摘要：介绍宣龙高速线材有限责任公司将状态监测、故障预知及远程诊断技术应用于轴瓦的维护，通过对精轧机前后轴瓦温度进行网络化自动监测和在线诊断实现了对轴瓦的事故预知与实时监控。

　　关键字：轧机，轴，,数据采集，实时监测，诊断，设计改造

　　宣龙高线精轧机采用国产顶交45°轧机，设计Z高速度为115m/s，保证速度90m/s。在高速运转的精轧机组中，轴承是关键部件之一，其中对电机轴承温升的实时监测能可靠地反映其运行的稳定性。但现有监测系统中没有轴承温度的实时监测，仅靠不定期的检查，很难及早发现轴承故障隐患。将轴承温度信号测取出来，通过轧机生产线自动化网络系统，将其输入到人机接口，以随时掌握轴承温度变化情况，作出适时判断并采取必要措施，是确保精轧机安全稳定运行的有效手段。

　　一、系统配置

　　宣龙高线的自动化系统由三级控制系统和两层通信网络构成。二级控制系统由人机接口（HMI）、基础自动化系统和调速传动控制系统构成，分别完成不同的控制功能在这项改造中，充分利用到人机接口和基础自动化系统。

　　1．人机接口（HMI）

　　由高性能微机组成，主要实现自动化系统的人机接口功能，将采集到的参数进行动态显示，进行故障报警并记录，对生产报表进行生成、存储及打印等。

　　2．基础自动化系统

　　采用西门子公司型PLCS7-400和PLCS7-300系列产品。SIEMENSS7系列产品功能强大，配置灵活，有如下突出特点：(1)高速。极短的指令执行时间使S7-400和S7-300在竞争中脱颖而出；(2)坚固。即使在恶劣、不稳定的工业环境下，全封闭的模板依然可正常工作，无风扇操作降低了安装费用；(3)功能完善、强大。允许多CPU配置，功能更强、速度更快，同时，配有品种齐全的功能模板，充分满足现场需求；(4)通信能力强。分布式的内部总线允许在CPU与I/O间进行快速的通信，P总线与输入／输出模板进行数据交换，K总线将大量数据传送到功能模板和通信模板。

　　本系统所选CPU装备了ProfiBus-DP接口，保证了对分布式I/O进行快速数据交换。强大的通信模板允许点对点通信，并可用工业以太网进行通信。

　　ET200M是一个模块化的I/O站，具有IP20的保护等级。它可以用S7-300可编程控制器的信号模板和功能模板进行扩展。由于它可安装的模板范围很广，因此，ET200M适合于特殊的和复杂的自动化任务。ET200M是ProfiBus-DP现场总线上的一个从站，Z大的传输速率是12Mbps。

　　二、设计改造

　　1．温度检测

　　温度信号的测取通过放置在精轧机轴瓦内部测温孔中的铂热电阻PT100传感器完成。其测温范围可达一200~850℃，具有测量精度高、稳定性好的优点。

　　2．ET200M与PLC之间的信号传输

　　在精轧机附近的远程I/O站ET200M中增加一块模拟量输入模板，将铂热电阻连接到其任意通道中，以接收温度信号。

　　宣龙高线精轧机采用国产顶交45°轧机，设计Z高速度为115m/s，保证速度90m/s。在高速运转的精轧机组中，轴承是关键部件之一，其中对电机轴承温升的实时监测能可靠地反映其运行的稳定性。但现有监测系统中没有轴承温度的实时监测，仅靠不定期的检查，很难及早发现轴承故障隐患。将轴承温度信号测取出来，通过轧机生产线自动化网络系统，将其输入到人机接口，以随时掌握轴承温度变化情况，作出适时判断并采取必要措施，是确保精轧机安全稳定运行的有效手段。

　　由于PLC对远程I/O站模板信号状态的实时读取功能，能可靠的保证信号的快速传输，使温度信号实时不失真地传输到PLC中。

　　PLC与各自的远程I/O站之间和一种实时、开放性工业现场总线网络。其特点是使用数字传输，易于正确接收和差错检验，保证了数据的可靠性和准确性，有利于降低工厂低层设备之间的电缆连接成本。易于安装、维修和扩充，能及时发现故障，便于及早处理，Z大优点是能充分利用智能设备的能力。

　　ProfiBus网网卡的通信协议允许少量数据的高速循环通信，因而总线的循环扫描时间极短，在特定环境下可小于2ms。

　　3．PLC与人机接口