电机状态监测：并行控制，集中管理

摘要：

电机状态监测就是给电机体检与诊断，既需要知道电机的状态值;也需要电机状态值在关键时刻及时发送至正确的接收方。泰诺的电机状态监测系统，提供了从适合机器环境使用的坚固传感器到智能手机上的可视化产品的完整解决方案，客户无需费力的调整现有设备和工作，即可轻松进行电机状态监测改造，并构建相应的独立控制系统。

电机作为工业世界的支柱，在发电、制造和运输等各种工业领域的泵、压缩机、鼓风机、风扇、机床、起重机、输送机和电动汽车等应用场景中都发挥着至关重要的作用。据统计，全球产生的总电能的50%以上用于电机，工业电力的约 60%被电机消耗。但在严苛的工业环境中，作为工业生产主要动力源的电机又时刻经受着热应力、环境变化、机械应力、外部负载变化、电流偏差、润滑不足和密封不良、多尘环境、制造缺陷和自然老化等因素的侵蚀，使得其不可避免的产生一些意外故障。这些故障若在初级阶段被忽视，极易导致灾难性的电机故障和次生灾害，如流程关闭以及严重的人员伤亡，并带来巨大的经济损失和负面的社会效应。

为了减少无计划故障停机带来的高成本,如今越来越多的工厂将智能状态监测为基础的预防性维护引入到电机运维中。凭借先进的传感器技术、智能现场设备和无线传输，泰诺的电机状态监测不仅可以持续进行，而且可以从绝对意义的任何地方进行。根据电机状态监测采集的数据，即可在早期对故障发出预警，可有效保障连续生产、不间断作业、提高产量和效益。那么，泰诺的电机状态监测又有哪些优势?部署电机状态监测的好处是什么?

单机状态监测——并行控制

振动被证明是一种指示磨损以及即将发生的故障的可靠指标，对于电机而言尤为如此，不同的频率模式可以提供不平衡或轴承损坏等异常情况方面的信息。而电机的温度测量同样关键，因为温度的大幅提升表明出现磨损或轴承润滑不足。QM30VT2传感器是基于MEMS的紧凑振动和温度传感器，可使用磁性托架直接安装在电机座上，可以提供不同频率范围的二维速度和加速度数据，因而可以根据测量数据的变化鉴定不同形式的损坏。同时，其IP67传感器可检测-40 °C至+105 °C范围内的温度变化。

泰诺的电机状态监测系统，就借助QM30VT2传感器实时的检测电机振动和温度值的状态值，并将状态监测的测量值分别发送至I/O模块。在状态监测的评估阶段，使用速度和加速度数据来检测错误、执行诊断或进行预测。

泰诺的电机状态监测系统还利用紧凑型TBEN-S2-2COM多协议I/O模块对RS485(多点式)和RS232(点对点)等不同通信标准的支持，将状态监测的过程数据从系统控制器传输至电机。而且，状态监测数据在传输至控制系统的同时传输至边缘网关、HMI、控制系统或云应用。该特点可确保电机控制功能仍像在PLC中一样正常，同时在不同的层级对状态监测的振动数据进行评估。状态监测的振动数据传输的优先级要低于电机控制数据，因此可以确保状态监测和控制2个数据流在同一根以太网电缆上的可靠通信，可同时通过工业以太网网络进行传输，用户可以高效地使用现有基础设施，从而节约成本费用。

多机状态监测——集中管理

在工厂生产中，无论是排放系统、泵还是压缩机，工厂和仓库中使用着各种不同尺寸的电机，并且通常都安装在偏远位置。因此，机器维护非常耗时且易出错，尤其当维护人员仅按照指示不定期进行现场检查时。因此，为了保障整厂的生产效率和连续作业，需要同时对多个电机状态监测的数据进行采集、评估、集中显示并与警报功能关联，以便及时作出关于即将发生的失效问题的警告。

电机状态监测传感器和泰诺紧凑型TBEN-S2-2COM I/O模块构成的分布式状态监测监测系统就可以实现多地多台电机的集中状态监测。凭借AGREE编程环境带来的内置功能，状态监测的现场总线模块可在必要时提供PLC功能，并将超出阈值的信息直接发送至信号灯。另外，状态监测的TBEN模块也可与HMI设备连接。

利用无线系统进行无线传输还可实现电机状态监测更高的灵活性。为此，将类似振动和温度传感器的设备与状态监测的传输模块(节点)串联，由状态监测的传输模块将数据发送至状态监测的接收器(网关)。为了同时确定电流消耗变化，用户可使用提供额外变送器信号输入的特殊节点。必要时，无线节点可以是使用电池供电的，从而无需布置电源。这可显著减少状态监测所需的接线工作，并且有助于将状态监测系统精确布置在理想位置。

分布式电机状态监测系统状态监测数据传输无需在HMI终结，因为可以通过以太网连接到达其他目的地：例如在WebVisu显示或发送自动电子邮件通知的互联网浏览器，以及内部自动化环境(PLC、HMI等)。

分布式电机状态监测系统不局限于工厂中的物理显示设备和信号发射器。分布式电机状态监测系统还可以将无线网关与泰诺TX700 HMI连接，使用VisuPro软件显示多个机器的状态数据，以便提取日志文件或配置警报。这使得状态监测参数可通过移动网络或Wifi发送至泰诺云端，云端可以在无互联网连接的情况下托管或者作为内部I T 中心的私有云。优势：信息可随时在任何连接的终端设备(例如智能手机或平板电脑)上调用，并与SMS或电子邮件通知关联。因此，可以在云端门户上利用单独的可配置面板进行维护。

电机日常运维中的难点，一个是电机状态值的未知;一个是电机状态值无法在关键时刻发送至正确的接收方。而泰诺的电机状态监测系统，提供了从适合机器环境使用的坚固传感器到智能手机上的可视化产品的完整解决方案，客户无需费力的调整现有设备和工作，即可轻松进行电机状态监测改造，并构建相应的独立控制系统。

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