NASZE WDROŻENIA
Wstecz

SYSTEM NADZORU MASZYN i URZĄDZEŃ POMOCNICZYCH BLOKU ENERGETYCZNEGO - DT2E100

1.Wprowadzenie

Wentylator ciągu spalin - jedna z większych maszyn pomocniczych BE O tym, że systemy nadzoru diagnostycznego w energetyce powinny być instalowane nie tylko na turbinach, ale i na maszynach pomocniczych bloku energetycznego nie trzeba nikogo przekonywać. Wychodząc na przeciw potrzebom w Instytucie Mechaniki Stosowanej Politechniki Poznańskiej (IMS PP) opracowano System Nadzoru Maszyn Pomocniczych Bloku Energetycznego SMPBE. Pod względem funkcjonalnym bazuje on na środowisku sieciowym oraz charakteryzuje się strukturą modułową. Za takim rozwiązaniem przemawiały z jednej strony potrzeba jednoczesnego dostępu do tych samych danych diagnostycznych przez wielu użytkowników, z drugiej strony rozproszenie stanowisk pracy na terenie zakładu (w sensie lokalizacji).
IMS PP oferuje kompleksowe rozwiązanie zagadnień związanych z wdrożeniem systemu nadzoru diagnostycznego dla maszyn pomocniczych, które obejmują:
ˇ identyfikację potrzeb - przeprowadzenie analizy obiegu informacji w zakładzie dotyczących maszyn pomocniczych, co pozwala na stwierdzenie komu i jakie informacje są potrzebne oraz umożliwia opracowanie struktury redystrybucji informacji,
ˇ wstępne badania identyfikacyjne maszyn, planowanych do objęcia systemem, prowadzone w celu określenia optymalnych punktów odbioru sygnałów, sposobu jej nadzorowania (badania te obejmują: analizę kinematyki i dynamiki maszyny, badania stacjonarności i informatywności sygnałów, określenie symptomów diagnostycznych oraz ich wartości alarmowych),
ˇ opracowanie optymalnej konfiguracji sprzętowej systemu ( pod względem funkcjonalnym) rozmieszczenie czujników, łącznic, linii sygnałowych , lokalizacja stacji monitorującej,
ˇ instalację elementów systemu i oprogramowania oraz jego konfigurację,
ˇ uruchomienie systemu, szkolenie pracowników i serwis.

2. Struktura systemu

Oferowany system składa się z trzech głównych elementów: infrastruktury technicznej , infrastruktury informatycznej i oprogramowania. Na rysunku 1. przedstawiono w uproszczeniu strukturę systemu.

2.1. Infrastruktura techniczna obejmuje instalowane na maszynach czujniki, sygnałowe linie transmisyjne, łącznice i stację monitorującą opartą na systemie WIBROMODUŁ (WM). Stację WM można rozbudować do 64 torów pomiarowych. Układ może być uzupełniony o odpowiednią ilość torów znacznika położenia wału oraz pomiaru innych zmiennych procesowych (np. obciążenie, temperatury, ciśnienia itp.). Stacja WM realizuje trzy zadania : monitorowanie (on-line) w oparciu o symptom reprezentatywny, wyświetlanie jego wartości i sygnalizacja przekroczenia poziomów alarmowych, nadzór drganiowy (wypracowanie sygnałów sterujących dla systemów zabezpieczeń), współpraca z nadrzędnym systemem diagnostycznym: udostępnianie sygnałów przyspieszeń prędkości drgań , sygnałów tachometrycznych oraz sygnałów sterujących . System WM ma możliwość współpracy z czujnikami znaczne oddalonymi od stacji monitorującej w warunkach silnych zewnętrznych pól zakłócających (odległości 1000 m nie jest wielkością graniczną). Stacja monitorująca (fot.3) ma również możliwość pracy autonomicznej, bez nadbudowy informatycznej.

2.2. Infrastruktura informatyczna składa się z :
ˇ procesora sygnałowego połączonego poprzez interfejs z wkładami wyjściowymi WM; dokonuje on konwersji analogowo-cyfrowej sygnałów i przetwarza je na symptomy stanu maszyn,
ˇ serwera, na którym umieszczone są bazy wiedzy, bazy sterujące oraz gromadzone są dane pomiarowe,
ˇ stacji roboczych, na których w zależności od potrzeb i uprawnień mogą być uruchamiane jednocześnie aplikacje np. moduły administratora systemu , użytkownika itd,
ˇ sieci strukturalnej (fizycznych połączeń sieciowych poszczególnych elementów systemu); może być do tego celu wykorzystana istniejąca już sieć zakładowa.

Struktura systemu - w uproszczeniu

2.3.Oprogramowanie.

