CN218376840U - 一种卷烟厂空压机在线状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷烟厂空压机在线状态监测系统，包括控制器、数据接收端、开关交换器、主电机温度传感器、副电机温度传感器、主轴振动传感器、副轴振动传感器、显示模块和报警器，主电机温度传感器、副电机温度传感器、主轴振动传感器及副轴振动传感器安装于空压机的电机上用于监测空压机电机的温度和振动频率，当主电机温度传感器和/或主轴振动传感器发生故障时，控制器控制开关交换器切换副电机温度传感器和/或副轴振动传感器进行工作，并进行报警，工作人员收到报警信号后，可以安排合适的时间再停机更换，也即无需马上停机处理，从而不影响监测作业，也不影响正常生产。

Description

一种卷烟厂空压机在线状态监测系统

技术领域

本实用新型涉及空压机监测技术领域，尤其涉及一种卷烟厂空压机在线状态监测系统。

背景技术

空压机主要为卷烟厂提供压缩气体以供车间生产使用，空压系统包括空压机主机、主站控制系统、冷干机、电容补偿器、变频器、冷却水泵等，为保证空压机的正常运行，需要对空压机系统进行点检，采集设备运行过程中的动态信息，掌握设备的运行状态及变化趋势，为日常判断空压设备运行情况提供科学依据，确保空压设备安全、高效运行。

针对空压机系统的点检，近年来出现了一些空压机的在线监测系统，如专利申请号为202120222914.8的专利文献公开了一种空压机整机测试系统，主要采用压力传感器、温度传感器、振动传感器、多功能电表、流量计、环境温湿度传感器、露点传感器、噪音传感器进行在线监测相关参数，通过整机测试柜直观地将所测空压机能效参数展示在显示器上，同时将数据上传至上位机，通过图文报表形式打印出来，所生成的数据可进行保存以及供客户查阅，效率高，解决了人为采集、计算、记录繁琐的过程。

温度传感器、振动传感器直接安装于空压机主机上，温度传感器、振动传感器容易发生故障，当温度传感器、振动传感器发生故障时，因无法实时监测空压机主机的温度、振动等信息，则需要马上停机以排查空压机主机上温度传感器和/或振动传感器的故障，但是，因空压机主机运行时温度高、振动大，需等待空压机主机温度降下来后才能处理，但停机处理则会浪费时间，耽误生产。

实用新型内容

针对以上不足，本实用新型提供一种卷烟厂空压机在线状态监测系统，能够解决现有的空压机在线监测系统在用于监测主机的温度传感器和/或振动传感器发生故障时，则需要马上停机处理从而导致耽误生产的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种卷烟厂空压机在线状态监测系统，包括控制器、数据接收端、开关交换器、主电机温度传感器、副电机温度传感器、主轴振动传感器、副轴振动传感器、显示模块和报警器；

所述主电机温度传感器、副电机温度传感器、主轴振动传感器及副轴振动传感器安装于空压机的电机上；

所述开关交换器包括第一常闭控制线路、第一常开控制线路、第二常闭控制线路及第二常开控制线路；所述主电机温度传感器连接所述第一常闭控制线路的输入端，所述副电机温度传感器连接所述第一常开控制线路的输入端，所述主轴振动传感器连接所述第二常闭控制线路的输入端，所述副轴振动传感器7连接所述第二常开控制线路的输入端；

所述第一常闭控制线路、第一常开控制线路、第二常闭控制线路及第二常开控制线路的输出端分别连接所述数据接收端的输入端；所述数据接收端的输出端、显示模块和报警器分别连接所述控制器；

开关交换器包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第一常闭开关、第一常开开关、第二常闭开关、第二常开开关、第一输出端和第二输出端；

由所述第一输入端、第一常闭开关及第一输出端依次串联组成第一常闭控制线路，由所述第二输入端、第一常开开关及第二输出端依次串联组成第一常开控制线路，由所述第三输入端、第二常闭开关及第二输出端依次串联组成第二常闭控制线路，由所述第四输入端、第二常开开关及第二输出端依次串联组成第二常开控制线路，其中，所述第一常闭开关、第一常开开关、第二常闭开关、第二常开开关的控制线圈分别连接所述控制器。

进一步地，所述卷烟厂空压机在线状态监测系统包括有气流量计和水压力传感器，所述气流量计安装于所述空压机的出气管道上，所述水压力传感器安装于所述空压机的冷却水管道上，所述气流量计和水压力传感器分别连接所述数据接收端的输入端。

