JPH0470564B2 - - Google Patents

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JPH0470564B2
JPH0470564B2 JP62090716A JP9071687A JPH0470564B2 JP H0470564 B2 JPH0470564 B2 JP H0470564B2 JP 62090716 A JP62090716 A JP 62090716A JP 9071687 A JP9071687 A JP 9071687A JP H0470564 B2 JPH0470564 B2 JP H0470564B2
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JP
Japan
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data
vibration
monitoring
load
phase angle
Prior art date
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Application number
JP62090716A
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Japanese (ja)
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JPS63256829A (en
Inventor
Masami Kato
Shiro Matsumura
Yoichi Isaji
Mihoko Adachi
Kensuke Kawai
Tetsuo Mozai
Katsuro Momoeda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Chubu Electric Power Co Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Chubu Electric Power Co Inc
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Chubu Electric Power Co Inc filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS63256829A publication Critical patent/JPS63256829A/en
Publication of JPH0470564B2 publication Critical patent/JPH0470564B2/ja
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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、例えば発電プラントにおけるタービ
ン発電機等の回転機械の軸振動を監視し、プラン
ト異常の早期発見およびその原因解析を行なうた
めの振動監視装置に関する。
[Detailed description of the invention] [Objective of the invention] (Industrial application field) The present invention monitors shaft vibration of rotating machinery such as a turbine generator in a power generation plant, and detects plant abnormalities early and analyzes their causes. The present invention relates to a vibration monitoring device for carrying out.

(従来の技術) 発電プラントの中で重要な位置を占めるタービ
ンの異常は、ロータの振動変化となつて現われる
場合が多い。このようなタービンロータの振動の
中で、最も代表的なものが質量アンバランスによ
る振動であり、ロータのアンバランスを適正に修
正できれば、振動の問題の半分は解決されると言
われている。このアンバランスに起因する振動
は、振動周波数がロータの回転数と同じ同期振動
である。またアンバランスの位置、量とそのとき
の回転数等の運転条件および計測位置、方向によ
り振動の最大振幅値および最大振幅となる方向
(角度)が定まる。従つて、振幅値と共にロータ
の周方向上の一点に基準点を設け、この基準点か
らの角度即ち位相角を各回転数で検出することに
よりアンバランスの位置および量に関する情報を
得ることができる。
(Prior Art) Abnormalities in turbines, which play an important role in power generation plants, often manifest themselves as vibration changes in the rotor. Among such vibrations of the turbine rotor, the most typical vibration is due to mass unbalance, and it is said that half of the vibration problems can be solved if the rotor unbalance can be properly corrected. The vibration caused by this unbalance is a synchronous vibration whose vibration frequency is the same as the rotational speed of the rotor. Further, the maximum amplitude value of vibration and the direction (angle) at which the maximum amplitude is obtained are determined by the position and amount of unbalance, operating conditions such as the rotational speed at that time, and the measurement position and direction. Therefore, information regarding the position and amount of unbalance can be obtained by setting a reference point along with the amplitude value at a point on the circumferential direction of the rotor and detecting the angle from this reference point, that is, the phase angle, at each rotation speed. .

そこで、第8図に示すような極座標グラフにそ
の軌跡を記録し、その変化を見る方法がとられ
る。図において、半径方向は最大振幅値を表わ
し、円周方向は位相角を表わしている。また、グ
ラフはタービンロータの回転数を増加させたとき
の軌跡を表わしており、折れ線の添え数字は回転
数を表わし、例えば36ならば3600rpm時の最大振
幅値と基準点からの位相角の軌跡を示している。
Therefore, a method of recording the locus on a polar coordinate graph as shown in FIG. 8 and observing its changes is adopted. In the figure, the radial direction represents the maximum amplitude value, and the circumferential direction represents the phase angle. In addition, the graph represents the trajectory when the rotation speed of the turbine rotor is increased, and the subscript number on the line represents the rotation speed. For example, 36 represents the trajectory of the maximum amplitude value at 3600 rpm and the phase angle from the reference point. It shows.

このように最大振幅値と基準点からの位相角を
ベクトル成分として極座標表示した計測グラフ
は、第9図に示すように回転体の質量アンバラン
スの位置(図中●で示す)によつて、それぞれ固
有な特性図が得られるため、パターンマツチング
が容易に行なえ、この極座標表示を利用し、計算
機を用いたオンラインによる振動監視が行なわれ
ている。
As shown in Figure 9, the measurement graph in which the maximum amplitude value and the phase angle from the reference point are expressed as vector components in polar coordinates can be expressed as Since a unique characteristic diagram can be obtained for each, pattern matching can be easily performed, and online vibration monitoring using a computer is performed using this polar coordinate display.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、従来のオンラインによる振動監視は、
定期的にプラントの定常状態あるいは一時点にお
ける振動計測を行なつているに過ぎない。一方、
アンバランスによる振動は、タービンロータ製作
時の残留アンバランスによつて生じるものだけに
限らず、ロータの経年的曲りや、ロータに付随す
る部品の欠損等によつて生じる場合もある。ま
た、通常運転中の負荷変化時、あるいは一定負荷
中でも熱変形や真空度の変化、負荷変化によるロ
ータ軸受のアラインメントに変化が生じ、アンバ
ランス振動が観られることもある。
(Problem to be solved by the invention) However, conventional online vibration monitoring
They simply measure vibrations of the plant in a steady state or at a single point on a regular basis. on the other hand,
Vibrations due to unbalance are not limited to those caused by residual unbalance during the manufacture of the turbine rotor, but may also be caused by bending of the rotor over time, loss of parts associated with the rotor, and the like. In addition, when the load changes during normal operation or even under a constant load, the alignment of the rotor bearing changes due to thermal deformation, changes in the degree of vacuum, and changes in load, and unbalanced vibrations may be observed.

