關(guān)于用于錐形球磨機(jī)的預(yù)防性維護(hù)監(jiān)視系統(tǒng)的解決方案

挑戰(zhàn)：

開發(fā)一套多功能磨機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，可以用于檢測(cè)材料誤用和測(cè)量內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)磨損程度，同時(shí)可以為老舊機(jī)器的建模提供信息數(shù)據(jù)庫支持，以達(dá)到減小停工時(shí)間，削減維護(hù)費(fèi)用的目的。

解決方案：

使用傳感器鏈?zhǔn)占鞣N物理參數(shù)；利用NI CompactRIO 平臺(tái)分析參數(shù)，實(shí)時(shí)診斷；利用NI LabVIEW Real-Time 模塊，觀察機(jī)器的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并用LabVIEW軟件進(jìn)行日志文件的管理。

錐形球磨機(jī)是碎木料生產(chǎn)鏈中的一個(gè)環(huán)節(jié)。它的主要任務(wù)是減小碎木料的尺寸。其工作原理是通過一個(gè)固定鉗口和一個(gè)錐形運(yùn)動(dòng)鉗口的相互擠壓從而碾磨入料。

這款監(jiān)視系統(tǒng)被用于兩臺(tái)相同的機(jī)器（美卓礦機(jī)公司Mesto Minerals的HP4 研磨機(jī)）。每臺(tái)機(jī)器重25噸，由功率為315KW的感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，每小時(shí)可處理約400噸入料。

來自24個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)

監(jiān)控過程需要綜合處理和分析各種物理參數(shù)。傳感器鏈由6個(gè)加速度傳感器、6個(gè)PT100 溫度傳感器、4個(gè)電感傳感器、4個(gè)模擬壓力開關(guān)以及2個(gè)流量計(jì)組成。有些傳感器是嵌入到機(jī)器內(nèi)部，臨近主機(jī)；還有些是安裝在磨機(jī)的外部，比如水壓傳感器和流速計(jì)。

尋找一個(gè)開放性的解決方案

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我們首先挑選了一些在線監(jiān)控系統(tǒng)的制造商。但我們很快發(fā)現(xiàn)他們的解決方案是封裝完畢、標(biāo)準(zhǔn)化的，所以只能部分滿足我們特殊的使用需求。

接下來，我們將項(xiàng)目需求反應(yīng)給了National Instruments 。對(duì)于我們的問題來說，NI的技術(shù)以及開發(fā)平臺(tái)顯然提供了一個(gè)完美的解決方案。所以現(xiàn)在，我們僅僅只剩下一個(gè)困難還要克服：我們能否掌握足夠的技巧將我們的在振動(dòng)分析和診斷領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)寫成LabVIEW的程序代碼？

在僅僅學(xué)習(xí)了5天LabVIEW Core、LabVIEW FPGA和LabVIEW Real-Time課程以后，我們就知道LabVIEW開發(fā)環(huán)境是一個(gè)非常棒的軟硬件解決方案。它被公認(rèn)為是靈感的源泉，讓我們有足夠的信心完成項(xiàng)目的開發(fā)。

高質(zhì)量的人機(jī)界面

除此以外，通過LabVIEW 開發(fā)系統(tǒng)，我們還可以創(chuàng)建一個(gè)高質(zhì)量的控制接口，從而不必再重新購買一套監(jiān)控系統(tǒng)。

適用于惡劣環(huán)境的CompactRIO

我們選擇CompactRIO平臺(tái)的另一個(gè)原因是它對(duì)惡劣環(huán)境的抵抗力使它非常容易地應(yīng)用到采石場這樣的環(huán)境中。另外，它的低功耗也使得在封閉環(huán)境中長期工作成為可能。同時(shí)，高品質(zhì)的連接頭也保證了在振動(dòng)以及溫度變化的情況下監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。

整個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)NI cRIO-9074實(shí)時(shí)控制器以及插在底板上的NI 9233，NI9203以及NI 9481 C系列模塊構(gòu)成。應(yīng)用軟件是使用LabVIEW Real-Time和LabVIEW FPGA模塊在LabVIEW開發(fā)軟件中開發(fā)完成的。