基于智能型马达控制器的设备管理系统及其安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及马达控制器设备管理领域，尤其涉及一种基于智能型马达控制器的设备管理系统及其安装方法。
【背景技术】
[0002]设备是现代化生产活动的物质技术基诎，只有正确地操作使用设备，精心地维护保养设备，按计划进行设备检修，使设备处于良好的运行状态，才能保证生产过程的连续性，保证生产的正常秩序。设备是一个工厂的灵魂，是获得利润的源泉，工厂的一切制度和运作方式都以设备的正常运行为中心，而设备的管理方式是确保设备正常高效运行的关键。
[0003]随着计算机技术、网络通信技术、自动控制技术等的发展，现场总线在工业控制领域得到了广泛的应用，而基于线程总线的设备管理技术也同时得到了发展。
[0004]目前我国火力(或核电等)发电厂、石油化工及钢铁等产业均配置有较多数量的马达(电机)。如何实现对该现场总线上的存储在智能型马达控制器内部的诊断与统计信息进行读取和传输，并将信息汇总到设备管理系统中，方便维护和检修人员及时地了解现场运行的马达控制器的运行状况，是亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种基于智能型马达控制器的设备管理系统，基于Profibus DP现场总线技术，研究一种技术手段，实现对该现场总线上的存储在智能型马达控制器内部的诊断与统计信息进行读取和传输，并将信息汇总到设备管理系统中，再进一步对这些信息进行实时分析、优化、状态评估、故障诊断、检修指导等，方便维护和检修人员及时地了解现场运行的马达控制器的运行状况。
[0006]为解决上述技术问题，本发明涉及一种基于智能型马达控制器的设备管理系统，所述设备管理系统包括上层监控系统和就地设备，所述就地设备包括η个马达控制器，其中η为正整数；所述上层监控系统包括集散控制系统、实时监控系统和设备管理系统；所述马达控制器分别通过PR0FIBUS-DP总线和光缆连接所述集散控制系统和总服务器，所述总服务器通过光缆连接所述实时监控系统和设备管理系统，所述总服务器内部设置历史数据库和经验数据库。
[0007]优选方案中，所述PR0FIBUS-DP总线和光缆之间设置光电转换器，所述光缆和集散控制系统之间设置光电转换器，所述光缆和总服务器之间设置光电转换器。设备管理系统还可以包括机柜，光电转换器放置于机柜内部，避免外部环境灰尘等因素的影响，安放位置合适，便于插拔维护、检查光缆转换设备的运行状态。
[0008]优选方案中，所述光缆的敷设布线时选用层绞式绝缘光缆，所述光缆的整盘长度为2km或4km ;所述管道光缆接头处每侧预留长度为6_8m ;布设光缆的牵引力小于等于所述光缆允许张力的80%，瞬时最大牵引力小于等于所述光缆允许张力的100%。
[0009]层绞式绝缘光缆光缆密度大、性能稳定且价格便宜，因而选用。由于制造的光缆整盘长度通常都比较长，制造长度为2或4km时抗拉力和抗侧压力性能较好。管道光缆接头处预留长度不可过多也不可过少，预留长度的过多或过少均能影响日后的维护，给应急抢修工作带来不必要的麻烦。布放光缆的牵引力应不超过光缆允许张力的80%，一般为100-300kg，直埋光缆为600-800kg。瞬时最大牵引力不得大于光缆允许张力100%。主要牵引力应加在光缆的加强构件上，光缆不应直接承受拉力，以避免光缆受损伤而导致接续损耗增大。
[0010]优选方案中，所述现场总线电缆的连接采用增安型接线箱，所述总线电缆穿入接线箱时采用防爆电缆密封接头。
[0011]本发明同时提供一种上述基于智能型马达控制器的设备管理系统的安装方法，包括光缆的敷设布线、光缆的续接以及现场设备的总线电缆连接。
[0012]优选方案中，光缆的续接包括如下步骤:
(1)在待接续光缆上套上对接续部位补强的热缩保护管；
(2)剥除光缆端部40?60mm长的一次涂覆和二次涂覆层，用干净的酒精棉将光缆擦拭干净；
(3)用端面切割刀对光缆进行切割，切割好的端面要求平整且无毛刺无缺损，并与轴线垂直；
(4)将两根按上述步骤切割后的光缆放入光缆熔接机自动接续；
(5)用光时域反射仪进行对熔接后光缆的接续性能测试，与熔接机估算接续损耗相比较，符合接续指标后将光缆拿出，把热缩保护管置于熔接部位上，加强芯的中心应正对熔接点，然后放入热熔灶将热缩保护管热熔对光缆接头进行保护；
(6)当全部光缆接续完后，收入收容盘内，并用光时域反射仪复测，直至全部合格后进行接头盒的封闭工作。
[0013]光缆开剥前应先检查光缆端头外部是否完好，切除损坏的部分，一般切除lm。其次应清洁光缆外护套距端头1.2m。
[0014]优选方案中，所述接续性能测试采用双向侧试法，其平均值为光缆接头的实际损耗。光时域反射仪对光缆的测试效果与测试方向有关，不同的测试方向可能会造成测试结果大不相同，所以应采用双向侧试法，其平均值为光缆接头的实际损耗。