このように、アンバランス振動はロータ自身に
原因があるものばかりではなく、運転状態に左右
されるものもあり、従来のようにプラントの定常
状態あるいは一時点のデータによる定期的な振動
監視では、プラント異常を早期に発見できないと
いう問題点があつた。
In this way, unbalanced vibrations are not only caused by the rotor itself, but can also be affected by operating conditions. There was a problem that plant abnormalities could not be detected early.

そこで本発明は、プラントの起動から停止迄一
貫して振動を監視し、さらにプラントの異常を発
見する上でプラントの運転中に、運転員が容易に
異常判定を行なえる振動監視装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention provides a vibration monitoring device that consistently monitors vibrations from plant start-up to stoppage, and allows operators to easily determine abnormalities during plant operation in order to discover abnormalities in the plant. The purpose is to

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、プラントの起動から常時オンライン
でタービンロータの軸振動を監視し、プラントの
回転数あるいは負荷の状態に応じて測定データを
監視データとして保存しておき、運転員が振動監
視要求を行なつたときプラントの状態に応じてア
ンバランス振動の監視に最適な監視画面を作成し
て表示するものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention monitors the shaft vibration of the turbine rotor constantly online from the start of the plant, and monitors the measured data according to the rotational speed of the plant or the state of the load. This data is stored as data, and when an operator makes a vibration monitoring request, a monitoring screen optimal for monitoring unbalanced vibration is created and displayed according to the state of the plant.

(作用) これにより、運転員は容易にパターンマツチン
グが行なえるようになり、いつでも簡単に異常判
定を行なうことができ、早期にプラントの異常を
発見することができる。
(Function) As a result, operators can easily perform pattern matching, easily perform abnormality determination at any time, and discover abnormalities in the plant at an early stage.

(実施例) 本発明の一実施例による振動監視装置の構成を
第1図に示す。
(Embodiment) FIG. 1 shows the configuration of a vibration monitoring device according to an embodiment of the present invention.

プラント1からは、タービンロータの第1軸受
から第8軸受迄の8つの軸受に設けられた各検出
器で検出されたタービン回転数に同期した軸振動
の交流信号aと、軸受側に固定された基準点から
の信号a′とが振動位相角測定器2に出力される。
一方、タービンロータの回転数および負荷等のプ
ラント状態データbはプラント1から直接計算機
3に出力される。
From plant 1, an alternating current signal a of shaft vibration synchronized with the turbine rotation speed detected by each detector installed in eight bearings from the first bearing to the eighth bearing of the turbine rotor, and A signal a' from the reference point is output to the vibration phase angle measuring device 2.
On the other hand, plant state data b such as the rotational speed and load of the turbine rotor is directly output from the plant 1 to the computer 3.

振動位相角測定器2は、各軸受に対応して8個
のコントローラを持ち、プラント1からのタービ
ン回転数に同期した軸振動の交流信号aと基準点
からの信号a′を入力して、入力した軸振動の交流
信号aの最大振幅値およびその最大振幅値の位相
角として、先に述べた基準点からの角度を各軸同
時に一定周期で測定し、測定した最大振幅値およ
び位相角を内部メモリに保存するものである。こ
の内部メモリには、各軸に対する最大振幅値、位
相角およびタービン回転数の3つを1組としたデ
ータ(以下、3組データという)が、各軸とも最
大64個迄保存されるようになつている。
The vibration phase angle measuring device 2 has eight controllers corresponding to each bearing, and inputs an AC signal a of shaft vibration synchronized with the turbine rotation speed from the plant 1 and a signal a' from a reference point. As the maximum amplitude value and the phase angle of the maximum amplitude value of the input shaft vibration AC signal a, measure the angle from the reference point mentioned above at the same time on each axis at a constant period, and calculate the measured maximum amplitude value and phase angle. It is stored in internal memory. This internal memory stores up to 64 sets of data (hereinafter referred to as 3-set data) for each axis, including the maximum amplitude value, phase angle, and turbine rotation speed. It's summery.

この内部メモリには、各軸受毎に、常に最新の
3組データが64個保存され、サイクリツクに更新
される。また、振動位相角測定器2に保存された
3組データは、軸受毎つまりコントローラ毎に伝
送要求を受け付けることになるため、要求を出し
た計算機側で、軸受間のデータの同時性の判別が
できるように、各軸受に対する3組データを保存
する際に、順番に1、2、3、……と識別番号が
付けられている。例えば、ある時点でデータがサ
イクリツクに更新され、ある軸受の3組データの
並びが、上から順に10、11、……、63、64、1、
2、……、8、9となつているとき、識別番号9
のものが最新データとなり、識別番号10のものが
最も古いデータとなるが、同じ識別番号を持つ軸
受間のデータについては、この識別番号を確認す
ることにより計算機側で同時性の判断をすること
ができる。この識別番号を以下、同期アイデント
という。
This internal memory always stores 64 pieces of the latest three sets of data for each bearing and is updated cyclically. In addition, since the three sets of data stored in the vibration phase angle measuring device 2 receive transmission requests for each bearing, that is, each controller, the computer that issued the request cannot determine the simultaneity of the data between the bearings. When storing three sets of data for each bearing, identification numbers 1, 2, 3, . For example, at a certain point, the data is updated cyclically, and the three sets of data for a certain bearing are arranged in order from the top: 10, 11, ..., 63, 64, 1,
2,..., 8, 9, the identification number is 9.
The data with identification number 10 is the latest data, and the data with identification number 10 is the oldest data. However, for data between bearings with the same identification number, the computer side can determine the simultaneity by checking this identification number. I can do it. This identification number is hereinafter referred to as a synchronization ID.

振動位相各測定器2の内部メモリに保存してあ
る3組データは、計算機3あるいは他計算機よ
り、第2図に示すような、軸受No.、データ個数、
指定同期アイデントの各要求パラメータを設定し
たフオーマツトによる伝送要求を受けたとき、要
求した計算機に送られる。
The three sets of data stored in the internal memory of each vibration phase measuring device 2 are obtained from the computer 3 or another computer using the bearing number, number of data, and data as shown in Figure 2.
When a transmission request is received in a format in which each request parameter of a specified synchronization ident is set, it is sent to the requesting computer.

