一種電動機振動溫度檢測與保護裝置的製作方法
2023-10-25 12:48:07
專利名稱：一種電動機振動溫度檢測與保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測與保護裝置，尤其涉及針對系統的電動機組的各電動機的振動溫度檢測與保護裝置。
背景技術：
在現代化的生產過程中，電動機是使用最廣泛的現場執行機構，很多執行都需要依靠電動機實現。而在一些重要場合，電動機的損壞將直接導致由該電動機帶動的部分生產線停產，甚至影響生產全局的後果。在一些其它系統，電動機作為動力，會用於帶動很多種類的機械。因此，電動機對於現代的自動控制系統來說，是不能缺少的執行機構，為保證系統的平穩運行，電動機就需要時時保持良好狀態。而電動機的常見故障往往是因軸承等引起振動過大或因電動機電流過大導致線圈過熱燒毀而引起電動機損壞，如果沒有及時發現，就會造成電動機的最終無法修復。目前市場上，還沒有專門針對電機運行狀態進行監視和保護的裝置。尤其是一些大型系統，擁有多臺電動機，如果其中一臺電動機出現問題，往往會產生持續的不良後果，甚至影響到其它電動機，最後造成整個系統癱瘓，形成無法估量的損失。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電動機振動溫度檢測與保護裝置，解決現在沒有專門針對電機運行狀態進行監視和保護的裝置，無法提醒維護人員及時到場維護，避免電動機故障引起電動機損壞，從而解決電動機運行安全隱患的缺陷。技術方案一種電動機振動溫度檢測與保護裝置，其特徵在於包括設置在電動機前軸承上的前振動傳感器和設置在電動機後軸承上的後振動傳感器，及設置在電動機一側的溫度傳感器，所述前振動傳感器、後振動傳感器和溫度傳感器分別與PLC控制器連接，所述PLC控制器包括信號輸入模塊、信號輸出模塊和比較控制模塊，所述前振動傳感器、後振動傳感器和溫度傳感器連接至PLC控制器的信號輸入模塊，所述比較控制模塊對信號輸入模塊的輸入信號與設置的報警或停機數據值進行比較後發出控制信號，通過信號輸出模塊將控制信號輸出至報警模塊或電動機的停機控制模塊。所述PLC控制器的信號輸入模塊包括振動信號輸入模塊和溫度信號輸入模塊。所述PLC控制器包括交流電源模塊和直流電源模塊，所述交流電源模塊將220V交流電轉換為直流電，通過直流電源模塊給其它模塊供電。所述電動機為多個，組成電動機組，每個電動機上均設置前振動傳感器、後振動傳感器和溫度傳感器，所述多組前振動傳感器、後振動傳感器和溫度傳感器均與同一個PLC 控制器的信號輸入模塊相連，所述電動機組的每個電動機的停機控制模塊均安裝在一個控制箱內，並與所述PLC控制器的信號輸出模塊相連。信號輸入模塊輸入的電動機的實時數據。所述觸摸顯示屏與PLC控制器的比較控制模塊相連，控制顯示數據，觸摸顯示屏與PLC控制器之間通信採用485標準串行通信。有益效果本實用新型的電動機振動溫度檢測與保護裝置利用在電動機前後安裝的振動傳感器和溫度傳感器，實時掌握電動機的狀態，並根據電動機的要求設置報警和停機的關鍵值，採用PLC控制對電動機進行保護。本裝置可應用於單個電動機或由多個電動機組成的電動機組，對各個電動機進行監測和保護，對於包含電動機作為執行機構的控制系統的安全可靠運行具有非常好的作用。
