Программное обеспечение для вибродиагностики технологического оборудования - Дипломная работа

бесплатно 0
4.5 143
Анализ деятельности ЗАО "ПромСервис". Технология перекачки газа, характеристика используемого оборудования. Разработка программы "Триггер 2В" для вибродиагностики состояния центробежных нагнетателей газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях.

Скачать работу Скачать уникальную работу

Чтобы скачать работу, Вы должны пройти проверку:


Аннотация к работе
.1 Схема диагностированияОбзор аналогичных продуктовОбоснование средств разработкиОписание процесса разработки программы 5.3 Общий алгоритм работы 5.3.1 Ввод данных для диагностирования 5.3.2 Предварительная обработка информации для диагностирования6.1 Оценка затрат на разработку продукта7.1 Гигиеническое нормирование условий труда программистовРабота сложных машин и механизмов в промышленности, на транспорте, в повседневной жизни неразрывно связана с эффектом вибраций, интенсивность и характер которых проявляются разным образом в зависимости от технического состояния оборудования. Поэтому, анализируя вибрации тем или иным методом, можно без вывода оборудования из рабочего режима, т.е. без демонтажа или без разборки, получить достаточно полную и достоверную информацию о его текущем состоянии и зарождающихся в нем неисправностях. Проводя такой анализ периодически, можно, исходя из динамики изменений вибраций во времени, спрогнозировать остаточный рабочий ресурс задолго (недели, месяцы) до выхода оборудования из строя. Используемые в ВАД методы позволяют существенно уменьшить затраты на обслуживание оборудования за счет повышения качества оценки состояния узлов машин и уменьшения временных затрат на диагностирование. При разработке методов обработки и анализа виброакустического сигнала узла необходимо решить следующие задачи: 1) определить по динамическим характеристикам машины характерные для исследуемого узла частоты;Закрытое акционерное общество (ЗАО) «ПРОМСЕРВИС» создано в 1992 бывшими сотрудниками НИИАР. Предлагает своим потребителям эффективные решения в области энергоресурсосбережения и диагностики. Осуществляя комплексный подход к решению проблем энергосбережения, ЗАО «ПРОМСЕРВИС» Опыт, накопленный ЗАО «ПРОМСЕРВИС» в создании систем диагностирования сложного промышленного оборудования, позволил разработать и успешно внедрить широкую гамму интеллектуальных систем контроля, диагностирования и управления. Данная система позволяет на основе анализа виброакустических шумов выявлять несколько десятков видов механических и электрических дефектов оборудования роторного типа (турбины, воздуходувки, компрессоры, насосы, и т.п.).ЗАО «ПРОМСЕРВИС» в течение 10 лет занимается разработкой и внедрением стационарных и переносных систем безразборной виброакустической диагностики сложного технологического оборудования.По мере продвижения по трубопроводу газ теряет энергию, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа [3]. Поэтому через определенные промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ дожимается до 75 атмосфер устройством, называемым газоперекачивающий агрегат (ГПА). Сигналы, полученные системой СДКО, поступают в распоряжение программы диагностирования, анализируются и на основе анализа программа выдает результаты. Газ, проходя через всасывающий патрубок, попадает по оси вращения на рабочее колесо компрессора, где ударяется о вращающуюся лопатку, за счет чего приобретает скорость, и направляется по радиусу колеса от центра. В данной работе основное внимание уделяется механическим неисправностям, возникающим в процессе функционирования центробежных нагнетателей, которые можно определить во время непрерывной работы агрегата при штатном режиме его работы.Прибор «Тест-СК» (см. рисунок 3.1) предназначен для проведения диагностики технического состояния оборудования станков-качалок и проведения диагностики состояния и балансировки вращающегося оборудования [8]. Важным преимуществом применения прибора «Тест-СК» является то, что он позволяет диагностировать техническое состояние не только штангового насоса, как при динамографировании, но и редуктора и приводного электродвигателя. В состав этих алгоритмов входят: балансировка с использованием отметчика фазы, расчет амплитуды и фазы гармоники, расчет спектра огибающей вибросигнала, определение частот собственного резонанса, маршрутная технология. Программа «Модальный анализ» предназначена для анализа импульсных и переходных характеристик сигналов, поступающих с входных каналов модулей АЦП и анализаторов спектра (в реальном масштабе времени или в режиме воспроизведения записанных временных реализаций) [9]. Программа предназначена для обработки, визуализации вибросигнала, спектра вибросигнала, автоматического определения собственных частот, фаз, отношения пиковых амплитуд двух сигналов и декремента затухания различных механизмов, деталей, конструкций и прочих объектов методом измерения частот свободных колебаний, в режиме ударного возбуждения.Для реализации данного программного продукта в качестве таковых были выбраны и согласованы с заказчиком следующие: среда разработки Microsoft Visual Studio 2008, профессиональный набор компонентов для создания интерфейса и визуализации результатов Nevron Vision Q3 и язык программирования C#. Средства Visual Studio позволяют разработчикам работать с большей отдачей и затрачивать меньше усилий на повторяющиеся задачи. В новых версиях Visual Studio постоянно появляются новы