要求パラメータのうち、軸受No.とは、軸受毎の
コントローラを判別するためのパラメータであ
り、データ個数とは、伝送要求する3組データの
個数を指定するパラメータである。また、指定同
期アイデントとは、先に述べた同期アイデントの
ことであり、これを指定すると、指定された同期
アイデントに対応する3組データからそれ以前に
保存された3組データが指定された個数分だけ過
去にさかのぼつて送信される。
Among the requested parameters, the bearing number is a parameter for identifying the controller for each bearing, and the number of data items is a parameter for specifying the number of three sets of data to be requested for transmission. In addition, the specified synchronization ident is the synchronization ident mentioned earlier, and when this is specified, the specified number of three sets of data saved before that corresponds to the specified synchronization ident. It will be sent retroactively by that amount.

また、過去にさかのぼつて、指定された個数分
だけ3組データがない場合は、指定同期アイデン
トからさかのぼつて内部メモリに存在する分だけ
送信される。この指定同期アイデントを指定しな
い場合は、最も新しいデータの同期アイデントが
指定されたものとみなされる。
Further, if there are no three sets of data for the specified number of data going back in the past, only the amount of data that exists in the internal memory is sent going back from the specified synchronization ident. If this specified synchronization ident is not specified, the synchronization ident of the newest data is assumed to have been specified.

計算機3は、振動位相角測定器2からの3組デ
ータを入力する伝送データ入力手段4と、振動位
相角測定器2に対し、第2図に示したフオーマツ
トを伝送指令cとして出力するデータ伝送要求手
段5とも備える。また、プラント1からのプラン
ト状態データbを入力してタービン回転数の保
持、併入あるいは負荷状態を判定し、所定のプラ
ント状態設定テーブルの特定ビツトをビツト操作
でフラグを立てることにより判定結果を出力する
回転数・負荷判定手段6を備える。また、伝送デ
ータ入力手段4を介して入力した3組データを回
転数・負荷判定手段の判定結果に基づいて所定の
間隔で抽出保存するためのデータ格納手段7を備
える。また、運転員からの監視要求dが入力され
たとき、このデータ格納手段7に保存される3組
データを回転数・負荷状態判定手段6による判定
結果により、そのときのプラント状態に応じて監
視用画面を作成するための監視用画面作成手段8
を備えている。この監視用画面作成手段8の作成
した監視用画面データeは、表示装置に出力され
監視用画面として表示される。
The computer 3 includes a transmission data input means 4 which inputs three sets of data from the vibration phase angle measuring device 2, and a data transmission device which outputs the format shown in FIG. 2 as a transmission command c to the vibration phase angle measuring device 2. A requesting means 5 is also provided. In addition, plant status data b from plant 1 is input to determine whether the turbine rotational speed is maintained, combined, or loaded, and the determination result is determined by setting a flag with a specific bit in a predetermined plant status setting table. It is provided with a rotation speed/load determining means 6 to output. It also includes a data storage means 7 for extracting and storing three sets of data input via the transmission data input means 4 at predetermined intervals based on the determination results of the rotation speed/load determination means. Also, when a monitoring request d from an operator is input, the three sets of data stored in the data storage means 7 are monitored according to the plant state at that time based on the judgment result by the rotation speed/load state judgment means 6. Monitoring screen creation means 8 for creating a screen for use
It is equipped with The monitoring screen data e created by the monitoring screen creating means 8 is output to a display device and displayed as a monitoring screen.

更に、計算機3のデータ伝送要求手段5は、伝
送データ入力手段4からの伝送中の3組データに
関する情報と、回転数・負荷状態判定手段6から
のプラント状態判定結果を入力し、前者から現在
伝送中の3組データがどの軸に関するものかを判
断し、後者からプラント状態に応じて伝送すべき
データ個数の切替え判断を行ない、第2図に示す
フオーマツトに従つて要求パラメータを設定しテ
キスト作成する伝送要求パラメータ設定手段5A
と、この伝送要求パラメータ設定手段5Aからテ
キストを受け取り、これを10秒周期で振動位相角
測定器2へ伝送指令cとして出力する伝送指令出
力手段5Bよりなる。
Further, the data transmission requesting means 5 of the computer 3 inputs the information regarding the three sets of data being transmitted from the transmission data inputting means 4 and the plant state determination results from the rotation speed/load state determining means 6, and receives the current information from the former. It determines which axis the three sets of data being transmitted relate to, and from the latter it determines whether to switch the number of data to be transmitted according to the plant status, sets request parameters and creates text according to the format shown in Figure 2. Transmission request parameter setting means 5A
and a transmission command output means 5B which receives the text from the transmission request parameter setting means 5A and outputs it as a transmission command c to the vibration phase angle measuring device 2 at a cycle of 10 seconds.

また、データ格納手段7は、伝送データ入力手
段4から出力される各軸の3組データを順次入力
し、回転数・負荷状態判定手段6の判定したプラ
ント状態に応じて保存用の3組データを抽出する
ための保存用データ抽出手段7Aと、この保存用
データ抽出手段7Aからの抽出データを所定の記
憶領域に保存するための状態別データ保存手段7
Bと、この状態別データ保存手段7Bによつて実
際に3組データが保存されるデータ保存領域7C
よりなる。
Further, the data storage means 7 sequentially inputs the three sets of data for each axis output from the transmission data input means 4, and stores the three sets of data for storage according to the plant state determined by the rotation speed/load state determining means 6. A storage data extraction means 7A for extracting the storage data extraction means 7A, and a state-specific data storage means 7 for storing the extracted data from the storage data extraction means 7A in a predetermined storage area.
B, and a data storage area 7C in which three sets of data are actually stored by this state-specific data storage means 7B.
It becomes more.