[0015]优选方案中，布放光缆时光缆盘转动速度与光缆步入速度同步，所述光缆出盘处的弯曲半径大于等于所述光缆外径的20倍，所述光缆的一次牵引长度小于等于1km。
[0016]优选方案中，现场总线设备上，支线电缆的屏蔽线剪断，并用绝缘带包好，避免与表壳接地螺丝连接；各段总线电缆的屏蔽线在接线箱内通过接地端子连接起来，屏蔽线只在机柜侧的端子接地，中间部分对地绝缘。
[0017]现场总线网段对绝缘要求很高，为了防止总线回路受潮，应用增安型(EExe)接线箱，电缆穿入接线箱时要用防爆电缆密封接头。采用总线专用的端子块与各总线设备连接，总线端子块具有短路保护功能，短路时指示灯亮，确保一个支路短路时不影响其它支路的正常工作。在现场总线设备上，支线电缆的屏蔽线要剪断，并用绝缘带包好，不能与表壳接地螺丝连接。各段总线电缆的屏蔽线应在接线箱内通过接地端子连接起来，屏蔽线只能在机柜侧(Marshalling)的端子接地，中间任何地方对地绝缘要良好，不能有多点接地情况，这样可以防止静电感应和低频(50Hz)的干扰。
[0018]优选方案中，不同种类的电缆相互之间必须保持一定距离，并且当它们相互交叉时必须正交交叉，避免任意长度的平行排列；所述电缆放置于金属管道或金属桥架内。在可能有较大压力的区域内(比如经常性的人员踩踏或汽车经过路线)，应将Profibus电缆放置在高强度金属管道或金属桥架内。如果压力较小，则可使用硬PVC管道。
[0019]PR0FIBUS总线上的数据传输是完全基于数字信号实现的，这样可以大幅提高信号传输过程中的抗干扰能力；采用PR0FIBUS总线直接连接现场智能设备，可以减少大量接线点，减少了由于接线不牢或接线不规范引起的故障；PR0FIBUS连接智能设备，减少了 A/D转换的环节，提高了自动化系统的采集精度；PR0FIBUS-DP总线的传输速率可达12M，具有很高的实时性。
[0020]集散控制系统(DCS)是一类主站，主要采集周期性数据、诊断信息等；实时监控系统(SIS)和设备管理系统(MIS)是二类主站，用于采集非周期性数据，两套系统互相补充。实时监控系统侧重于该设备所采集的信息，并对这些信息加以处理，及时的反映出来。如:电流电压是否越限、保护是否动作、开关是否正常分合等，并通过画面把这些信息加以显示。而设备管理软件则侧重于对该设备自身信息的收集和处理，并把这些信息进行统计归纳处理，然后再加以显示、告警等。它有一个对数据进行统计归纳的过程，并结合当前数据和历史的数据进行统一判断的过程。这些数据的分析前提是要有一个历史数据库来保存数据，并且从这些历史数据中归纳提取出经验数据，形成经验数据库加以推广和应用。
[0021]本发明的有益效果为:基于Profibus DP现场总线技术，通过马达控制器与上层监控系统的对接，实现对该现场总线上的存储在智能型马达控制器内部的诊断与统计信息进行读取和传输，并将信息汇总到设备管理系统中，再进一步对这些信息进行实时分析、优化、状态评估、故障诊断、检修指导等，方便维护和检修人员及时地了解现场运行的马达控制器的运行状况。
【附图说明】
[0022]图1为本发明设备管理系统的整体架构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
[0024]参见图1，本发明涉及一种基于智能型马达控制器的设备管理系统，包括上层监控系统和就地设备，所述就地设备包括η个马达控制器，其中η为正整数。上层监控系统包括集散控制系统DCS、实时监控系统SIS和设备管理系统MIS。马达控制器分别通过PR0FIBUS-DP总线和光缆连接集散控制系统和总服务器，总服务器通过光缆连接所述实时监控系统和设备管理系统，总服务器内部设置历史数据库和经验数据库。
[0025]PR0FIBUS-DP总线和光缆之间设置光电转换器，所述光缆和集散控制系统之间设置光电转换器，所述光缆和总服务器之间设置光电转换器。设备管理系统还可以包括机柜，光电转换器放置于机柜内部，避免外部环境灰尘等因素的影响，安放位置合适，便于插拔维护、检查光缆转换设备的运行状态。集散控制系统(DCS)是一类主站，主要采集周期性数据、诊断信息等；实时监控系统(SIS)和设备管理系统(MIS)是二类主站，用于采集非周期性数据，两套系统互相补充。
[0026]实时监控系统侧重于该设备所采集的信息，并对这些信息加以处理，及时的反映出来。如:电流电压是否越限、保护是否动作、开关是否正常分合等，并通过画面把这些信息加以显示。
[0027]而设备管理系统则侧重于对该设备自身信息的收集和处理，并把这些信息进行统计归纳处理，然后再加以显示、告警等。它有一个对数据进行统计归纳的过程，并结合当前数据和历史的数据进行统一判断的过程。