План
Содержание

Введение

1. Информация о заказчике

Выводы по разделу 1

Введение
.1 Схема диагностирования

2.2 Параметры и характеристики ЦБН

Вывод
3. Обзор аналогичных продуктов

3.1 Прибор «Тест-СК»

3.2 Программа «Модальный анализ»

3.3 Виброанализатор «Диана-8»

3.4 «Атлант-8» - регистратор и анализатор вибросигналов4. Обоснование средств разработки

4.1 Среда разработки Microsoft Visual Studio

4.2 Технология .Net Framework 2.0

4.3 Язык программирования С#

4.4 Nevron.Net Vision Q3 for VS20085. Описание процесса разработки программы

5.1 Требования заказчика

5.2 Структура классов

5.3 Общий алгоритм работы

5.3.1 Ввод данных для диагностирования

5.3.2 Предварительная обработка информации для диагностирования

5.3.3 Расчет диагностических параметров

5.3.4 Подготовка и расчет диагностической матрицы

5.3.5 Отображение результатов диагностики и функций исходных данных

5.3.6 Сохранение результатов диагностики

5.4 Интерфейс программы

5.5 Тестирование программы7. Безопасность жизнедеятельности

7.1 Гигиеническое нормирование условий труда программистов

7.2 Обеспечение нормируемой освещенностиЗАО «ПРОМСЕРВИС» в течение 10 лет занимается разработкой и внедрением стационарных и переносных систем безразборной виброакустической диагностики сложного технологического оборудования.Исходя из конструкции ЦБН, дефекты можно разделить на механические и связанные с аэродинамикой среды. Только механические дефекты можно диагностировать в штатном режиме работы оборудования, поэтому данная работа посвящена им.

Система диагностирования представляет программу на ПК, которая через специальное устройство получает данные от датчиков, расположенных на передней и задней опоре ЦБН, и информацию о технологических параметрах от встроенной штатной системы мониторинга ЦБН.

Для правильного определения состояния ЦБН необходимо: 1) на основании конструкции ЦБН и технических характеристик его узлов выбрать наиболее информативные частотные диапазоны, т.е. установить в каком частотном диапазоне наиболее полно проявляется неисправность конкретного узла ЦБН;

2) контролировать основные технологические параметры, такие как давление и температура газа до и после ЦБН.

На основании анализа всех параметров была разработана методика диагностирования и составлен перечень всех неисправностей, которые возможно распознать в автоматическом режиме.

3. Обзор аналогичных продуктов

3.1 Прибор «Тест-СК»

Прибор «Тест-СК» (см. рисунок 3.1) предназначен для проведения диагностики технического состояния оборудования станков-качалок и проведения диагностики состояния и балансировки вращающегося оборудования [8].

Основная функции прибора - регистрация и анализ ваттметрграмм работы станков-качалок (СК) и регистрация вибросигналов с вращающегося оборудования. Важным преимуществом применения прибора «Тест-СК» является то, что он позволяет диагностировать техническое состояние не только штангового насоса, как при динамографировании, но и редуктора и приводного электродвигателя.

Для удобства работы в приборе реализованы дополнительные алгоритмы, удобные для практического применения. В состав этих алгоритмов входят: балансировка с использованием отметчика фазы, расчет амплитуды и фазы гармоники, расчет спектра огибающей вибросигнала, определение частот собственного резонанса, маршрутная технология.

Рисунок 3.1 - Внешний вид прибора «Тест-СК»

Прибор позволяет: 1) Диагностировать дефекты штанговых насосов. Достаточно уверенно диагностируется до 80% дефектов, определяемых по динамограммам. Преимуществом данного метода является сравнительно невысокая трудоемкость и оперативность проведения работ.

2) Проводить анализ и контроль технического состояния редуктора. В процессе такого анализа оценивается состояние зубчатых пар и подшипников по валам, оценивается износ и остаточный ресурс редуктора.

3) Эффективно проводить динамическое уравновешивание СК. Реально, до 60% всех СК разбалансировано. Это объясняется низкой эффективностью уравновешивания при помощи токовых клещей.

4) Определять КПД всего станка-качалки, включая электродвигатель, редуктор, штанговый насос и гидравлическое сопротивление колонны штанг и, частично, самой скважины.

5) Регистрировать вибросигналы (виброускорение, виброскорость или виброперемещение) по одному измерительному каналу в выбранном частотном диапазоне с возможностью сохранения результатов измерения в энергонезависимую память прибора и последующего их просмотра.

6) Преобразовывать и анализировать зарегистрированные вибросигналы (спектр, спектр огибающей, мощность в полосе).

7) Проводить работы по динамическому уравновешиванию роторов агрегатов в собственных подшипниках или на балансировочных станках (в приборе реализован алгоритм одноплоскостной балансировки).

8) Определять амплитудно-фазо-частотные характеристики механического оборудования в режимах разгона/выбега.

9) Определять собственные частоты колебаний конструкций методом импульсного возбуждения.

10) Сохранять зарегистрированные сигналы в базе данных персонального компьютера (в приборе реализованы интерфейсы RS-232 и USB).

