压缩机的在线监测及故障诊断技术

数 据 处理 ， 其功 能也 以数 据 采 集为主 ， 以信 号 的 显 辅
示 和 简 单 的 报 警 。第 二 类 是 以多 单 片 机 和 单 个 微 机 构 成 的 分布 式 监 测 系统 。此 类 系统 已能 实 现 大 型 机 组 或流 水 线 的 实 时 监 测 。其 中， 多个单 片机 作
旦 出现 故 障就 必 须停 机 检 查 ， 行 调 整 后 重 新 启 进
动 运 行 ， 此 对压 缩 机 运 行 期 间 的工 作 状 态 进 行 监 因 测 成 为 必 需 。 目前 部 分 企 业 对 压 缩 机 的状 态监 测 只能依 靠压 缩机 上安 装 的控 制器 （ Ｌ 为 主） ＰＣ 或人 工 监 测 进 行， 在 不 精 确 和判 断 滞 后 的 缺 点 。开 发 一 存 套 多功 能 、监 测 多状 态参 量 的实 时 在 线 监 测 系统 ，
为２ ０ ｋ 的大 型 机 组 ， 结构 为 对 称平 衡 式 ， 分 ２０Ｗ 其 共
匐 化
精 度 为 ±０ ２ ℃ ；缓 变 压 力 信 号 采 用 压 力变 送 器 １
采 集 ，量 程 为０ ａ ０ ａ ＭＰ ￣４ ＭＰ ，精 度为 ±０ ４ １ ％，压 缩机 级 间压 差 及 喷 嘴压 差 的 测量 采 用 差 压变 送 器
１ 技术
Ｔｈｅ ｔ ｅｃｈｎｏｌ ｙ ｏｇ ｏｆｃｏｍ ｐｒ ｓｏｒｓ ｏｎｌ ｅｓ ＇ ｉ ｎｅ ｏｎｉｏｒａｎｄ ｔ ｏｕｂｌ ａｇｎｏｓｉ ｍ ｔ ｒ ｅ ｄｉ ｓ
孟亚 男
Ｍ ＥＮＧ ａ ｎ ｎ Ｙ —ａ
（ 吉林化工学 院 信息与控制工程学 院，吉林 １ ２ ２ ） ０ ２ ３
促 进 压 缩机 产 品 的技 术 升 级 和 科 技 持 续 创 新 具 有 重 要 的实 际意 义 。
多 级 管 理 延 伸 。它 不 仅 让 多 用 户 共 享 不 同 机组 的
状 态 信 息 ， 且 可 以实 现 远 程 监 视 与诊 断 。此 系统 而
利用 工 厂 内 已 有 的 网 络设 备 能 实现 对 车 间设 备 的
备的使用 效率和现 代化管理水平。
关键词 ：压缩机 ；在线监测 ；故 障诊 断
中图分类号 ：Ｔ ７ Ｐ２ ７ 文献标识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１ ０ － １ ４ ２ １ ） ６ ０ ２ —０ ９ ０ （ ０ ０ ０ － ０ ５ ４ ０ ３
Ｄｏｉ １ ． ９ ９ ．ｓ ｎ． ０ －０ ４． ０ Ｏ ． ９ ： ３ ６ ／ｊｉｓ １ ９ １ ０ Ｏ ３ ２１ ０． ６ ０
真正 “ 无人 管 理 ” 。
１ 系统结构
现 有 的状 态 监 测 系 统 主 要 分 为 三 大 类 。第 一
类 是 以单 个 单 片 机 为 核 心 的简 单 监 测 系统 。 由于
单 片 机 处 理 功 能 的 有 限 性 决 定 了它 仅 能 用 于 测 点 不 多 的 场 合 。此 类 监 测 系统 一 般 只能 实 现 简 单 的
展， 型化 工 厂对设 备 的 管理提 出 了新 的 要求， 大 出现 了多 单 片 机 、 多微 机 、 多层 次 的 网络 式 在 线 监 测
系统 。这 类 系统 多 用 于 多 台大 型 机 组 的监 测 和 管
理 ， 功 能 也 从 以监 测 为主 向实 时 故 障分 析 诊 断 和 其
图 ｌ 系统 结 构
压 缩 机 在 线 监 测 系统 属于 第 二 类 监 测 系统 。
收稿日期：２ ０ －１－ ８ ０ ９ １ ２ 作者简介：孟亚男 （ ９ ９ １ ６ 一），女 ，吉林人 ， 副教授 。 第３ 卷 ２ 第６ 期 ２ １ — 【 ５ ００ ６ ２ｌ
务Ｉ
它 的 系统 结构 见 图 １ 。该 往 复式压 缩 机是 额 定功 率
两级 ， 中一 级 又分 Ａ 缸 、Ｂ缸 。针对 压 缩 机 曾发 其 生 多次 活塞 杆 断 裂 、活 塞环 过 度 磨损 等事 故 ， 们 我 在 压缩 机 中体 内靠近 气 缸处 安装 位 移传 感器 ， 以准
确 测量 活塞 杆 的沉 降量 ， 同时监 测活 塞杆 的运 动状
和微 差压 变送 器测 量 ，精度 为 ±０ ４ Ｈ １ ％， １ ％￣ ±０ ２
摘
要 ：文章分析 了当前的在线监测系统及其软件设计 情况 ，并对压缩机监测系统的设计和软件设计作 了重 点介绍 。文章介 绍了 一种 基于Ｐ 总 线和 Ｌ ｂ ＩＷ的多功 能、监测多状态参 量的压缩机 ＸＩ ａＶ Ｅ 实 时在线监 测系统 。初步实现 了设备 的预测维 修 ， 证 了压缩机安 全、可靠 地运行 ， 高了设 保 提
０ 引言
压 缩 机 在 出厂 前 都 要 进 行试 车 运 行 及 性 能 参
数 测试 ， 到 规 定标 准 后才 能 出厂 。 压缩 机 设 备 启 达 动 后稳 定 运 行３ ｎ ０ｍｉ 以上 才 能 进 行性 能 参 数 测 试 ，
一
这 也 是 目前 国 内对 单 台机 组 进 行 状 态监 测 应 用 最 广 泛 的 系统 。近 年 来， 着 网络通 讯 技 术 的迅速 发 随
为 下位 机 构 成 分 布 式数 据 采 集 系统 ， 要 实现 信 号 主 的 采 集； 微 机 （ 工控 机 ）则作 为 上 位机 实现 数 据 而 或 处 理 、状 态 显 示 、 故 障 诊 断 等 一 系列 复 杂 功 能 。 它 的 主 要优 点是 成本 低 、功 能 强 。单 片机 的 个 数 可 以根 据 测 点 数 而 改变 ， 因而 具 有 良 好 的扩 充 性 。
快 速 变 化 的 压 力 信 号采 用 压 电压 力 传 感器 采 集 ， 传 感 器 响 应 频 率 为 １ Ｈｚ 上 ； 流 量 测 量 采 用 ０ｋ 以
态 。示功 图是 往 复式 压缩 机 的 一个 重 要综 合 指 标， 我 们 用 压 力传 感 器 测 示 功 图压 力 。压 缩 机振 动 中 包 含 大量 的信 息， 因此， 们对 气缸 的径 向和轴 向振 我 动 进 行 测 量 。此 外 还 测 量 了 电机 电流 、主 轴转 速