Dokumentacja techniczna systemu monitoringu głównych mechanizmów maszyn podstawowych

Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, jako realizator podzadania 1.1 projektu rozwojowego pt: “Mechatroniczny system sterowania diagnostyki i zabezpieczeń w maszynach górnictwa odkrywkowego” występuje z ofertą: Licencji na System monitoringu głównych mechanizmów maszyn podstawowych.

System realizuje akwizycję sygnałów wibroakustycznych z czujników, umieszczonych w węzłach łożyskowych mechanizmu napędu i parametrów pobranych z systemu automatyki maszyny oraz wyznacza trendy sygnałów diagnostycznych i na tej podstawie dokonuje oceny stanu technicznego poszczególnych zespołów napędu.

Pracę systemu można nadzorować z poziomu administracji kopalni oraz z dowolnego komputera PC mającego uprawnienia nadane przez kopalnię. System składa się z następujących części: zespołu czujników pomiarowych, jednostki obliczeniowej z systemem czasu rzeczywistego oraz urządzeń wizualizacji i archiwizacji danych.
Jednostka obliczeniowa z systemem czasu rzeczywistego składa się z trzech podstawowych części: przemysłowego modułu wejść i wyjść, przemysłowej matrycy bramek i kontrolera czasu rzeczywistego.

Moduły wejść i wyjść podłączone są bezpośrednio do programowalnej matrycy FPGA. Układ umożliwia równoczesną akwizycję wszystkich kanałów pomiarowych. Następnie dane przesyłane są, za pośrednictwem wysoko przepustowej magistrali, do kontrolera czasu rzeczywistego. Preferowaną jednostką obliczeniową jest urządzenie NI cRIO-9022.

Aplikacja systemu mnitoringu, funkcjonująca na jednostce obliczeniowej, składa się z dwóch podstawowych części: aplikacji programowalnej matrycy bramek i aplikacji funkcjonującej na kontrolerze czasu rzeczywistego. Wielowątkowa struktura pozwala na rozbudowę systemu o kolejne wątki analizy,akwizycji czy też komunikacji bez konieczności ingerencji w istniejący już kod programu.

Aplikacja funkcjonująca na urządzeniu wizualizacji i archiwizacji składa się z trzech podstawowych watków: komunikacja, zapis do pliku oraz komunikacja z siecią Internetową kopalni. Wątek komunikacji odbiera dane z jednostki obliczeniowej i przesyła do wątku zapisu do pliku. Dane są równocześnie wyświetlane na interfejsie użytkownika. Przykładowy interfejs użytkownika pokazany jest na rysunku 2. Niebieskie strzałki na interfejsie pokazują rozmieszczenie i kierunek działania czujników. Przy każdym czujniku znajduje się wyświetlacz na którym prezentowana jest wartość skuteczna przyspieszenia drgań oraz dwa przyciski.

Po naciśnięciu pierwszego na ekranie pojawia się okno analizy danych pomiarowych, drugiego okno historii.

Aplikacja systemu monitoringu przekładni planetarno stoąkowej napedu koła czepakowego została wdrożona na koparcce KWK 1500s w Kopalni Wędka Brunatnego Konin.