进一步地，所述卷烟厂空压机在线状态监测系统还包括有触摸屏，所述触摸屏连接所述控制器。

进一步地，所述卷烟厂空压机在线状态监测系统还包括有无线发射器、无线接收器和监控终端，

所述无线发射器连接所述控制器，所述无线发射器与无线接收器无线连接，所述无线接收器与监控终端连接。

进一步地，所述卷烟厂空压机在线状态监测系统还包括有定时器和第三常开开关，所述定时器和第三常开开关的控制线圈分别连接控制器，所述无线发射器通过所述第三常开开关与所述控制器连接。

进一步地，所述卷烟厂空压机在线状态监测系统还包括有油温度传感器，所述油温度传感器设于所述空压机的供油管路上，所述油温度传感器连接所述数据接收端的输入端。

进一步地，所述油温度传感器为磁吸式油温度传感器。

进一步地，所述卷烟厂空压机在线状态监测系统还包括有油压力传感器，所述油压力传感器分别设于所述空压机的供油管路上，所述油压力传感器连接所述数据接收端的输入端。

进一步地，所述卷烟厂空压机在线状态监测系统还包括有水流量计，所述水流量计安装于所述空压机的冷却水管道上，所述水流量计连接所述数据接收端的输入端。

进一步地，所述控制器为PLC控制器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的卷烟厂空压机在线状态监测系统，正常状态下，采用主电机温度传感器和主轴振动传感器监测空压机电机的温度和振动频率，当主电机温度传感器和/或主轴振动传感器发生故障时，控制器控制开关交换器切换副电机温度传感器和/或副轴振动传感器进行工作，并进行报警，工作人员收到报警信号后，可以安排合适的时间再停机更换，也即无需马上停机处理，从而不影响监测作业，也不影响正常生产；

2、本实用新型可监测空压系统的压缩空气流量和冷却水压力等数据，并能够通过无线的方式将温度、振动、压缩空气流量和冷却水压力等数据发送至监控终端，实现本地/远程监控功能；

3、本实用新型通过设置定时器可定时给监测终端发送监测数据，该方式可节约能源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型卷烟厂空压机在线状态监测系统的电气原理框图。

其中，图中所示标记为：1-控制器；2-数据接收端；3-开关交换器；4-主电机温度传感器；5-副电机温度传感器；6-主轴振动传感器；7-副轴振动传感器；8-油温度传感器；9-气流量计；10-水流量计；11-水压力传感器；12-油压力传感器；13-报警器；14-触摸屏；15-定时器；16-显示模块；17-无线发射器；18-无线接收器；19-监控终端； S1-第一常闭控制线路；S2-第一常开控制线路；S3-第二常闭控制线路；S4-第二常开控制线路；K1-第一常闭开关；K2-第一常开开关；K3-第二常闭开关；K4-第二常开开关；K5-第三常开开关。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中 ，需要说明的是，术语“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二” 等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实用新型优选的实施例提供一种卷烟厂空压机在线状态监测系统，主要包括有主电机温度传感器4、副电机温度传感器5、主轴振动传感器6、副轴振动传感器7、开关交换器3、气流量计9、水压力传感器11、油温度传感器8、油压力传感器12、水流量计10、数据接收端2、定时器15、第三常开开关K5、控制器1、触摸屏14、显示模块16、报警器13、无线发射器17、无线接收器18及监控终端19。

主电机温度传感器4、副电机温度传感器5、主轴振动传感器6及副轴振动传感器7安装于空压机的电机上，主电机温度传感器4和副电机温度传感器5用于监测空压机的电机温度参数数据，主轴振动传感器6和副轴振动传感器7用于监测空压机的电机振动参数数据。气流量计9安装于空压机的出气管道上，用于监测空压机的压缩空气流量参数数据。水压力传感器11和水流量计10安装于空压机的冷却水管道上，水流量计10用于监测空压机的冷却水的流量参数数据，水压力传感器11用于监测空压机的冷却水的压力参数数据。油温度传感器8和油压力传感器12分别设于空压机的供油管路上，油压力传感器12用于监测空压机的油压参数数据，油温度传感器8用于监测空压机的油温参数数据。也即，本优选的实施例，不仅能够通过设置主电机温度传感器4、副电机温度传感器5、主轴振动传感器6及副轴振动传感器7来实现空压机电机的温度和振动频率的监测、采集，同时设置油温度传感器8、气流量计9、水流量计10、水压力传感器11及油压力传感器12分别对应监测、采集空压机的电机油温、电机振动、压缩空气流量、冷却水流量、冷却水压力及油压等参数。