また、監視用画面作成手段8は、外部コンソー
ルからの監視要求dを入力する監視画面出力要求
受付手段8Aと、この監視画面出力要求受付手段
8Aが入力した監視要求dと回転数・負荷状態判
定手段6により判定されたプラント状態を基に、
データ格納手段7内のデータ保存領域7Cより所
定の監視用画面表示用の3組データ(以下、監視
用データという)を取り出すための監視用データ
取出し手段8Bと、監視用の固定画面を保存する
ための固定画面データ保存領域8Cと、この固定
画面データ保存領域8Cから監視用の固定画面を
選択し、表示装置9に表示すると共に、表示した
画面に監視用データ取出し手段8Bからの監視用
データを表示するための監視画面出力手段8Dよ
りなつている。
Further, the monitoring screen creation means 8 includes a monitoring screen output request receiving means 8A that inputs a monitoring request d from an external console, and a monitoring screen output request receiving means 8A that inputs a monitoring request d and determines the rotation speed and load state. Based on the plant status determined by means 6,
Monitoring data retrieval means 8B for retrieving three sets of data for displaying a predetermined monitoring screen (hereinafter referred to as monitoring data) from the data storage area 7C in the data storage means 7, and a fixed screen for monitoring. A fixed screen data storage area 8C for monitoring, and a fixed screen for monitoring is selected from this fixed screen data storage area 8C and displayed on the display device 9, and the monitoring data from the monitoring data extraction means 8B is displayed on the displayed screen. It consists of a monitoring screen output means 8D for displaying.

以上の構成で、振動位相角測定器2は、タービ
ンロータのアンバランス振動を監視するために、
プラント1より入力したタービン回転数に同期し
た軸振動の交流信号aおよび信号a′を基にタービ
ンロータの8つの軸受の最大振幅値とその位相角
とそのときの回転数を1秒毎に測定する。このと
き、振動位相角測定器2は、各軸受に設置された
検出器からの軸振動の交流信号aおよび信号a′を
全軸同一タイミングで測定する。全軸同時に測定
する理由は、タービンロータの振動解析におい
て、各軸受の振動データが同一時刻におけるデー
タであることが必要とされるためである。
With the above configuration, the vibration phase angle measuring device 2 has the following functions in order to monitor unbalanced vibration of the turbine rotor:
Based on the shaft vibration alternating current signal a and signal a' synchronized with the turbine rotation speed input from plant 1, the maximum amplitude value of the eight bearings of the turbine rotor, its phase angle, and the rotation speed at that time are measured every second. do. At this time, the vibration phase angle measuring device 2 measures the AC signal a and the signal a' of shaft vibration from the detectors installed in each bearing at the same timing for all axes. The reason why all axes are measured at the same time is that vibration analysis of the turbine rotor requires vibration data for each bearing to be data at the same time.

振動位相角測定器2は、こうして1秒毎に測定
した振動の振幅値と位相角およびタービン回転数
の3組データを、各軸受毎に内部メモリに保存す
る。また、保存したデータをサイクリツクに更新
する。
The vibration phase angle measuring device 2 stores three sets of data of the amplitude value of the vibration, the phase angle, and the turbine rotation speed measured every second in the internal memory for each bearing. Also, the saved data can be updated cyclically.

振動位相各測定器2がこのような振動測定を行
なつている間、計算機3内の伝送要求パラメータ
設定手段5Aは第2図に示した要求パラメータを
設定する。要求パラメータのうちデータ個数は、
タービン昇速中には10rpm上昇毎、負荷上昇中に
は5MW上昇毎にデータを収集する必要があり、
この間のデータを漏れなく収集するために伝送指
令出力手段5Bから出力される伝送要求の周期が
遅れる場合を考慮して、通常、昇速中、負荷上昇
中は軸受毎に20個のデータを指定する。また時
に、回転数あるいは負荷保持中は伝送要求毎に1
分毎のデータの変化を確認するために軸受毎に64
個のデータ、速ちコントローラ毎の全メモリ内容
分を指定する。このデータ個数の切替えは、回転
数・負荷状態判定手段6により自動的に行なわれ
る。
While each vibration phase measuring device 2 is making such vibration measurements, the transmission request parameter setting means 5A in the computer 3 sets the request parameters shown in FIG. The number of data among the request parameters is
Data must be collected every 10 rpm during turbine speed increase and every 5 MW during load increase.
In order to collect data without omission during this period, 20 pieces of data are normally specified for each bearing during speed increase and load increase, taking into consideration the possibility that the cycle of transmission requests output from transmission command output means 5B may be delayed. do. Also, sometimes when the rotation speed or the load is being maintained, one per transmission request.
64 per bearing to see the change in data per minute
Specify the total memory contents for each controller. This switching of the number of data items is automatically performed by the rotation speed/load state determining means 6.

さて、伝送要求パラメータ設定手段5Aは第1
軸受に関する要求パラメータを設定し、テキスト
を作成すると、作成したテキストを伝送指令出力
手段5Bに出力する。伝送指令出力手段5Bは、
これを伝送指令cとして振動位相角測定器2へ出
力する。
Now, the transmission request parameter setting means 5A is
After setting required parameters regarding the bearing and creating a text, the created text is output to the transmission command output means 5B. The transmission command output means 5B is
This is output to the vibration phase angle measuring device 2 as a transmission command c.

