往复式压缩机组在线监测与诊断系统CMD-3N的研制
摘要
本课题主要针对扬子石油化工公司提出的往复式压缩机组在线监测的开发项目，结合目前振动信号处理理论、先进的计算机硬件和软件的技术以及当前流行的网络处理技术，提出了一套完善的解决方案，设计出CMD-3N往复式压缩机组在线监测与诊断系统。
该系统采用了集成度和可靠性比较高的嵌入式设备和专用的AD转化电路，在硬件上确保系统的稳定。嵌入式设备采用了DOS和Linux两种比较稳定的操作系统，为应用程序的稳定运行提供了可靠的基础。系统在内部实现分布式设计，把采集模块和网络通信模块分开，减轻了各个模块的系统负担；在外部通过以太网的方式，用服务器／客户机的模式开发，让多个用户可以通过网络，远程监视汽轮发电机的运行状态。这个项目已经开发完成，并通过实验室测试。
本文研究和探讨了往复式机械振动监测和故障诊断系统的原理和对振动信号分析的方法，分别从组成CMD-3N系统的通讯子模块、数据采集子模块的硬件结构和软件设计、整个系统网的络拓扑结构和网络通信协议以及最后的实验室测试等几方面详细论述了这套仪器系统。
This researching subject is designed for S&T development project, a real time monitor of reciprocating machinery, proposed by Yang Zi Petrochemical Company. Using the technology of vibratory signal processing, hardware and software in computer field, and data communication in computer network, the CMD-3N system is designed for accomplish the project.
This system, CMD-3N, employs embedded device, specialized AD circuit and operation system of DOS and Linux to accomplish a higher stability and reliability and make it easy to design the application program. This system adopts distributed structure internal and Browse/Server pattern external. Because of reasonable network structure, it enhances its reliability and flexibility, and can permit multi-user remote accessing. Now the system has been accomplished and tested.
This paper introduces the theorem of vibratory monitor in reciprocating machinery and failure diagnosis system, and discusses the CMD-3N system from the aspects of hardware and software designing of the composed modules (communication and data collection), network topology, network communication protocol and the debug results.
该系统采用了集成度和可靠性比较高的嵌入式设备和专用的AD转化电路，在硬件上确保系统的稳定。嵌入式设备采用了DOS和Linux两种比较稳定的操作系统，为应用程序的稳定运行提供了可靠的基础。系统在内部实现分布式设计，把采集模块和网络通信模块分开，减轻了各个模块的系统负担；在外部通过以太网的方式，用服务器／客户机的模式开发，让多个用户可以通过网络，远程监视汽轮发电机的运行状态。这个项目已经开发完成，并通过实验室测试。
本文研究和探讨了往复式机械振动监测和故障诊断系统的原理和对振动信号分析的方法，分别从组成CMD-3N系统的通讯子模块、数据采集子模块的硬件结构和软件设计、整个系统网的络拓扑结构和网络通信协议以及最后的实验室测试等几方面详细论述了这套仪器系统。
This researching subject is designed for S&T development project, a real time monitor of reciprocating machinery, proposed by Yang Zi Petrochemical Company. Using the technology of vibratory signal processing, hardware and software in computer field, and data communication in computer network, the CMD-3N system is designed for accomplish the project.
This system, CMD-3N, employs embedded device, specialized AD circuit and operation system of DOS and Linux to accomplish a higher stability and reliability and make it easy to design the application program. This system adopts distributed structure internal and Browse/Server pattern external. Because of reasonable network structure, it enhances its reliability and flexibility, and can permit multi-user remote accessing. Now the system has been accomplished and tested.
This paper introduces the theorem of vibratory monitor in reciprocating machinery and failure diagnosis system, and discusses the CMD-3N system from the aspects of hardware and software designing of the composed modules (communication and data collection), network topology, network communication protocol and the debug results.