圖1為本實用新型實施例的系統示意圖。圖2為本實用新型實施例裡PLC控制器內部示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖，進一步闡述本實用新型。本實用新型裝置可應用於單個電動機或由多個電動機組成的電動機組，現以應用在離心冷凍機組為例。如附圖1所示，為帶有冷凝水進水總管和冷凝水回水總管、冷凍水進水總管和冷凍水回水總管及一路冷凝水進水總管支路和冷凝水回水總管支路、冷凍水進水總管支路和冷凍水回水總管支路的離心冷凍機組的組成示意圖。其中，1為離心式冷凍機，2為冷凝器， 3為冷凝水進水總管支路，4為冷凝水回水總管支路，5為蒸發器，6為冷凍水進水總管支路， 7為冷凍水回水總管支路，8為整個離心冷凍機組的控制箱，9為冷凝水進水總管，11為冷凝水回水總管，13為冷凍水進水總管，15為冷凍水回水總管。在各水管上，安裝有水泵，圖中 10為冷凝水進水總管水泵，12為冷凝水回水總管水泵，14為冷凍水進水總管水泵，16為冷凍水回水總管水泵，17為冷凝水進水總管支路水泵，18為冷凝水回水總管支路水泵，19為冷凍水進水總管支路水泵，20為冷凍水回水總管支路水泵，共八個水泵，這些水泵的控制件也安裝進整個離心冷凍機組的控制箱8之內，八個水泵即有八個電動機，在此電動機組上安裝本實用新型裝置後，圖中顯示了在四條支路上安裝的本實用新型的裝置。該裝置包括有21為PLC控制箱，22為17號電機的後軸承振動傳感器，23為17 號電機的溫度傳感器，24為17號電機的前軸承振動傳感器，25為18號電機的前軸承振動傳感器J6為18號電機的溫度傳感器，27為18號電機的後軸承振動傳感器，觀為19號電機的後軸承振動傳感器，29為19號電機的溫度傳感器，30為19號電機的前軸承振動傳感器，31為20號電機的前軸承振動傳感器，32為20號電機的溫度傳感器，33為20號電機的後軸承振動傳感器。這些傳感器與PLC控制箱21相連接，PLC控制箱21與整個離心冷凍機組的控制箱8相連接，由PLC控制箱21判斷後直接發送控制信號給控制箱8，控制離心冷凍機組的電動機的動作。所述PLC控制箱21通過各傳感器傳送來的電機的振動幅度與溫度的採樣值，由比較控制模塊判斷電機工作的情況，若超過正常值，將由報警模塊發出預警
4報提醒點檢人員維護，超過極限值將發出停止命令給整個離心冷凍機組的控制箱8，關斷電動機運行，從而保護電機。附圖2所示為PLC控制箱21內部示意圖，其中34為220V交流電源模塊、35為直流電源模塊、36為含有PLC可編程控制器的比較控制模塊、39為振動信號輸入的第一模擬量輸入模塊，40為溫度信號輸入的第二模擬量輸入模塊，37為控制信號的數字量輸入模塊，38為控制信號的數字量輸出模塊，41為觸摸顯示屏。觸摸顯示屏41通過PR0FIBUS數據線連接含有PLC可編程控制器的比較控制模塊36，比較控制模塊36通過PLC內部總線分別連接數字量輸入模塊37、數字量輸出模塊38、第一模擬量輸入模塊39、第二模擬量輸入模塊40 ；220V交流電源模塊34通過電源線連接直流電源模塊35 ；直流電源模塊35通過電源線連接至比較控制模塊36、觸摸顯示屏41 ；振動信號輸入的第一模擬量輸入模塊39通過信號線連接至各電機的振動傳感器；溫度信號輸入的第二模擬量輸入模塊40通過信號線連接至各電機溫度傳感器。本實用新型裝置如此設置和連接的優點主要有以下四點1.操作面板採用觸模顯示屏，運行狀態指示以及故障報警等信息可以全部顯示在觸控螢幕上，可操作性強，便於維護，而且方便直觀。2、可編程控制器在提高可靠性和抗幹擾方面有突出表現，為了防止軟體本身發生故障，集成了看門狗功能，確保系統運行安全可靠。3、直流供電部分採用了專用電源，以降低由電源端竄入的電網脈動幹擾。4、本實用新型採用集中監控及通信，通過使用抗幹擾能力強的獨立隔離485標準串行通信，使通信距離達到大於500米或更遠，進行雙向通信，預留全隔離的遠方操作及狀態顯不。