请继续参照图1，开关交换器3包括第一常闭控制线路S1、第一常开控制线路S2、第二常闭控制线路S3及第二常开控制线路S4。主电机温度传感器4连接第一常闭控制线路S1的输入端，副电机温度传感器5连接第一常开控制线路S2的输入端，主轴振动传感器6连接第二常闭控制线路S3的输入端，副轴振动传感器7连接第二常开控制线路S4的输入端。第一常闭控制线路S1、第一常开控制线路S2、第二常闭控制线路S3及第二常开控制线路S4的输出端、油温度传感器8、气流量计9、水流量计10、水压力传感器11及油压力传感器12分别连接数据接收端2的输入端，数据接收端2的输出端、触摸屏14、显示模块16、报警器13及无线发射器17分别连接控制器1的一个端口，无线发射器17与无线接收器18无线连接，无线接收器18与监控终端19连接。

本实施例中更为具体的，开关交换器3包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第一常闭开关K1、第一常开开关K2、第二常闭开关K3、第二常开开关K4、第一输出端、第二输出端。由第一输入端、第一常闭开关K1及第一输出端依次串联组成第一常闭控制线路S1，由第二输入端、第一常开开关K2及第二输出端依次串联组成第一常开控制线路S2，由第三输入端、第二常闭开关K3及第二输出端依次串联组成第二常闭控制线路S3，由第四输入端、第二常开开关K4及第二输出端依次串联组成第二常开控制线路S4，其中，第一常闭开关K1、第一常开开关K2、第二常闭开关K3、第二常开开关K4的控制线圈分别连接控制器1的一个端口。

值得说明的是，本优选的实施例中，控制器1优选为PLC控制器，如优选采用三菱可编程控制器或AB可编程控制器或西门子可编程控制器；温度传感器，如主电机温度传感器4、副电机温度传感器5以及油温度传感器8，优选采用SIEMENS温度传感器或EE21-07温度传感器，其中油温度传感器8优选采用磁吸式油温度传感器；水流量计10优选采用FCT-G1流量计或LW涡街流量计；压力传感器，如水压力传感器11以及油压力传感器12，优选采用SIEMENS压力变送器或MC1151压力变送器或WAY-6D压力变送器；振动传感器，如主轴振动传感器6以及副轴振动传感器7，优选采用轴振动传感器；开关交换器3优选采用西门子6GK7277。当然，可以理解的是，上述器件的类型或型号不限于此，还可采用其他类型或型号的器件，如其他现有技术所采用的类型或型号；而对于未提及的部件的具体类型或型号，则可参照现有技术来选用。值得说明的是，数据接收端2可以独立于控制器1，也可以是集成于控制器1上，以作为控制器1的一种数据接收端口或媒介。

该监测系统在使用时，通过触摸屏14设置各传感器的异常参数报警阈值，并通过触摸屏14启动系统，主电机温度传感器4、油温度传感器8、主轴振动传感器6、气流量计9、水流量计10、水压力传感器11及油压力传感器12分别对应采集空压机的电机温度、油温、电机振动、压缩空气流量、冷却水流量、冷却水压力及油压等参数信号并发送至数据接收端2进行信号转换后传输至控制器1，此时一路信号传输至显示模块16进行显示，一路信号由控制器1将参数信号通过无线发射器17发送至无线接收器18，最后由无线接收器18传输至监控终端19，实现本地/远程监控功能。

当主电机温度传感器4发生故障时，控制器1控制开关交换器3的第一常闭开关K1的控制线圈以控制其断开，同控制第一常开开关K2的控制线圈以控制其关闭，此时即断开了主电机温度传感器4，采用副电机温度传感器5继续采集空压机的电机的温度参数，并控制报警器13进行报警。当主轴振动传感器6发生故障时，控制器1控制开关交换器3的第二常闭开关K3的控制线圈以控制其断开，同控制第二常开开关K4的控制线圈以控制其关闭，此时即断开了主轴振动传感器6，采用副轴振动传感器7继续采集空压机的电机的振动参数，并控制报警器13进行报警。工作人员收到报警信号后，可以安排合适的时间停机更换、维修，不仅不影响监测作业，而且不影响正常的生产时间。也即通过设置副电机温度传感器5和副轴振动传感器7，当主电机温度传感器4和/或主轴振动传感器6发生故障时，能够在正常的生产时间时临时替代主电机温度传感器4和/或主轴振动传感器6，以对空压机的电机温度参数和/或空压机的电机振动参数继续进行监测，并可以安排在合适的时间停机更换，从而不影响监测作业，也不影响正常生产。在主电机温度传感器4和/或主轴振动传感器6发生故障时，控制器1同时能够将故障信息通过显示模块16进行显示，也能够通过无线发射器17发送至无线接收器18，最后由无线接收器18传输至监控终端19，实现本地/远程的故障监控。