引文
1) 沈庆根，《化工机器故障诊断技术》，浙江大学出版社
2) 屈梁生，《机械故障诊断学》，上海科学出版社
3) 何正嘉，《机械故障》，上海科技出版社
4) 程佩青，《数字信号处理教程》，清华大学出版社
5) 佟德纯，《工程信号处理及应用》，上海交通大学出版社
6) 沈兰荪，《数据采集技术》，中国科技大学出版社
7) 徐宜生，丁振容，《自动检测仪表电子电路设计》，原子能出版社
8) 李清泉，黄吕宁，《集成运算放大器原理与应用》
9) Dhamdhere, D. M，《系统程序设计和操作系统》，清华大学出版社
10) Andrew S. Tanenbaum, Albert S. Woodhull，《操作系统：设计与实现》，电子工业出版社
11) 王士元，《C高级实用程序设计》，清华大学出版社
12) Joe Campbell，《串行通信C程序员指南》，清华大学出版社
13) Environment，W. Richard Stevens，《UNIX环境高级编程》，机械工业出版社
14) Warren W. Gay，《Linux编程24学时教程》，机械工业出版社
15) John Shapley Gray，《UNIX进程间通信》，电子工业出版社
16) K. Wall, M. Watson, M. Whitis，《GNU／Linux编程指南》，清华大学出版社
17) Douglas E. Comer, David L. Stevens，《用TCP／IP进行网际互联》，电子工业出版社
18) William Stallings，《数据与计算机通信》，电子工业出版社，
19) Daniel P. Bovet, 《Understanding the LINUX KERNEL》，影印版
20) Michael R. Sweet, Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems 5th Edition
21) Greg Hankins, Linux Serial HOWTO
22) Peter H. Baumann, Linux Serial Programming HOWTO
23) Terry Dawson, Linux NET-2/NET-3 HOWTO
24) Brian Ward, Kernel HOWTO
25) Daniel Barlow, The Linux GCC HOWTO
26) Eric.S. Raymond, Linux Install HOWTO
27) DIAMOND-MM-AT, Autocalibrating, 12-bit Analog I/O PC/104 Module, User Manual
28) Using the DiskOnChip, with Linux OS installation Manual
2) 屈梁生，《机械故障诊断学》，上海科学出版社
3) 何正嘉，《机械故障》，上海科技出版社
4) 程佩青，《数字信号处理教程》，清华大学出版社
5) 佟德纯，《工程信号处理及应用》，上海交通大学出版社
6) 沈兰荪，《数据采集技术》，中国科技大学出版社
7) 徐宜生，丁振容，《自动检测仪表电子电路设计》，原子能出版社
8) 李清泉，黄吕宁，《集成运算放大器原理与应用》
9) Dhamdhere, D. M，《系统程序设计和操作系统》，清华大学出版社
10) Andrew S. Tanenbaum, Albert S. Woodhull，《操作系统：设计与实现》，电子工业出版社
11) 王士元，《C高级实用程序设计》，清华大学出版社
12) Joe Campbell，《串行通信C程序员指南》，清华大学出版社
13) Environment，W. Richard Stevens，《UNIX环境高级编程》，机械工业出版社
14) Warren W. Gay，《Linux编程24学时教程》，机械工业出版社
15) John Shapley Gray，《UNIX进程间通信》，电子工业出版社
16) K. Wall, M. Watson, M. Whitis，《GNU／Linux编程指南》，清华大学出版社
17) Douglas E. Comer, David L. Stevens，《用TCP／IP进行网际互联》，电子工业出版社
18) William Stallings，《数据与计算机通信》，电子工业出版社，
19) Daniel P. Bovet, 《Understanding the LINUX KERNEL》，影印版
20) Michael R. Sweet, Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems 5th Edition
21) Greg Hankins, Linux Serial HOWTO
22) Peter H. Baumann, Linux Serial Programming HOWTO
23) Terry Dawson, Linux NET-2/NET-3 HOWTO
24) Brian Ward, Kernel HOWTO
25) Daniel Barlow, The Linux GCC HOWTO
26) Eric.S. Raymond, Linux Install HOWTO
27) DIAMOND-MM-AT, Autocalibrating, 12-bit Analog I/O PC/104 Module, User Manual
28) Using the DiskOnChip, with Linux OS installation Manual