轧机是钢铁企业中的重要设备,其在运行中受到重载、冲击等负荷作用,出现了一些用静力学难以解释的重大设备事故。为了保障设备安全运行、预防事故发生以及实现设备预知维修,建设一套功能完善、可靠性好的状态监测系统是十分必要的。目前,国内监测系统类型众多,且大多是采用在工控机内插上数据采集卡的方式来实现。工控机置于控制室且远离现场,传感器和执行器的信号都是直接连接到工控机上,从而导致了模拟信号传输线路较长且布线复杂,抗干扰能力有待进一步提高。 本文开发的系统采用嵌入式单片机进行前端信号的采集,实现了轧机实验台的全面监测。因此,本文对以下两个部分进行了研究。第一部分是状态监测系统的整体方案设计。在这一部分中,确立了轧机传动实验台机组监测点及监测内容,包括电参数、振动参数、温度、转速、力能参数、位移参数;比较了现行的监测体系结构,提出了一种基于混合模式下的体系结构,可针对不同的用户灵活采用相应的模式,使得系统既有“瘦客户”(B/S)的优点,又兼备(C/S)模式带来的灵活性,最大限度地利用了客户机和服务器上的资源,同时采用Web Service技术使其具备了穿越防火墙的特点。第二部分是前端信号的采集,这是进行状态监测的基础。该部分深入探讨并研究了现场采集节点的硬件及软件流程。其硬件采用了嵌入式单片机,节点可以在监测点附近布置。因此,模拟量传输线路短,方便了现场布线;将模拟信号数字化,提高了系统抗干扰能力。通过RS485总线实现了上下位机分布式控制系统,在上位机的软件设计过程中采用多线程思想对信号进行接收和处理,有效地提高了系统资源的利用率。 最后运用软件工程的思想,在Borland C++Builder平台下开发了具有良好的可移植性和可扩充性、抗干扰性强、操作方便的状态监测系统。本文的研究对同类状态监测系统的开发与应用具有借鉴作用。