皮带机组在线监测保护系统的设计与实现

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要牵引电机驱动的皮带机组是大宗散装物料输送的一种十分有效手段，中石化九江分公司自备电厂一直使用皮带机组运送燃料煤粉，但系统存在自动化、智能化程度低，牵引电机保护不充分，启动停止方式死板，缺乏连锁保护机制和对现场情况监视不理想等问题，因此解决上述问题是九江石化技术改革的当务之急。介绍了燃运皮带机组的工作流程和需要解决的具体问题，在此基础上以工业计算机控制系统的设计原则与开发流程作指导，设计了燃运皮带机组保护改造方案。电机监测保护仪表的开发是项目的重点工作，使用TI公司新近推出的32位数字信号处理芯片TMS320F2812作为核心的控制监测处理器，对电机的

2、电压、电流、温度、转速和振动进行在线监测，特别是通过对振动信号做FFT频谱分析，可以初步诊断电机的故障类型，将故障消灭在萌芽状态。整个皮带保护系统的硬件结构分三层，上位工控机——电机监测保护仪表——PLC和执行部件。仪表软件开发使用C语言，采用模块化编程，方便功能模块的增减。上位机监控软件组态使用组态王软件开发，完成现场数据采集、实时与历史报表处理、报警与安全机制、流程动画显示、趋势曲线和报表输出等功能。改造后的系统已经投入使用，达到了设计要求，整个系统自动化智能化程度得到提高，不仅为九江石化的生产提供稳定的电力基础，还对同类项目具有参考价值，研发成功的电机智能保护仪表具有广阔

3、的市场前景。关键词：皮带保护;振动;监测;快速傅立叶变换;组态软件I华中科技大学硕士学位论文AbstractStrapmachinerydrivenbytractionmotorisaveryeffectivewaytoconveyabulkmateriel.ThiskindofmachineryhasbeenusedbythePowerplantofJiujiangFilialeofChinaPetrochemicalCorptoconveycoalpowder.However,therearealotofproblemsinthissystem.Itisnothighlya

4、utomaticandintelligentized,itsmotorprotectionisinadequate,anditsstartupandstopmodesarestiff.Inaddition,itlacksinterlockingprotectionmechanismanditsmonitoringonthespotisnotperfect.Therefore,itisurgentforJiujiangPetrochemicaltocarrytechnologyreformsoastosolvethoseproblems.Thispaperintroducesth

5、eworkingflowofstrapmachineryconveyingcoalpowderandpointsoutsomeconcreteproblemstobesolved.Guidedbythedesigningprinciplesanddevelopingproceduresoftheindustrycomputercontrolsystem,thispaperalsodesignsaschemetoamelioratetheprotectionofthestrapmachinery.ThemajorworkofthisprojectistodeveloptheMon

6、itoringandProtectionmeterforthemotor.The32bitdigitalsignalprocesschipTMS320F2812isintroducedtothemarketbyTICorprecently.Thismeterisusedasthecoreofthecontrol&monitoringprocessoranditcanmonitoronlinethevoltage,current,temperature,rotatingspeedandvibration.Inparticular,byconductingFFTfrequencya

7、nalysisofthevibrationsignals,thismetercanbasicallydiagnosesthetypesofthemotorfaults.Thehardwarestructureofthewholestrapprotectionsystemismadeupofupperindustrycomputer,motorprotectionmeter,PLCandexecutivedevices.ThemetersoftwareisdevelopedbyClanguag