員及時(shí)地了解現(xiàn)場運(yùn)行的馬達(dá)控制器的運(yùn)行狀況，是亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于智能型馬達(dá)控制器的設(shè)備管理系統(tǒng)，基于Profibus DP現(xiàn)場總線技術(shù)，研究一種技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)該現(xiàn)場總線上的存儲(chǔ)在智能型馬達(dá)控制器內(nèi)部的診斷與統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行讀取和傳輸，并將信息匯總到設(shè)備管理系統(tǒng)中，再進(jìn)一步對(duì)這些信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、優(yōu)化、狀態(tài)評(píng)估、故障診斷、檢修指導(dǎo)等，方便維護(hù)和檢修人員及時(shí)地了解現(xiàn)場運(yùn)行的馬達(dá)控制器的運(yùn)行狀況。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及一種基于智能型馬達(dá)控制器的設(shè)備管理系統(tǒng)，所述設(shè)備管理系統(tǒng)包括上層監(jiān)控系統(tǒng)和就地設(shè)備，所述就地設(shè)備包括η個(gè)馬達(dá)控制器，其中η為正整數(shù)；所述上層監(jiān)控系統(tǒng)包括集散控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備管理系統(tǒng)；所述馬達(dá)控制器分別通過PR0FIBUS-DP總線和光纜連接所述集散控制系統(tǒng)和總服務(wù)器，所述總服務(wù)器通過光纜連接所述實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備管理系統(tǒng)，所述總服務(wù)器內(nèi)部設(shè)置歷史數(shù)據(jù)庫和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫。
[0007]優(yōu)選方案中，所述PR0FIBUS-DP總線和光纜之間設(shè)置光電轉(zhuǎn)換器，所述光纜和集散控制系統(tǒng)之間設(shè)置光電轉(zhuǎn)換器，所述光纜和總服務(wù)器之間設(shè)置光電轉(zhuǎn)換器。設(shè)備管理系統(tǒng)還可以包括機(jī)柜，光電轉(zhuǎn)換器放置于機(jī)柜內(nèi)部，避免外部環(huán)境灰塵等因素的影響，安放位置合適，便于插拔維護(hù)、檢查光纜轉(zhuǎn)換設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
[0008]優(yōu)選方案中，所述光纜的敷設(shè)布線時(shí)選用層絞式絕緣光纜，所述光纜的整盤長度為2km或4km ;所述管道光纜接頭處每側(cè)預(yù)留長度為6_8m ;布設(shè)光纜的牽引力小于等于所述光纜允許張力的80%，瞬時(shí)最大牽引力小于等于所述光纜允許張力的100%。
[0009]層絞式絕緣光纜光纜密度大、性能穩(wěn)定且價(jià)格便宜，因而選用。由于制造的光纜整盤長度通常都比較長，制造長度為2或4km時(shí)抗拉力和抗側(cè)壓力性能較好。管道光纜接頭處預(yù)留長度不可過多也不可過少，預(yù)留長度的過多或過少均能影響日后的維護(hù)，給應(yīng)急搶修工作帶來不必要的麻煩。布放光纜的牽引力應(yīng)不超過光纜允許張力的80%，一般為100-300kg，直埋光纜為600-800kg。瞬時(shí)最大牽引力不得大于光纜允許張力100%。主要牽引力應(yīng)加在光纜的加強(qiáng)構(gòu)件上，光纜不應(yīng)直接承受拉力，以避免光纜受損傷而導(dǎo)致接續(xù)損耗增大。
[0010]優(yōu)選方案中，所述現(xiàn)場總線電纜的連接采用增安型接線箱，所述總線電纜穿入接線箱時(shí)采用防爆電纜密封接頭。
[0011]本發(fā)明同時(shí)提供一種上述基于智能型馬達(dá)控制器的設(shè)備管理系統(tǒng)的安裝方法，包括光纜的敷設(shè)布線、光纜的續(xù)接以及現(xiàn)場設(shè)備的總線電纜連接。
[0012]優(yōu)選方案中，光纜的續(xù)接包括如下步驟:
(1)在待接續(xù)光纜上套上對(duì)接續(xù)部位補(bǔ)強(qiáng)的熱縮保護(hù)管；
(2)剝除光纜端部40?60mm長的一次涂覆和二次涂覆層，用干凈的酒精棉將光纜擦拭干凈；
(3)用端面切割刀對(duì)光纜進(jìn)行切割，切割好的端面要求平整且無毛刺無缺損，并與軸線垂直；
(4)將兩根按上述步驟切割后的光纜放入光纜熔接機(jī)自動(dòng)接續(xù)；