振動位相角測定器2、伝送指令cを入力する
と、テキストを解読し、3組データとそれに対応
する同期アイデントを1個分のデータとして、こ
れを指定された個数分第3図に示すようなフオー
マツトに従つて、計算機3内の伝送データ入力手
段4に出力する。伝送データ入力手段4は、第1
軸受に対する3組データに入力すると、入力した
3組データのうち、最新の3組データの同期アイ
デントを伝送要求パラメータ設定手段5Aに出力
する。伝送要求パラメータ設定手段5Aは、この
第1軸受に関する最新の3組データの同期アイデ
ントを入力すると、この同期アイデントを第2軸
受の指定同期アイデントとし、第2軸受の要求パ
ラメータを設定してテキストを作成し、これを伝
送指令出力手段5Bに出力する。伝送指令出力手
段5Bはこれを伝送指令cとして振動位相角測定
器2へ出力する。この結果、振動位相角測定器2
は、今度は、第2軸受に関する3組データを同期
アイデントより指定された個数分だけ、第1軸受
と同様に伝送データ入力手段4へ出力する。
When the vibration phase angle measuring instrument 2 inputs the transmission command c, it decodes the text, treats the three sets of data and the corresponding synchronization ident as one piece of data, and outputs the specified number of data as shown in Figure 3. The data is output to the transmission data input means 4 in the computer 3 according to the format. The transmission data input means 4 is a first
When the three sets of data for the bearing are input, the synchronization identifier of the latest three sets of data among the input three sets of data is output to the transmission request parameter setting means 5A. When the transmission request parameter setting means 5A inputs the synchronization ident of the latest three sets of data regarding the first bearing, it sets this synchronization ident as the designated synchronization ident of the second bearing, sets the request parameter of the second bearing, and outputs the text. and outputs it to the transmission command output means 5B. The transmission command output means 5B outputs this to the vibration phase angle measuring device 2 as a transmission command c. As a result, the vibration phase angle measuring device 2
This time, in the same way as for the first bearing, it outputs three sets of data regarding the second bearing in the number specified by the synchronization identifier to the transmission data input means 4.

以下、伝送要求パラメータ設定手段5Aは、第
1軸受の最初の同期アイデントと指定されたデー
タ個数を用いて、第2軸受のときと同様にして、
第3軸受から第8軸受迄の要求パラメータを設定
してテキストを作成する。伝送指令出力手段5B
は作成されたテキストを順次伝送指令cとして出
力する。振動位相角測定器2は各軸受の同期のと
れた3組データを伝送データ入力手段4に順次出
力する。
Hereinafter, the transmission request parameter setting means 5A uses the first synchronization ident of the first bearing and the specified number of data pieces in the same manner as for the second bearing.
Set the required parameters for the third to eighth bearings and create text. Transmission command output means 5B
sequentially outputs the created text as a transmission command c. The vibration phase angle measuring device 2 sequentially outputs three sets of synchronized data of each bearing to the transmission data input means 4.

このような、第1軸受から第8軸受迄の同期の
とれた3組データの入出力動作を1回の伝送と見
なし、これを10秒毎に繰り返す。通常、第1軸受
に対する指定同期アイデントを指定することは少
なく、第1軸受に関する3組データは10秒毎に、
最新の3組データより指定されたデータ個数分だ
け入力されることになる。こうして、10秒毎に第
1軸受から第8軸受迄の同期のとれた3組データ
を入力した伝送データ入力手段4は、入力した3
組データを同期アイデントと共に、データ格納手
段7内の保存用データ抽出手段7Aに出力する。
This synchronized input/output operation of three sets of data from the first bearing to the eighth bearing is regarded as one transmission, and this is repeated every 10 seconds. Normally, it is rare to specify a specified synchronization ident for the first bearing, and three sets of data regarding the first bearing are sent every 10 seconds.
Only the specified number of data items will be input from the latest three sets of data. In this way, the transmission data input means 4 inputs three synchronized sets of data from the first bearing to the eighth bearing every 10 seconds.
The set data is outputted to the storage data extraction means 7A in the data storage means 7 together with the synchronization ident.

一方、回転数・負荷状態判定手段6は、定期的
にプラント状態データbを入力し、プラントが中
間回転数・定格回転数の保持、併入あるいは初負
荷・低負荷・中間負荷・定格負荷の保持のいずれ
の状態にあるかを判定し、第4図に示すようなプ
ラント状態テーブルを作成する。
On the other hand, the rotation speed/load condition determination means 6 periodically inputs the plant condition data b, so that the plant maintains the intermediate rotation speed/rated rotation speed, joins the rotation speed, or maintains the initial load, low load, intermediate load, or rated load. It is determined which state of holding the plant is in, and a plant state table as shown in FIG. 4 is created.

このプラント状態テーブルは、初期値は“0”
にセツトされており、タービンが所定の運転状態
にあると判定されると対応するビツトが“1”に
セツトされ、フラグが立てられる。また、併入以
降は負荷も合わせて読み込みプラント状態テーブ
ルに記録する。データ格納手段7内の保存用デー
タ抽出手段7Aは、この回転数・負荷状態判定手
段6により設定されたそのときのプラント状態テ
ーブルを参照し、プラント状態が次のどのタイプ
に属しているかを判定する。
The initial value of this plant status table is “0”
When it is determined that the turbine is in a predetermined operating state, the corresponding bit is set to "1" and a flag is set. After addition, the load is also read and recorded in the plant status table. The storage data extracting means 7A in the data storage means 7 refers to the current plant state table set by the rotation speed/load state determining means 6, and determines which of the following types the plant state belongs to. do.

CASE タービン回転数昇速中 CASE タービン回転数保持中または併入以降
の負荷保持中 CASE 負荷上昇中 プラント状態がCASEの場合は、回転数
10rpm上昇毎、CASEの場合は、タービン回転
数・負荷に変化がないので時間を基準にして
60sec毎、またはCASEの場合は負荷5MW上昇毎
の監視用データを保存する。
CASE Turbine rotation speed is increasing CASE Turbine rotation speed is being maintained or load is being maintained after merging CASE Load is increasing If the plant status is CASE, the rotation speed is
Every 10rpm increase, in the case of CASE, there is no change in the turbine rotation speed or load, so it is based on time.
Save monitoring data every 60 seconds or every 5 MW increase in load in case of CASE.

このため、プラント状態がCASEに属すると
きは、先ず、3組データの回転数をチエツクして
10rpm毎の3組データを保存用データ抽出手段7
Aにより抽出する。次いで、この抽出した3組デ
ータを状態別データ保存手段7Bによりデータ保
存領域7CのCASE用の領域へ軸受別に保存す
る。
Therefore, when the plant status belongs to CASE, first check the rotation speed of the 3 sets of data.
Data extraction means 7 for saving 3 sets of data every 10 rpm
Extract by A. Next, the extracted three sets of data are stored for each bearing in the CASE area of the data storage area 7C by the state-specific data storage means 7B.