本實施例中，可編程控制器可以採用西門子S7 300系列，西門子CPU315-2PN/ DP (型號為6ES7 315-2AG10-0AB0) ；PLC直流電源模塊35可採用西門子單相電源 24V/5A (型號為6ES7 307-1EA80-0AA0)；數字量輸入模塊37可採用西門子16輸入 EM321(型號為6ES7 321-1BH02-0AA0)；數字量輸出模塊38可採用西門子8輸出2A EM322 (型號為6ES7 322-5FF00-0AB0)、第一模擬量輸入模塊39和第二模擬量輸入模塊可以採用西門子8輸入13-bitEM331 (型號為6ES7 331-1KF01-0AB0)；溫度傳感器可以採用 PT100 ；振動傳感器可採用專用的振動傳感器；觸摸顯示屏採用西門子觸控螢幕；可編程控制器與觸摸顯示屏之間採用PR0FIBUS通訊；所有硬體均為市售標準設備。以某鋼廠熱軋分廠冷凍機房為例。本實用新型裝置安裝後通過實時檢測電動機的溫度、振動等運行狀態，通過數據分析以確定電動機的故障，從而實現保護停機等功能。有效防止因軸承等引起振動過大或因電動機電流過大導致線圈過熱燒毀，及時提醒維護人員到場維護，確保電動機安全可靠的運行。
權利要求1.一種電動機振動溫度檢測與保護裝置，其特徵在於包括設置在電動機前軸承上的前振動傳感器和設置在電動機後軸承上的後振動傳感器，及設置在電動機一側的溫度傳感器，所述前振動傳感器、後振動傳感器和溫度傳感器分別與PLC控制器連接，所述PLC控制器包括信號輸入模塊、信號輸出模塊和比較控制模塊，所述前振動傳感器、後振動傳感器和溫度傳感器連接至PLC控制器的信號輸入模塊，所述比較控制模塊對信號輸入模塊的輸入信號與設置的報警或停機數據值進行比較後發出控制信號，通過信號輸出模塊將控制信號輸出至報警模塊或電動機的停機控制模塊。
2.如權利要求1所述的電動機振動溫度檢測與保護裝置，其特徵在於所述PLC控制器的信號輸入模塊包括振動信號輸入模塊和溫度信號輸入模塊。
3.如權利要求1或2所述的電動機振動溫度檢測與保護裝置，其特徵在於所述PLC控制器包括交流電源模塊和直流電源模塊，所述交流電源模塊將220V交流電轉換為直流電， 通過直流電源模塊給其它模塊供電。
4.如權利要求1或2所述的電動機振動溫度檢測與保護裝置，其特徵在於所述電動機為多個，組成電動機組，每個電動機上均設置前振動傳感器、後振動傳感器和溫度傳感器，所述多組前振動傳感器、後振動傳感器和溫度傳感器均與同一個PLC控制器的信號輸入模塊相連，所述電動機組的每個電動機的停機控制模塊均安裝在一個控制箱內，並與所述PLC控制器的信號輸出模塊相連。
5.如權利要求1或2所述的電動機振動溫度檢測與保護裝置，其特徵在於所述PLC控制器帶有觸摸顯示屏，顯示由信號輸入模塊輸入的電動機的實時數據。
6.如權利要求5所述的電動機振動溫度檢測與保護裝置，其特徵在於所述觸摸顯示屏與PLC控制器的比較控制模塊相連，控制顯示數據，觸摸顯示屏與PLC控制器之間通信採用485標準串行通信。
專利摘要本實用新型涉及一種檢測與保護裝置，屬於檢測產品領域。一種電動機振動溫度檢測與保護裝置，其特徵在於包括設置在電動機前軸承上的前振動傳感器和設置在電動機後軸承上的後振動傳感器，及設置在電動機一側的溫度傳感器，所述前振動傳感器、後振動傳感器和溫度傳感器分別與PLC控制器連接，所述PLC控制器包括信號輸入模塊、信號輸出模塊和比較控制模塊，所述前振動傳感器、後振動傳感器和溫度傳感器連接至PLC控制器的信號輸入模塊，所述比較控制模塊對信號輸入模塊的輸入信號與設置的報警或停機數據值進行比較後發出控制信號，通過信號輸出模塊將控制信號輸出至報警模塊或電動機的停機控制模塊。
文檔編號H02H7/08GK202231414SQ201120375520
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者倪華興, 唐敬東, 姚永興, 康乳國, 江長, 索緒玖, 黃震宇 申請人:寶鋼發展有限公司