关于用于锥形球磨机的预防性维护监视系统的解决方案

挑战：

开发一套多功能磨机监控系统，可以用于检测材料误用和测量内部机械结构磨损程度，同时可以为老旧机器的建模提供信息数据库支持，以达到减小停工时间，削减维护费用的目的。

解决方案：

使用传感器链收集各种物理参数；利用NI CompactRIO 平台分析参数，实时诊断；利用NI LabVIEW Real-Time 模块，观察机器的实时状态，并用LabVIEW软件进行日志文件的管理。

锥形球磨机是碎木料生产链中的一个环节。它的主要任务是减小碎木料的尺寸。其工作原理是通过一个固定钳口和一个锥形运动钳口的相互挤压从而碾磨入料。

这款监视系统被用于两台相同的机器（美卓矿机公司Mesto Minerals的HP4 研磨机）。每台机器重25吨，由功率为315KW的感应电机驱动，每小时可处理约400吨入料。

来自24个传感器的测量数据

监控过程需要综合处理和分析各种物理参数。传感器链由6个加速度传感器、6个PT100 温度传感器、4个电感传感器、4个模拟压力开关以及2个流量计组成。有些传感器是嵌入到机器内部，临近主机；还有些是安装在磨机的外部，比如水压传感器和流速计。

寻找一个开放性的解决方案

对于这个项目，我们首先挑选了一些在线监控系统的制造商。但我们很快发现他们的解决方案是封装完毕、标准化的，所以只能部分满足我们特殊的使用需求。

接下来，我们将项目需求反应给了National Instruments 。对于我们的问题来说，NI的技术以及开发平台显然提供了一个完美的解决方案。所以现在，我们仅仅只剩下一个困难还要克服：我们能否掌握足够的技巧将我们的在振动分析和诊断领域的专业知识写成LabVIEW的程序代码？

在仅仅学习了5天LabVIEW Core、LabVIEW FPGA和LabVIEW Real-Time课程以后，我们就知道LabVIEW开发环境是一个非常棒的软硬件解决方案。它被公认为是灵感的源泉，让我们有足够的信心完成项目的开发。

高质量的人机界面

除此以外，通过LabVIEW 开发系统，我们还可以创建一个高质量的控制接口，从而不必再重新购买一套监控系统。

适用于恶劣环境的CompactRIO

我们选择CompactRIO平台的另一个原因是它对恶劣环境的抵抗力使它非常容易地应用到采石场这样的环境中。另外，它的低功耗也使得在封闭环境中长期工作成为可能。同时，高品质的连接头也保证了在振动以及温度变化的情况下监控系统的可靠性。

整个系统由一个NI cRIO-9074实时控制器以及插在底板上的NI 9233，NI9203以及NI 9481 C系列模块构成。应用软件是使用LabVIEW Real-Time和LabVIEW FPGA模块在LabVIEW开发软件中开发完成的。