一方、プラント状態がCASEに属するとき
は、回転数・負荷状態判定手段6により読み込ま
れる負荷が5MW変化したときに入力したテキスト
の最新の3組データを抽出して、5MW毎の監視用
データとしてCASEの領域へ軸受別に保存す
る。
On the other hand, when the plant status belongs to CASE, the latest 3 sets of data of the input text are extracted when the load read by the rotation speed/load status determination means 6 changes by 5 MW , and the data is used for monitoring every 5 MW . Save each bearing as data in the CASE area.

更にプラント状態が、CASEに属するなら
ば、1分毎の3組データを保存するため、前回抽
出した3組データの同期アイデントを見て(前回
の同期アイデント)+60(mod64)の同期アイデン
トを持つ3組データを捜し出しこれを抽出する。
例えば、前回抽出した3組データの同期アイデン
トが10の場合、1分経過したときの抽出すべき3
組データは10+60=70となるがmod64を計算し同
期アイデントが6のものが丁度1分後の3組デー
タとなり、これを抽出することになる。このよう
に抽出された3組データはCASEの領域へ軸受
別に保存される。
Furthermore, if the plant state belongs to CASE, in order to save 3 sets of data every minute, look at the sync ident of the 3 sets of data extracted last time and have a sync id of (previous sync ident) + 60 (mod64). Find and extract three sets of data.
For example, if the synchronization ident of the 3 sets of data extracted last time is 10, the 3 sets of data to be extracted after 1 minute have passed.
The set data will be 10 + 60 = 70, but when mod64 is calculated, the one with a synchronization ident of 6 will be the 3 set data exactly 1 minute later, and this will be extracted. The three sets of data extracted in this way are saved in the CASE area for each bearing.

また特に、CASEの場合、1分間の間に位相
角が大きく変化した場合は、異常をとらえる貴重
なデータと考えられるため、例えば10°/sec以上
の変化が現われたときには、その間のデータも抽
出するようにしてある。
In particular, in the case of CASE, if the phase angle changes significantly over a period of one minute, it is considered valuable data for detecting abnormalities, so for example, if a change of 10°/sec or more appears, the data during that time will also be extracted. It is designed to do so.

このようにして、データ保存領域7Cには、プ
ラント状態別に、また、各軸受毎に新しく抽出さ
れた監視データが次々と保存される。このとき、
現在の監視データの収集状況を一目で把握するた
めにCASEの場合ならば、第5図aに示すよう
に収集状況判定用の情報レコードを設定し、収集
が進めば情報レコードを更新する。これは保存し
た監視データの管理を容易にするためであり、例
えばCASEの場合、10rpm毎の監視データを10
個づつ1またまりとし、第5図bに示すような監
視データにして保存する。また、CASEの場合
は5MW毎の監視データが10個で1まとまりとなつ
て保存されており、情報レコードでは50MW毎に
データの収集状況を監視し、5MW毎に10個のデー
タが全てそろつた時点で各情報レコード対応する
フラグを立てる。このように、データ管理を
100rpm、50MW毎に行なうのは、監視画面でデー
タを更新する周期を考慮に入れるためである。
CASEに相当するデータは監視データ収集周期
も1分と長いため、1分毎に管理する。
In this way, newly extracted monitoring data for each plant state and each bearing is successively stored in the data storage area 7C. At this time,
In the case of CASE, in order to grasp the current collection status of monitoring data at a glance, an information record for determining the collection status is set as shown in FIG. 5a, and the information record is updated as the collection progresses. This is to facilitate the management of saved monitoring data. For example, in the case of CASE, monitoring data every 10 rpm is
Each data is grouped into one group and saved as monitoring data as shown in FIG. 5b. In addition, in the case of CASE, 10 pieces of monitoring data for every 5 MW are saved as one group, and in the information record, the data collection status is monitored every 50 MW , and 10 pieces of data are saved for every 5 MW . When all the information is collected, set a flag corresponding to each information record. In this way, data management
The reason why this is done every 50 MW at 100 rpm is to take into consideration the frequency at which data is updated on the monitoring screen.
Data corresponding to CASE has a long monitoring data collection cycle of one minute, so it is managed every minute.

さて、今運転員が監視要求dを入力すると、監
視用画面作成手段8内の監視画面出力要求受付手
段8Aは、運転員により指定された軸受No.を監視
用データ取出し手段8Bに出力する。監視用デー
タ取出し手段8Bは、まず、回転数・負荷状態判
定手段6により設定されたプラント状態テーブル
により、そのときのプラント状態を判断し、プラ
ント状態に合わせて指定された軸受No.に関する監
視用データを取り出す。監視用画面出力手段8D
は、監視用データ取出し手段8Bが取り出した監
視用データに合わせて、固定画面データ保存領域
8Cに格納されているCASEとCASEの監視
用データ表示用画面AまたはCASEとCASE
の監視用データ表示用画面Bの2つの極座標グラ
フが表示されるいずれかの画面を選択し、これを
表示装置9に表示する。このとき、選択される監
視画面と監視データの組合せを第6図に示す。プ
ラント状態が併入以前ならばCASEの監視用デ
ータが取り出され、画面Aが選択される。取り出
されたCASEの監視用データは、表示された画
面Aの一方の極座標グラフにプロツトされる。プ
ラント状態が回転数保持中ならばCASE内に加
えてCASEの監視用データが取り出され、画面
Aが選択されて、2つの極座標グラフにそれぞれ
の監視用データがプロツトされる。また、プラン
ト状態が負荷保持中ならばCASEおよびCASE
の監視用データが取り出され、今度は画面Bが
選択されて、2つの極座標グラフにそれぞれの監
視用データがプロツトされる。
Now, when the operator inputs the monitoring request d, the monitoring screen output request accepting means 8A in the monitoring screen creating means 8 outputs the bearing number specified by the operator to the monitoring data extracting means 8B. The monitoring data retrieval means 8B first determines the plant state at that time based on the plant state table set by the rotation speed/load state determining means 6, and determines the monitoring data regarding the bearing number specified according to the plant state. Extract data. Monitoring screen output means 8D
is the CASE and CASE monitoring data display screen A or CASE and CASE stored in the fixed screen data storage area 8C according to the monitoring data retrieved by the monitoring data retrieval means 8B.
Select one of the screens on which the two polar coordinate graphs of the monitoring data display screen B are displayed and display it on the display device 9. The combination of monitoring screen and monitoring data selected at this time is shown in FIG. If the plant status is before annexation, CASE monitoring data is retrieved and screen A is selected. The extracted CASE monitoring data is plotted on one polar coordinate graph of the displayed screen A. If the plant state is that the rotational speed is being maintained, CASE monitoring data is extracted in addition to CASE data, screen A is selected, and the respective monitoring data are plotted on two polar coordinate graphs. Also, if the plant status is load holding, CASE and CASE
The monitoring data is extracted, screen B is selected this time, and the respective monitoring data are plotted on two polar coordinate graphs.