3.2 Программа «Модальный анализ»

Программа «Модальный анализ» предназначена для анализа импульсных и переходных характеристик сигналов, поступающих с входных каналов модулей АЦП и анализаторов спектра (в реальном масштабе времени или в режиме воспроизведения записанных временных реализаций) [9]. Внешний вид программы показан на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Внешний вид программы «Модальный анализ»

Программа позволяет определять собственные частоты и логарифмические декременты свободных колебаний механизмов и конструкций методом ударного возбуждения. Дополнительное окно «Спектр» предназначено для отображения спектральных характеристик сигналов с опорного и измерительного каналов.

Программа предназначена для обработки, визуализации вибросигнала, спектра вибросигнала, автоматического определения собственных частот, фаз, отношения пиковых амплитуд двух сигналов и декремента затухания различных механизмов, деталей, конструкций и прочих объектов методом измерения частот свободных колебаний, в режиме ударного возбуждения.

Данная программа может быть с успехом применена при проведении испытаний на удар; в области снижения вибрации, связанной с резонансом конструкций; для контроля изготовления и сборки ответственного оборудования; а также в научных целях при проведении экспериментальных исследований.

Измеряемые параметры: 1) амплитуда импульса - амплитуда (пиковое значение импульса) опорного и измерительного каналов, в единицах измерения;

2) ширина импульса сигнала опорного и измерительного каналов, в миллисекундах;

3) СКЗ шума - среднеквадратическое значение шума (СКЗ) сигналов

4) опорного и измерительного каналов до прихода импульса, в единицах измерения;

5) нижний и верхний пороги опорного и измерительного каналов, в единицах измерения;

6) соотношение амплитуда/помеха опорного и измерительного каналов, в ДБ;

7) соотношение амплитуд измерительного канала к опорному;

8) время прихода импульсов опорного и измерительного каналов, в миллисекундах;

9) разность времен прихода импульсов, в миллисекундах;

10) частоты свободных колебаний и логарифмические декременты затуханий импульсов опорного и измерительного каналов;

11) фаза сигналов опорного и измерительного каналов.

3.3 Виброанализатор «Диана-8»

Восьмиканальный синхронный регистратор - анализатор вибросигналов «Диана-8» предназначен для решения практических задач диагностики состояния оборудования [10]. Несмотря на «загруженность» прибора сложными функциями регистрации и обработки сигналов, он прост в работе и доступен для использования специалистами различного уровня вибрационной подготовки.

Таблица 3.1 - Технические параметры виброанализатора «Диана-8»

Число каналов контроля вибрации 9 (8 виброканалов отметчик фазы)

Рабочий диапазон частот, Гц 5-10000

Частотный диапазон датчиков ВК-310А, Гц 3-5000

АЦП 16 бит

Аналоговое интегрирование одинарное, двойное

Диапазон измерения виброускорение (м/с2) 0,3-100

Диапазон измерения виброскорости, мм/с 0,3-100

Диапазон измерения виброперемещения, мкм 5,0-500

Граничная частота в спектре Выбор из списка в диапазоне 200Гц - 5КГЦ

Число линий в спектре до 51200

Общий объем свободной энергонезависимой памяти, Мб 256

Время хранения данных Неограниченно

Порты для связи с компьютером USB 1.1

Размер ЖКИ экрана, точек 640*480

Время зарядки, ч не менее 12

Время автономной работы, ч 4

Габаритные размеры, не более, мм 260x250x80

Масса прибора, не более, кг 3.5

3.4 «Атлант-8» - регистратор и анализатор вибросигналов

Многоканальный синхронный регистратор-анализатор вибросигналов «Атлант-8» является современным прибором, предназначенным для решения наиболее сложных задач в вибрационной диагностике состояния оборудования. Основу виброанализатора «Атлант» составляет переносный компьютер типа «ноутбук», в котором объединены функции регистрации сигналов, обработки, хранения. Функции первичной обработки вибросигналов, фильтрации и синхронного цифрового преобразования реализуются во внешнем блоке. К этому блоку подключаются вибродатчики и отметчик фазы, используемый при балансировке. Применение компьютера для обработки сигналов снимает практически все ограничения, свойственные обычным переносным приборам виброконтроля. Это - малое количество входных каналов, низкое быстродействие, ограниченный объем памяти. Возможность проведения непрерывной регистрации сигналов в течение десятков секунд или минут позволяет использовать такие приборы для регистрации переходных процессов в оборудовании, для контроля вибрационных процессов в тихоходных механизмах и т. д.

Для удобства работы в состав ПО включены уже готовые вибродиагностические системы: 1) автоматизированная система диагностики технического состояния и поиска дефектов вращающегося оборудования по спектрам вибросигналов;

2) язык написания диагностических правил, при помощи которого пользователь может использовать все свои диагностические наработки;

3) система ранней диагностики дефектов состояния и монтажа подшипников качения по спектрам огибающей вибросигнала;

4) проведения балансировки и успокоения роторов в собственных подшипниках - до 14 плоскостей коррекции и 42 точек контроля.

Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность
своей работы


Новые загруженные работы

Дисциплины научных работ





Хотите, перезвоним вам?