System bieżącego monitorowania pracy maszyn oraz precyzyjnego diagnozowania stanów awaryjnych

• Autorzy: Noga M. , Mikoś Z. , Wróbel G. , Hayduk G. , Jachimski M. , Kwasnowski P. , Ożadowicz A.

Warianty tytułu

EN

Intelligent logger for monitoring the operation of electric motors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisana została realizacja systemu monitorowania pracy napędów średniej i dużej mocy, pozwalającego na rejestrację parametrów pracy zarówno ruchowych, jak i awaryjnych. System umożliwia akwizycję istotnych parametrów napędu w trakcie normalnej pracy, jak i przede wszystkim analizę post faktum danych pomiarowych zapamiętanych w trakcie awarii napędu. Pomiary trójfazowych prądów i napięć napędu realizowane i zapamiętywane są z okresem minimalnie 1 ms, a pomiary dodatkowych parametrów jak na przykład temperatury łożysk, prąd wzbudzenia, czy też stan zabezpieczeń napędu są realizowane i zapamiętywane z okresem 1 s. Wszystkie dane pomiarowe mogą być na bieżąco transmitowane do systemu nadrzędnego za pomocą łącza RS485 lub opcjonalnie Ethernet z częstotliwością 1 s, a w przypadku zaistnienia stanu awaryjnego dane szybkie (1 ms) zapamiętane przed, jak i po wystąpieniu awarii mogą być pobrane przez system nadrzędny w celu przeprowadzenia analizy przyczyn wystąpienia uszkodzenia napędu.

EN

The paper describes the architecture and features of the logger for monitoring the operation of asynchronous and synchronous motors. This logger has been developed and tested at the Department of Drive Automation and Industrial Equipment AGH-UST. Medium and high power motors used in industry require particular and careful supervision due to the required operational reliability and very high costs of failures. The possibility of analysing motor operation parameters registered before failure occurrence is very important for the proper diagnosis of the failure cause. In many cases, particularly in older process installations, even high power motors are equipped with very simple protection and monitoring systems. These systems do not allow the determination of the causes of many failures, such as motor overload, line voltage drop, or synchronous motor de-energising. First the specification of the logger is presented. The logger can monitor up to six (three currents and three voltages) analogue signals with a 1 ms sampling period and up to four analogue signals with a sampling period of 1 s. Additionally, four binary signals can be acquired within the period of 1 ms. All signal inputs are galvanically separated. All acquired signals are written to a cyclic buffer that allows the storage of samples acquired in the latest 1200 s. Additionally, the data acquired with a slow acquisition rate may be continuously transmitted via communication interface (RS-485 communication interface and optionally Ethernet interface with TCP/IP protocol). Each analogue signal may be compared with a user-defined threshold. The comparison of results and binary input signals may be used to define a Boolean function, the result of which may stop data acquisition to the cyclic buffer. Then the data acquired with a faster rate may be downloaded from the logger. Transmission of the data acquired with the slower rate is not interrupted. The second part describes logger hardware and the basic functions of the software. Logger hardware is based on two AT91SAM7X256 ARM microcontrollers connected to each other via a SPI interface. One microcontroller acquires 6 analogue and 4 binary signals with a 1 ms rate. The second one acquires 4 analogue signals with a 1 s rate and handles RS-485, Ethernet, and SD format flash memory interfaces. Logger application software is run under FreeRTOS real time operating system control. Application software consists of several modules: data fast and slow acquisition modules, interprocessor communication module, cyclic buffer handling module, and communication interfaces handling modules.

Słowa kluczowe

PL

system sterowania; automatyka przemysłowa; napęd synchroniczny; napęd asynchroniczny; monitoring; diagnostyka

EN

control system; synchronous motor; asynchronous motor; process automation

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 2
• Strony: 51--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys.

Twórcy

autor

Noga M.

autor

Mikoś Z.

autor

Wróbel G.

autor

Hayduk G.

autor

Jachimski M.

autor

Kwasnowski P.

autor

Ożadowicz A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• 1. Jachimski M., Wróbel G., Hayduk G., Zygmunt H., Kwasnowski P.: Small internet monitoring and control device, Materiały Międzynarodowej Konferencji: International Carpathian Control Conference ICCC’ 2002, p. 697-704, MALENOVICE, CZECH REPUBLIC, May 27-30, 2002.
• 2. Hayduk G., Wróbel G., Jachimski M., Zygmunt H., Kwasnowski P.: Problemy aperiodycznego przesyłu dużych ilości danych na tle wymian periodycznych w sieci typu master - slave, STUDIA INFORMATICA 2002, Volume 23, Number 3 (50) p. 195-205, Silesian University of Technology Press, Gliwice 2002.
• 3. Werewka J.: Systemy rozproszone sterowania i akwizycji danych. Sterowniki programowalne i magistrale miejscowe; CCATIE, Kraków 1998.
• 4. Grega W.: Sterowanie cyfrowe w czasie rzeczywistym, Wydawnictwo Wydziału EAIiE AGH, Kraków 1999.