次に、具体的な定転数路数保持時の監視画面の
例を第7図に示す。これは画面Aの例であり、左
側の極座標グラフは時間を基準にしたときの
CASEのグラフであり、10分毎に最大振幅値と
位相角をプロツトしたものである。図中、T−V
とはTime−Vibrationの略である。右側の極座
標グラフはタービン回転数を基準にしたときの
CASEのグラフであり、500rpm毎に最大振幅
値と位相角をプロツトしたものである。図中、S
−VはSpeed−Vibrationの略である。各プロツ
ト点のデータ値は、各極座標グラフの右下に表を
作つて表示してある。また、画面左上には軸受No.
も表示してある。
Next, FIG. 7 shows a specific example of a monitoring screen when maintaining a constant rotation speed and path number. This is an example of screen A, and the polar coordinate graph on the left is based on time.
This is a graph of CASE, in which the maximum amplitude value and phase angle are plotted every 10 minutes. In the figure, T-V
is an abbreviation for Time-Vibration. The polar coordinate graph on the right is based on the turbine rotation speed.
This is a graph of CASE, in which the maximum amplitude value and phase angle are plotted at every 500 rpm. In the figure, S
-V is an abbreviation for Speed-Vibration. The data values for each plot point are displayed in a table at the bottom right of each polar coordinate graph. Also, the bearing number is displayed at the top left of the screen.
is also displayed.

この画面Aが表示されたのちは、データ保存領
域7Cに保存される新たな監視用データは、運転
員により監視要求が解除されるまでは、定期的に
データ保存領域7Cの情報レコードを参照してデ
ータ更新がある毎に更新データを読み込む監視用
データ取出し手段8Bにより取り出され、その都
度、監視画面上に表示される。これにより、以後
運転員はリアルタイムで指定したタービンロータ
のアンバランス振動を監視することができる。
After this screen A is displayed, new monitoring data to be saved in the data storage area 7C will be periodically referenced to the information record in the data storage area 7C until the monitoring request is canceled by the operator. The updated data is retrieved by the monitoring data retrieval means 8B which reads the updated data each time the data is updated, and is displayed on the monitoring screen each time. This allows the operator to monitor unbalanced vibrations of the designated turbine rotor in real time.

以上のように本実施例によれば、プラントの起
動時より一貫して振動監視データを収集している
ため、運転員が監視要求を行なうことにより、い
つでもデータ収集時からのタービンロータの軸振
動を監視できる。また、プラント状態に応じて監
視画面を切替えているため、パターン認識が容易
となり、簡単に異常判定を行なうことができ、プ
ラント異常を早期に発見することができる。
As described above, according to this embodiment, since vibration monitoring data is collected consistently from the time the plant is started up, an operator can request monitoring at any time to detect the shaft vibration of the turbine rotor from the time of data collection. can be monitored. Moreover, since the monitoring screen is switched according to the plant status, pattern recognition becomes easy, abnormality determination can be easily performed, and plant abnormality can be discovered at an early stage.

尚、本実施例では併入以降は自動的に負荷基準
の監視画面が選択されるようになつているが、併
入以降でも回転数上昇中の監視画面を履歴データ
として表示できるように選択する機能を付加して
もよい。これにより、文字通りオンラインでその
場限りの監視だけではなく、常に収集されたデー
タを自由に引出すことができ振動解析能力を増す
ことができる。
In addition, in this embodiment, the load-based monitoring screen is automatically selected after the combination, but even after the combination, the monitoring screen when the rotation speed is increasing can be selected so that it can be displayed as historical data. Functions may be added. This allows you to not only perform online monitoring on a temporary basis, but also to freely pull out collected data at any time, increasing your vibration analysis capabilities.