请继续参照图1，本优选的实施例为了节省能源，引入了定时器15和第三常开开关K5，定时器15和第三常开开关K5的控制线圈分别连接控制器1的一个端口，无线发射器17通过第三常开开关K5与控制器1的一个端口连接。通过触摸屏14设置定时发送时间（如间隔5分钟或10分钟等），达到发送时间时，定时器15发信号至控制器1，控制器1控制第三常开开关K5的控制线圈以控制其闭合，从而将数据进行无线发送，采用定时发送的模式，可节省电能。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种卷烟厂空压机在线状态监测系统，其特征在于：

包括控制器、数据接收端、开关交换器、主电机温度传感器、副电机温度传感器、主轴振动传感器、副轴振动传感器、显示模块和报警器；

所述主电机温度传感器、副电机温度传感器、主轴振动传感器及副轴振动传感器安装于空压机的电机上；

所述开关交换器包括第一常闭控制线路、第一常开控制线路、第二常闭控制线路及第二常开控制线路；所述主电机温度传感器连接所述第一常闭控制线路的输入端，所述副电机温度传感器连接所述第一常开控制线路的输入端，所述主轴振动传感器连接所述第二常闭控制线路的输入端，所述副轴振动传感器连接所述第二常开控制线路的输入端；

所述第一常闭控制线路、第一常开控制线路、第二常闭控制线路及第二常开控制线路的输出端分别连接所述数据接收端的输入端；所述数据接收端的输出端、显示模块和报警器分别连接所述控制器；

开关交换器包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第一常闭开关、第一常开开关、第二常闭开关、第二常开开关、第一输出端和第二输出端；

由所述第一输入端、第一常闭开关及第一输出端依次串联组成第一常闭控制线路，由所述第二输入端、第一常开开关及第二输出端依次串联组成第一常开控制线路，由所述第三输入端、第二常闭开关及第二输出端依次串联组成第二常闭控制线路，由所述第四输入端、第二常开开关及第二输出端依次串联组成第二常开控制线路，其中，所述第一常闭开关、第一常开开关、第二常闭开关、第二常开开关的控制线圈分别连接所述控制器。

2.根据权利要求1所述的卷烟厂空压机在线状态监测系统，其特征在于：

还包括有气流量计和水压力传感器，所述气流量计安装于所述空压机的出气管道上，所述水压力传感器安装于所述空压机的冷却水管道上，所述气流量计和水压力传感器分别连接所述数据接收端的输入端。

3.根据权利要求1所述的卷烟厂空压机在线状态监测系统，其特征在于：

还包括有触摸屏，所述触摸屏连接所述控制器。

4.根据权利要求1所述的卷烟厂空压机在线状态监测系统，其特征在于：

还包括有无线发射器、无线接收器和监控终端，

所述无线发射器连接所述控制器，所述无线发射器与无线接收器无线连接，所述无线接收器与监控终端连接。

5.根据权利要求4所述的卷烟厂空压机在线状态监测系统，其特征在于：

还包括有定时器和第三常开开关，所述定时器和第三常开开关的控制线圈分别连接控制器，所述无线发射器通过所述第三常开开关与所述控制器连接。

6.根据权利要求1所述的卷烟厂空压机在线状态监测系统，其特征在于：

还包括有油温度传感器，所述油温度传感器设于所述空压机的供油管路上，所述油温度传感器连接所述数据接收端的输入端。

7.根据权利要求6所述的卷烟厂空压机在线状态监测系统，其特征在于：

所述油温度传感器为磁吸式油温度传感器。

8.根据权利要求1所述的卷烟厂空压机在线状态监测系统，其特征在于：

还包括有油压力传感器，所述油压力传感器分别设于所述空压机的供油管路上，所述油压力传感器连接所述数据接收端的输入端。

9.根据权利要求1所述的卷烟厂空压机在线状态监测系统，其特征在于：

还包括有水流量计，所述水流量计安装于所述空压机的冷却水管道上，所述水流量计连接所述数据接收端的输入端。

10.根据权利要求1所述的卷烟厂空压机在线状态监测系统，其特征在于：

所述控制器为PLC控制器。

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