CN202231414U - 一种电动机振动温度检测与保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种检测与保护装置，属于检测产品领域。一种电动机振动温度检测与保护装置，其特征在于：包括设置在电动机前轴承上的前振动传感器和设置在电动机后轴承上的后振动传感器，及设置在电动机一侧的温度传感器，所述前振动传感器、后振动传感器和温度传感器分别与PLC控制器连接，所述PLC控制器包括信号输入模块、信号输出模块和比较控制模块，所述前振动传感器、后振动传感器和温度传感器连接至PLC控制器的信号输入模块，所述比较控制模块对信号输入模块的输入信号与设置的报警或停机数据值进行比较后发出控制信号，通过信号输出模块将控制信号输出至报警模块或电动机的停机控制模块。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测与保护装置，尤其涉及针对系统的电动机组的各电动机的振动温度检测与保护装置。
背景技术
在现代化的生产过程中，电动机是使用最广泛的现场执行机构，很多执行都需要依靠电动机实现。而在一些重要场合，电动机的损坏将直接导致由该电动机带动的部分生产线停产，甚至影响生产全局的后果。在一些其它系统，电动机作为动力，会用于带动很多种类的机械。因此，电动机对于现代的自动控制系统来说，是不能缺少的执行机构，为保证系统的平稳运行，电动机就需要时时保持良好状态。而电动机的常见故障往往是因轴承等引起振动过大或因电动机电流过大导致线圈过热烧毁而引起电动机损坏，如果没有及时发现，就会造成电动机的最终无法修复。目前市场上，还没有专门针对电机运行状态进行监视和保护的装置。
尤其是一些大型系统，拥有多台电动机，如果其中一台电动机出现问题，往往会产生持续的不良后果，甚至影响到其它电动机，最后造成整个系统瘫痪，形成无法估量的损失。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电动机振动温度检测与保护装置，解决现在没有专门针对电机运行状态进行监视和保护的装置，无法提醒维护人员及时到场维护，避免电动机故障引起电动机损坏，从而解决电动机运行安全隐患的缺陷。
技术方案
一种电动机振动温度检测与保护装置，其特征在于：包括设置在电动机前轴承上的前振动传感器和设置在电动机后轴承上的后振动传感器，及设置在电动机一侧的温度传感器，所述前振动传感器、后振动传感器和温度传感器分别与PLC控制器连接，所述PLC控制器包括信号输入模块、信号输出模块和比较控制模块，所述前振动传感器、后振动传感器和温度传感器连接至PLC控制器的信号输入模块，所述比较控制模块对信号输入模块的输入信号与设置的报警或停机数据值进行比较后发出控制信号，通过信号输出模块将控制信号输出至报警模块或电动机的停机控制模块。
所述PLC控制器的信号输入模块包括振动信号输入模块和温度信号输入模块。
所述PLC控制器包括交流电源模块和直流电源模块，所述交流电源模块将220V交流电转换为直流电，通过直流电源模块给其它模块供电。
所述电动机为多个，组成电动机组，每个电动机上均设置前振动传感器、后振动传感器和温度传感器，所述多组前振动传感器、后振动传感器和温度传感器均与同一个PLC控制器的信号输入模块相连，所述电动机组的每个电动机的停机控制模块均安装在一个控制箱内，并与所述PLC控制器的信号输出模块相连。
所述PLC控制器带有触摸显示屏，显示由信号输入模块输入的电动机的实时数据。
所述触摸显示屏与PLC控制器的比较控制模块相连，控制显示数据，触摸显示屏与PLC控制器之间通信采用485标准串行通信。
有益效果
本实用新型的电动机振动温度检测与保护装置利用在电动机前后安装的振动传感器和温度传感器，实时掌握电动机的状态，并根据电动机的要求设置报警和停机的关键值，采用PLC控制对电动机进行保护。本装置可应用于单个电动机或由多个电动机组成的电动机组，对各个电动机进行监测和保护，对于包含电动机作为执行机构的控制系统的安全可靠运行具有非常好的作用。
附图说明
图1为本实用新型实施例的系统示意图。
图2为本实用新型实施例里PLC控制器内部示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。
本实用新型装置可应用于单个电动机或由多个电动机组成的电动机组，现以应用在离心冷冻机组为例。
如附图1所示，为带有冷凝水进水总管和冷凝水回水总管、冷冻水进水总管和冷冻水回水总管及一路冷凝水进水总管支路和冷凝水回水总管支路、冷冻水进水总管支路和冷冻水回水总管支路的离心冷冻机组的组成示意图。其中，1为离心式冷冻机，2为冷凝器，3为冷凝水进水总管支路，4为冷凝水回水总管支路，5为蒸发器，6为冷冻水进水总管支路，7为冷冻水回水总管支路，8为整个离心冷冻机组的控制箱，9为冷凝水进水总管，11为冷凝水回水总管，13为冷冻水进水总管，15为冷冻水回水总管。在各水管上，安装有水泵，图中10为冷凝水进水总管水泵，12为冷凝水回水总管水泵，14为冷冻水进水总管水泵，16为冷冻水回水总管水泵，17为冷凝水进水总管支路水泵，18为冷凝水回水总管支路水泵，19为冷冻水进水总管支路水泵，20为冷冻水回水总管支路水泵，共八个水泵，这些水泵的控制件也安装进整个离心冷冻机组的控制箱8之内，八个水泵即有八个电动机，在此电动机组上安装本实用新型装置后，图中显示了在四条支路上安装的本实用新型的装置。