また、より一層異常検出を容易にするために、
プラントにおける正常なパターンを平均的に定
め、それをデータベースに保存し、本実施例の監
視画面と同時にその標準的な正常パターンも合わ
せて表示してもよい。これにより、運転員はさら
に容易に正常パターンとのパターンマツチングを
行なうことができ、より早く、適確に振動異常を
検知することができる。
In addition, in order to make abnormality detection even easier,
The average normal pattern in the plant may be determined, stored in a database, and the standard normal pattern may be displayed simultaneously with the monitoring screen of this embodiment. Thereby, the operator can more easily perform pattern matching with the normal pattern, and can more quickly and accurately detect vibration abnormalities.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、プラントを起動
したのち、ロータの軸振動をオンラインで監視す
ることができると共に、運転員による監視要求が
あつたとき、プラント状態に応じたパターンマツ
チングの容易な監視画面が作成されるため、簡単
に異常判定が行なえ、プラント異常を早期に発見
できる振動監視装置が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to monitor the shaft vibration of the rotor online after starting the plant, and when a monitoring request is made by an operator, the vibration can be monitored according to the plant status. Since a monitoring screen with easy pattern matching is created, a vibration monitoring device that can easily perform abnormality determination and discover plant abnormalities at an early stage can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例による振動監視装置
の構成図、第2図は第1図の伝送指令出力手段か
らの送信テキスト説明図、第3図は第1図の振動
位相角測定器からの送信データのフオーマツト説
明図、第4図は第1図の回転数・負荷状態判定手
段が設定するプラント状態テーブル説明図、第5
図aは第1図の状態別データ保存手段が監視デー
タを保存したときに設定する監視データ保存用情
報テーブル説明図、第5図bは第1図のデータ保
存領域内に保存された監視用データ説明図、第6
図は監視画面と監視データの組合せ説明図、第7
図は監視画面の表示説明図、第8図は振動の振幅
と位相の極座標表示説明図、第9図はアンバラン
ス振動による極座標表示のパターン例説明図であ
る。 1……プラント、2……振動位相角測定器、3
……計算機、4……伝送データ入力手段、5……
データ伝送要求手段、5A……伝送要求パラメー
タ設定手段、5B……伝送指令出力手段、6……
回転数・負荷状態判定手段、7……データ格納手
段、7A……保存用データ抽出手段、7B……状
態別データ保存手段、7C……データ保存領域、
8……監視用画面作成手段、8A……監視画面出
力要求受付手段、8B……監視用データ取出し手
段、8C……固定画面データ保存領域、8D……
監視画面出力手段、9……表示装置。
FIG. 1 is a configuration diagram of a vibration monitoring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a text transmitted from the transmission command output means of FIG. 1, and FIG. 3 is a vibration phase angle measuring device of FIG. 1. FIG. 4 is an explanatory diagram of the format of the data sent from the plant, and FIG.
Figure a is an explanatory diagram of the monitoring data storage information table that is set when the status-specific data storage means in Figure 1 saves monitoring data, and Figure 5 b is an explanatory diagram of the monitoring data storage information table that is set when the status-specific data storage means in Figure 1 saves monitoring data. Data explanatory diagram, 6th
The figure is an explanatory diagram of the combination of monitoring screen and monitoring data.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the display of the monitoring screen, FIG. 8 is an explanatory diagram of polar coordinate display of amplitude and phase of vibration, and FIG. 9 is an explanatory diagram of an example of a pattern of polar coordinate display due to unbalanced vibration. 1...Plant, 2...Vibration phase angle measuring device, 3
...Computer, 4...Transmission data input means, 5...
Data transmission request means, 5A...Transmission request parameter setting means, 5B...Transmission command output means, 6...
Rotation speed/load condition determination means, 7...Data storage means, 7A...Saving data extraction means, 7B...Status-specific data storage means, 7C...Data storage area,
8...Monitoring screen creation means, 8A...Monitoring screen output request receiving means, 8B...Monitoring data retrieval means, 8C...Fixed screen data storage area, 8D...
Monitoring screen output means, 9...Display device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 回転機械の軸受部に配置されたロータの軸振
動を計測する振動検出器より回転数に応じた振動
の増幅値、位相角を周期的に読み込んで、その振
動の最大振幅値とその最大振幅値の基準点からの
位相角およびそのときの回転数を内部メモリに記
憶更新していく振動位相角測定器と、前記ロータ
の回転数および負荷状態を判定する回転数・負荷
状態判定手段と、前記振動位相角測定器に対し測
定データの伝送要求を出すデータ伝送要求手段
と、前記振動位相角測定器より送信されるデータ
を読み込む伝送データ入力手段と、前記回転数・
負荷状態判定手段により判定されたプラントの状
態に応じて前記伝送データ入力手段により読み込
んだデータを編集し保存するデータ格納手段と、
前記ロータの回転数および負荷状態に応じて振動
監視のためのデータの表示内容を定め前記データ
格納手段により保存されたデータの中からそれに
見合つたものを抽出し振動監視画面を作成する監
視用画面作成手段と、この監視用画面作成手段で
作成した振動監視画面を表示する画面表示装置と
から成ることを特徴とする振動監視装置。 2 特許請求の範囲第1項記載において、前記監
視用画面作成手段は、前記回転機械が昇速中のと
きは一定回転数上昇毎、回転数および負荷が一定
で前記回転機械が保持中のときは一定時間間隔
毎、また、前記回転機械の負荷が上昇中のときは
一定負荷上昇毎のデータを前記データ格納手段よ
り抽出し、対応する監視画面を作成することを特
徴とする振動監視装置。
[Scope of Claims] 1. The vibration amplification value and phase angle according to the rotational speed are periodically read from a vibration detector that measures the shaft vibration of the rotor disposed in the bearing part of the rotating machine, and the maximum of the vibration is determined. a vibration phase angle measuring device that stores and updates the amplitude value, the phase angle of the maximum amplitude value from a reference point, and the rotational speed at that time in an internal memory; and a rotational speed/angle measuring device that determines the rotational speed and load condition of the rotor. load condition determination means; data transmission request means for requesting the vibration phase angle measuring device to transmit measurement data; transmission data input means for reading data transmitted from the vibration phase angle measuring device;
data storage means for editing and saving the data read by the transmission data input means according to the plant state determined by the load state determination means;
A monitoring screen for creating a vibration monitoring screen by determining display contents of data for vibration monitoring according to the rotational speed and load condition of the rotor, extracting appropriate data from data stored by the data storage means; A vibration monitoring device comprising a creation means and a screen display device for displaying a vibration monitoring screen created by the monitoring screen creation means. 2. In the scope of claim 1, the monitoring screen creation means is configured to generate a monitoring screen every time the rotational speed increases by a certain amount when the rotating machine is speeding up, and when the rotational speed and load are constant and the rotating machine is maintained. The vibration monitoring device is characterized in that data is extracted from the data storage means at fixed time intervals, or every fixed load increase when the load of the rotating machine is increasing, and creates a corresponding monitoring screen.
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