轧机振动纹在线监诊系统是利用现代信息技术对轧机运转中产生的振动纹现象进行实时监控和诊断的系统。振动纹是钢铁生产过程中,尤其是热轧和冷轧带钢生产中,轧机振动造成带钢表面出现的明暗相间的条纹。这些振动纹不仅影响带钢的表面质量,而且会增加设备维护的成本,降低生产效率。为了提高产品质量,降低维护成本,系统需要实时在线监控轧机状态,分析振动纹的成因,并提供实时报警。
LabVIEW和PXI技术的结合为轧机振动纹在线监测提供了有效的解决方案。LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种图形化编程语言,用于数据采集、仪器控制和工业自动化领域。PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)是一种基于PCI总线技术的模块化仪器平台,具有良好的机械、电气特性,适用于高速、高精度的数据采集和仪器控制。
系统总体结构包括数采站、监视站、分析站、工程师站、交换机和服务器等模块,共同构成一个完整的测控网络系统。数采站负责数据采集和处理,包含高可靠的嵌入式主控计算机PXI-8170/450、PXI-1010混合机箱、PXI-6052E数据采集模块、信号调理模块以及接线盒等。PXI-6052E模块提供了高速的数据采集能力,并具有模拟输出、数字I/O和计数/定时器通道。SCXI-1141模块作为滤波器,提供了抗混叠功能。
服务器负责接收和处理来自各个数据采集站的数据,并将处理后的数据存储到特征数据库和历史数据库中。操作室监视站用于实时监测振动频谱、报警、手工输入数据等。分析站则提供系统参数设置、精密分析、趋势分析、运行报表和数据回放功能。工程师站则供专业工程师进行精密分析和设备诊断。
系统软件结构主要分为操作平台和开发平台。系统要求操作系统稳健、网络功能良好。软件开发平台则要功能完善、执行效率高、便于集成。系统中操作站和数据采集站的操作系统选用Windows NT Workstation 4.0,服务器操作系统选用Windows NT Server 4.0,数据库选用SQL Server 7.0,分析站使用Windows 98,数采站使用Windows NT Workstation 4.0。LabVIEW 6i专业版及其Sound and Vibration Toolset附加软件用于数采站和监视站的软件开发,而分析站采用Visual C++ 6.0企业版。
在实际应用中,交换机是网络传输的枢纽,保证了数据准确、实时的传递。交换机需要能长时间连续可靠地工作,并且每个交换式以太网端口都要得到全部的带宽以减少通信拥挤。
通过该系统的实施,可以实现对轧机振动纹的实时在线监测和判别,为现场操作、设备维护和改造提供重要的参考信息,从而有助于提高生产效率和产品质量。