(5)用光時(shí)域反射儀進(jìn)行對(duì)熔接后光纜的接續(xù)性能測試，與熔接機(jī)估算接續(xù)損耗相比較，符合接續(xù)指標(biāo)后將光纜拿出，把熱縮保護(hù)管置于熔接部位上，加強(qiáng)芯的中心應(yīng)正對(duì)熔接點(diǎn)，然后放入熱熔灶將熱縮保護(hù)管熱熔對(duì)光纜接頭進(jìn)行保護(hù)；
(6)當(dāng)全部光纜接續(xù)完后，收入收容盤內(nèi)，并用光時(shí)域反射儀復(fù)測，直至全部合格后進(jìn)行接頭盒的封閉工作。
[0013]光纜開剝前應(yīng)先檢查光纜端頭外部是否完好，切除損壞的部分，一般切除lm。其次應(yīng)清潔光纜外護(hù)套距端頭1.2m。
[0014]優(yōu)選方案中，所述接續(xù)性能測試采用雙向側(cè)試法，其平均值為光纜接頭的實(shí)際損耗。光時(shí)域反射儀對(duì)光纜的測試效果與測試方向有關(guān)，不同的測試方向可能會(huì)造成測試結(jié)果大不相同，所以應(yīng)采用雙向側(cè)試法，其平均值為光纜接頭的實(shí)際損耗。
[0015]優(yōu)選方案中，布放光纜時(shí)光纜盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度與光纜步入速度同步，所述光纜出盤處的彎曲半徑大于等于所述光纜外徑的20倍，所述光纜的一次牽引長度小于等于1km。
[0016]優(yōu)選方案中，現(xiàn)場總線設(shè)備上，支線電纜的屏蔽線剪斷，并用絕緣帶包好，避免與表殼接地螺絲連接；各段總線電纜的屏蔽線在接線箱內(nèi)通過接地端子連接起來，屏蔽線只在機(jī)柜側(cè)的端子接地，中間部分對(duì)地絕緣。
[0017]現(xiàn)場總線網(wǎng)段對(duì)絕緣要求很高，為了防止總線回路受潮，應(yīng)用增安型(EExe)接線箱，電纜穿入接線箱時(shí)要用防爆電纜密封接頭。采用總線專用的端子塊與各總線設(shè)備連接，總線端子塊具有短路保護(hù)功能，短路時(shí)指示燈亮，確保一個(gè)支路短路時(shí)不影響其它支路的正常工作。在現(xiàn)場總線設(shè)備上，支線電纜的屏蔽線要剪斷，并用絕緣帶包好，不能與表殼接地螺絲連接。各段總線電纜的屏蔽線應(yīng)在接線箱內(nèi)通過接地端子連接起來，屏蔽線只能在機(jī)柜側(cè)(Marshalling)的端子接地，中間任何地方對(duì)地絕緣要良好，不能有多點(diǎn)接地情況，這樣可以防止靜電感應(yīng)和低頻(50Hz)的干擾。
[0018]優(yōu)選方案中，不同種類的電纜相互之間必須保持一定距離，并且當(dāng)它們相互交叉時(shí)必須正交交叉，避免任意長度的平行排列；所述電纜放置于金屬管道或金屬橋架內(nèi)。在可能有較大壓力的區(qū)域內(nèi)(比如經(jīng)常性的人員踩踏或汽車經(jīng)過路線)，應(yīng)將Profibus電纜放置在高強(qiáng)度金屬管道或金屬橋架內(nèi)。如果壓力較小，則可使用硬PVC管道。
[0019]PR0FIBUS總線上的數(shù)據(jù)傳輸是完全基于數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，這樣可以大幅提高信號(hào)傳輸過程中的抗干擾能力；采用PR0FIBUS總線直接連接現(xiàn)場智能設(shè)備，可以減少大量接線點(diǎn)，減少了由于接線不牢或接線不規(guī)范引起的故障；PR0FIBUS連接智能設(shè)備，減少了 A/D轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)，提高了自動(dòng)化系統(tǒng)的采集精度；PR0FIBUS-DP總線的傳輸速率可達(dá)12M，具有很高的實(shí)時(shí)性。
[0020]集散控制系統(tǒng)(DCS)是一類主站，主要采集周期性數(shù)據(jù)、診斷信息等；實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)(SIS)和設(shè)備管理系統(tǒng)(MIS)是二類主站，用于采集非周期性數(shù)據(jù)，兩套系統(tǒng)互相補(bǔ)充。實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)側(cè)重于該設(shè)備所采集的信息，并對(duì)這些信息加以處理，及時(shí)的反映出來。如:電流電壓是否越限、保護(hù)是否動(dòng)作、開關(guān)是否正常分合等，并通過畫面把這些信息加以顯示。而設(shè)備管理軟件則側(cè)重于對(duì)該設(shè)備自身信息的收集和處理，并把這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納處理，然后再加以顯示、告警等。它有一個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納的過程，并結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一判斷的過程。這些數(shù)據(jù)的分析前提是要有一個(gè)歷史數(shù)據(jù)庫來保存數(shù)據(jù)，并且從這些歷史數(shù)據(jù)中歸納提取出經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，形成經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫加以推廣和應(yīng)用。