Dla poprawnej pracy systemu zdefiniowano następujące moduły programowe: moduł procesora, moduł administratora, moduł użytkownika, moduł diagnostyczny, moduł konwersji danych do współpracy z systemem doradczym.
...stacja monitorująca Moduł procesora realizuje następujące zadania: interpretacja bazy sterującej, przetwarzanie sygnałów, detekcja parametrów operacyjnych maszyn (np. prędkości obrotowej), ustalenie statusu maszyny ( postój, bieg, rozruch, wybieg), detekcja stanu linii sygnałowej (sprawności , uszkodzenia), analiza zdarzeń eksploatacyjnych sygnalizowanych przez użytkowników, kompresja wyników pomiarów i analiz, zapis wektora obserwacji do bazy danych pomiarowych, sygnalizacja zdarzeń specjalnych (np. braku dostępu do serwera), wizualizacja realizowanego bieżącego procesu przetwarzania. Efektem działania modułu procesora jest tworzenie kolejnych wektorów obserwacji - elementów składowych bazy danych pomiarowych

Moduł administratora systemu pozwala użytkownikowi z uprawnieniami administratora na: inicjalizację systemu, konfigurowanie i modyfikowanie systemu (w definiowanie grup maszyn, bloków, punktów pomiarowych, parametrów przetwarzania, zadawanie wartości granicznych i alarmowych symptomów), sterowanie pracą systemu, przeglądanie aktualnej konfiguracji systemu. Efektem działania modułu administratora jest utworzenie lub modyfikowanie bazy sterującej systemu.

Moduł użytkownika posiada hierarchiczną strukturę dostępu do informacji (zakład, blok, maszyna, punkt pomiarowy, nastawa). Do podstawowych zadań realizowanych przez moduł należą: analiza stanu obiektów, wizualizacja bieżących wartości symptomów i odnoszenie ich do wartości alertu i alarmu, wizualizacja miar funkcyjnych, raportowanie (na życzenie) bieżących wartości miar liczbowych i funkcyjnych dla wskazanego punktu pomiarowego.

Moduł diagnostyczny pełni rolę inteligentnej przeglądarki zasobów baz danych pomiarowych oraz postprocesora. Do podstawowych zadań realizowanych przez moduł diagnostyczny można zaliczyć: przeglądanie zawartości baz pomiarowych (wartości miar liczbowych i funkcyjnych) w funkcji czasu eksploatacji, transformowanie baz danych pomiarowych w bazy symptomowe, prognozowanie wartości symptomów diagnostycznych, a co za tym idzie przewidywanie przyszłego stanu maszyny, sporządzanie raportów, dopisywanie do wektora obserwacji komunikatów o zdarzeniach eksploatacyjnych i obsługiwaniu maszyn.

Moduł współpracy z systemem doradczym jest modułem uzupełniającym, dokonującym konwersji formatu baz danych dla potrzeb komunikowania się z zewnętrznym systemem doradczym w celu udostępniania mu wypracowanych danych.

... moduł użytkownika systemu . ... moduł administratora

3. Podsumowanie

Opracowany system nadzoru MPBE jest systemem otwartym zarówno w ujęciu możliwości dołączania i konfigurowania nowych obiektów punktów pomiarowych, użytkowników systemu jak i modułów. Połączenie systemu NMPBE z ogólnozakładową siecią informatyczną stwarza możliwości korzystania z zasobów systemu z dowolnej stacji roboczej znajdującej się na terenie zakładu pracującej w sieci. Warunkiem koniecznym jest oczywiście zainstalowanie konkretnego modułu i znajomość haseł zezwalających na dostęp do odpowiednich zasobów danych. Oprócz zabezpieczeń indywidualnych (hasła dla poszczególnych użytkowników modułów), system sieciowy zapewnia ochronę danych przed nieautoryzowanym dostępem do baz oraz pozwala definiować odpowiednie uprawnienia dla poszczególnych (modułów) w zakresie trybu i obszaru dostępu do zasobów serwera. System sieciowy posiada również system zabezpieczeń chroniących zasoby przed ich przypadkową utratą. Oprogramowanie modułów wykonano jako aplikacje 32 bitowe, które mogą być uruchamiane w środowisku Microsoft Windows 95 lub Microsoft Windows NT. Możliwe jest również połączenie serwerów obsługujących systemy tego typu za pomocą NDS (Network Directory Sysytem) tworząc w ten sposób system rozproszonych zasobów danych diagnostycznych dla maszyn pomocniczych, jak i możliwe jest zdalna obsługa systemu.

(by RomBar)


Stronę aktualizowano 29.01.2003 r.

(rombar)