该装置包括有：21为PLC控制箱，22为17号电机的后轴承振动传感器，23为17号电机的温度传感器，24为17号电机的前轴承振动传感器，25为18号电机的前轴承振动传感器，26为18号电机的温度传感器，27为18号电机的后轴承振动传感器，28为19号电机的后轴承振动传感器，29为19号电机的温度传感器，30为19号电机的前轴承振动传感器，31为20号电机的前轴承振动传感器，32为20号电机的温度传感器，33为20号电机的后轴承振动传感器。这些传感器与PLC控制箱21相连接，PLC控制箱21与整个离心冷冻机组的控制箱8相连接，由PLC控制箱21判断后直接发送控制信号给控制箱8，控制离心冷冻机组的电动机的动作。所述PLC控制箱21通过各传感器传送来的电机的振动幅度与温度的采样值，由比较控制模块判断电机工作的情况，若超过正常值，将由报警模块发出预警报提醒点检人员维护，超过极限值将发出停止命令给整个离心冷冻机组的控制箱8，关断电动机运行，从而保护电机。
附图2所示为PLC控制箱21内部示意图，其中34为220V交流电源模块、35为直流电源模块、36为含有PLC可编程控制器的比较控制模块、39为振动信号输入的第一模拟量输入模块，40为温度信号输入的第二模拟量输入模块，37为控制信号的数字量输入模块，38为控制信号的数字量输出模块，41为触摸显示屏。触摸显示屏41通过PROFIBUS数据线连接含有PLC可编程控制器的比较控制模块36，比较控制模块36通过PLC内部总线分别连接数字量输入模块37、数字量输出模块38、第一模拟量输入模块39、第二模拟量输入模块40；220V交流电源模块34通过电源线连接直流电源模块35；直流电源模块35通过电源线连接至比较控制模块36、触摸显示屏41；振动信号输入的第一模拟量输入模块39通过信号线连接至各电机的振动传感器；温度信号输入的第二模拟量输入模块40通过信号线连接至各电机温度传感器。
本实用新型装置如此设置和连接的优点主要有以下四点：
1.操作面板采用触模显示屏，运行状态指示以及故障报警等信息可以全部显示在触摸屏上，可操作性强，便于维护，而且方便直观。
2、可编程控制器在提高可靠性和抗干扰方面有突出表现，为了防止软件本身发生故障，集成了看门狗功能，确保系统运行安全可靠。
3、直流供电部分采用了专用电源，以降低由电源端窜入的电网脉动干扰。
4、本实用新型采用集中监控及通信，通过使用抗干扰能力强的独立隔离485标准串行通信，使通信距离达到大于500米或更远，进行双向通信，预留全隔离的远方操作及状态显示。
本实施例中，可编程控制器可以采用西门子S7 300系列，西门子CPU315-2PN/DP(型号为6ES7 315-2AG10-0AB0)；PLC直流电源模块35可采用西门子单相电源24V/5A(型号为6ES7 307-1EA80-0AA0)；数字量输入模块37可采用西门子16输入EM321(型号为6ES7 321-1BH02-0AA0)；数字量输出模块38可采用西门子8输出2A EM322(型号为6ES7 322-5FF00-0AB0)、第一模拟量输入模块39和第二模拟量输入模块可以采用西门子8输入13-bitEM331(型号为6ES7 331-1KF01-0AB0)；温度传感器可以采用PT100；振动传感器可采用专用的振动传感器；触摸显示屏采用西门子触摸屏；可编程控制器与触摸显示屏之间采用PROFIBUS通讯；所有硬件均为市售标准设备。
以某钢厂热轧分厂冷冻机房为例。本实用新型装置安装后通过实时检测电动机的温度、振动等运行状态，通过数据分析以确定电动机的故障，从而实现保护停机等功能。有效防止因轴承等引起振动过大或因电动机电流过大导致线圈过热烧毁，及时提醒维护人员到场维护，确保电动机安全可靠的运行。
Claims (6)
1.一种电动机振动温度检测与保护装置，其特征在于：包括设置在电动机前轴承上的前振动传感器和设置在电动机后轴承上的后振动传感器，及设置在电动机一侧的温度传感器，所述前振动传感器、后振动传感器和温度传感器分别与PLC控制器连接，所述PLC控制器包括信号输入模块、信号输出模块和比较控制模块，所述前振动传感器、后振动传感器和温度传感器连接至PLC控制器的信号输入模块，所述比较控制模块对信号输入模块的输入信号与设置的报警或停机数据值进行比较后发出控制信号，通过信号输出模块将控制信号输出至报警模块或电动机的停机控制模块。
2.如权利要求1所述的电动机振动温度检测与保护装置，其特征在于：所述PLC控制器的信号输入模块包括振动信号输入模块和温度信号输入模块。
3.如权利要求1或2所述的电动机振动温度检测与保护装置，其特征在于：所述PLC控制器包括交流电源模块和直流电源模块，所述交流电源模块将220V交流电转换为直流电，通过直流电源模块给其它模块供电。
4.如权利要求1或2所述的电动机振动温度检测与保护装置，其特征在于：所述电动机为多个，组成电动机组，每个电动机上均设置前振动传感器、后振动传感器和温度传感器，所述多组前振动传感器、后振动传感器和温度传感器均与同一个PLC控制器的信号输入模块相连，所述电动机组的每个电动机的停机控制模块均安装在一个控制箱内，并与所述PLC控制器的信号输出模块相连。
5.如权利要求1或2所述的电动机振动温度检测与保护装置，其特征在于：所述PLC控制器带有触摸显示屏，显示由信号输入模块输入的电动机的实时数据。
6.如权利要求5所述的电动机振动温度检测与保护装置，其特征在于：所述触摸显示屏与PLC控制器的比较控制模块相连，控制显示数据，触摸显示屏与PLC控制器之间通信采用485标准串行通信。
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