[0021]本發(fā)明的有益效果為:基于Profibus DP現(xiàn)場總線技術(shù)，通過馬達(dá)控制器與上層監(jiān)控系統(tǒng)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)該現(xiàn)場總線上的存儲(chǔ)在智能型馬達(dá)控制器內(nèi)部的診斷與統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行讀取和傳輸，并將信息匯總到設(shè)備管理系統(tǒng)中，再進(jìn)一步對(duì)這些信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、優(yōu)化、狀態(tài)評(píng)估、故障診斷、檢修指導(dǎo)等，方便維護(hù)和檢修人員及時(shí)地了解現(xiàn)場運(yùn)行的馬達(dá)控制器的運(yùn)行狀況。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明設(shè)備管理系統(tǒng)的整體架構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]參見圖1，本發(fā)明涉及一種基于智能型馬達(dá)控制器的設(shè)備管理系統(tǒng)，包括上層監(jiān)控系統(tǒng)和就地設(shè)備，所述就地設(shè)備包括η個(gè)馬達(dá)控制器，其中η為正整數(shù)。上層監(jiān)控系統(tǒng)包括集散控制系統(tǒng)DCS、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)SIS和設(shè)備管理系統(tǒng)MIS。馬達(dá)控制器分別通過PR0FIBUS-DP總線和光纜連接集散控制系統(tǒng)和總服務(wù)器，總服務(wù)器通過光纜連接所述實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備管理系統(tǒng)，總服務(wù)器內(nèi)部設(shè)置歷史數(shù)據(jù)庫和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫。
[0025]PR0FIBUS-DP總線和光纜之間設(shè)置光電轉(zhuǎn)換器，所述光纜和集散控制系統(tǒng)之間設(shè)置光電轉(zhuǎn)換器，所述光纜和總服務(wù)器之間設(shè)置光電轉(zhuǎn)換器。設(shè)備管理系統(tǒng)還可以包括機(jī)柜，光電轉(zhuǎn)換器放置于機(jī)柜內(nèi)部，避免外部環(huán)境灰塵等因素的影響，安放位置合適，便于插拔維護(hù)、檢查光纜轉(zhuǎn)換設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。集散控制系統(tǒng)(DCS)是一類主站，主要采集周期性數(shù)據(jù)、診斷信息等；實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)(SIS)和設(shè)備管理系統(tǒng)(MIS)是二類主站，用于采集非周期性數(shù)據(jù)，兩套系統(tǒng)互相補(bǔ)充。
[0026]實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)側(cè)重于該設(shè)備所采集的信息，并對(duì)這些信息加以處理，及時(shí)的反映出來。如:電流電壓是否越限、保護(hù)是否動(dòng)作、開關(guān)是否正常分合等，并通過畫面把這些信息加以顯示。
[0027]而設(shè)備管理系統(tǒng)則側(cè)重于對(duì)該設(shè)備自身信息的收集和處理，并把這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納處理，然后再加以顯示、告警等。它有一個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納的過程，并結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一判斷的過程。