係統集成振動分析助力可靠監測鋼結構的承載能力

　　海洋平台是一種海上大型工程結構物，其鋼結構長期處於海浪衝擊、鹽霧、潮(chao)氣(qi)和(he)複(fu)雜(za)的(de)海(hai)水(shui)等(deng)環(huan)境(jing)中(zhong)
，受(shou)海(hai)水(shui)和(he)海(hai)生(sheng)物(wu)的(de)侵(qin)蝕(shi)，產(chan)生(sheng)劇(ju)烈(lie)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)，腐(fu)蝕(shi)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)著(zhe)海(hai)洋(yang)結(jie)構(gou)材(cai)料(liao)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)
，從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)到(dao)海(hai)洋(yang)平(ping)台(tai)的(de)使(shi)用(yong)安(an)全(quan)。但(dan)由(you)於(yu)平(ping)台(tai)遠(yuan)離(li)海(hai)岸(an)，不(bu)能(neng)定(ding)期(qi)做(zuo)維(wei)修(xiu)保(bao)養(yang)，一(yi)旦(dan)故(gu)障(zhang)出(chu)現(xian)，將(jiang)導(dao)致(zhi)整(zheng)個(ge)裝(zhuang)置(zhi)停(ting)機(ji)，甚(shen)至(zhi)導(dao)致(zhi)石(shi)油(you)鑽(zuan)井(jing)平(ping)台(tai)事(shi)故(gu)，從(cong)而(er)造(zao)成(cheng)巨(ju)大(da)經(jing)濟(ji)損(sun)失(shi)。因(yin)此(ci)
，中(zhong)國(guo)海(hai)油(you)非(fei)常(chang)重(zhong)視(shi)記(ji)錄(lu)平(ping)台(tai)結(jie)構(gou)的(de)真(zhen)實(shi)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)和(he)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)。

　　EtherCAT 模擬量端子模塊

　　用作數據采集的基礎

　　根據“十三五”zhongdazhuanxianggongzuodeanpai，zhonghaiyouxuanqubohaimoupingtaizuoweipingtaijiankangjiancedeshidianpingtai

，weicixuyaozaigaipingtaidajianyitaozaixianjiancexitong。jiyuxiangmuyezhuqianqiduipingtaidelilunfenxiyijixianchangtiaoyan
，nidinglediyipijianceneironghejiancexitongfangan，yibianshunlidijinxingjiankangjiancexitongdeanzhuanghebufang。 采集到的信號通過用於狀態監測（IEPE）並具有超采樣能力的 XFC EtherCAT 端子模塊 EL3632 采集，並以高達 50 ksamples/s 的速度傳輸給 CX2020 嵌入式控製器進行分析評估。

　　測ce量liang係xi統tong監jian測ce平ping台tai的de運yun行xing狀zhuang況kuang
，並bing通tong過guo振zhen動dong數shu據ju診zhen斷duan鋼gang結jie構gou的de負fu載zai情qing況kuang。該gai試shi點dian項xiang目mu的de目mu標biao是shi對dui平ping台tai結jie構gou進jin行xing完wan整zheng性xing監jian測ce，從cong而er實shi現xian對dui結jie構gou生sheng存cun環huan境jing狀zhuang態tai進jin行xing預yu判pan，及ji早zao發fa現xian有you害hai征zheng兆zhao和he特te征zheng信xin息xi，及ji時shi進jin行xing預yu防fang。天tian津jin奧ao菱ling公gong司si負fu責ze實shi施shi這zhe個ge要yao求qiu極ji為wei嚴yan苛ke的de項xiang目mu
，該gai公gong司si專zhuan注zhu於yu海hai洋yang造zao波bo水shui利li行xing業ye多duo年nian
，與yu國guo內nei多duo所suo高gao校xiao和he科ke研yan院yuan所suo均jun有you長chang期qi合he作zuo，為wei客ke戶hu提ti供gong創chuang新xin的de自zi動dong化hua解jie決jue方fang案an


，比bi如ru使shi用yong倍bei福fu技ji術shu實shi施shi的de狀zhuang態tai監jian測ce係xi統tong。“通俗地說，狀態監測與故障診斷就是給機器看病。與其他品牌相比，倍福控製係統作為‘醫生’的診斷工具，再合適不過了。”奧菱公司的範立鵬這樣說道。

　　實時進行詳細的振動分析

　　振動監測係統共配備了 48 個(ge)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，它(ta)們(men)分(fen)別(bie)密(mi)封(feng)於(yu)滿(man)足(zu)平(ping)台(tai)防(fang)爆(bao)要(yao)求(qiu)的(de)防(fang)爆(bao)盒(he)內(nei)。振(zhen)動(dong)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)信(xin)號(hao)線(xian)從(cong)測(ce)量(liang)點(dian)出(chu)發(fa)，進(jin)入(ru)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)室(shi)的(de)控(kong)製(zhi)櫃(gui)，通(tong)過(guo)路(lu)由(you)層(ceng)連(lian)接(jie)至(zhi) 2 通道 IEPE 端子模塊 EL3632，它具有 XFC 超采樣功能，采樣率高達 50 ksamples/s
，分辨率為 16 位
，確保實時采集振動數據。

　　CX2020 嵌入式控製器和 EL3632 EtherCAT 模擬量端子模塊構成了一個非常緊湊的控製和測量數據采集係統。

　　傳感器數據經 CX2020 嵌入式控製器進行分析、處理和保存後，被上傳至石油鑽井平台的主計算機進行二次計算存儲，並在主計算機上實現數據顯示、數據存檔和實時預警。同時，主計算機通過光纜將所有數據傳輸至陸上中央控製室。

　　同時
，奧菱使用 TwinCAT 高級編程語言開發的分析應用程序運行於 CX2020 上，便於數據管理與保存等功能。此外
，豐富的緊湊型 I/O 模塊以及靈活的 EtherCAT 拓tuo撲pu結jie構gou都dou支zhi持chi後hou期qi的de功gong能neng擴kuo展zhan和he集ji成cheng。基ji於yu這zhe些xie優you勢shi特te點dian
，奧ao菱ling計ji劃hua將jiang倍bei福fu先xian進jin的de控kong製zhi技ji術shu更geng多duo地di應ying用yong於yu設she備bei狀zhuang態tai監jian測ce。例li如ru

，他ta們men也ye會hui逐zhu漸jian基ji於yu TwinCAT 平台實施機器學習、人工智能深度學習
、神經網絡等功能。

　　關於德國倍福                                        

　　倍福（Beckhoff）公司總部位於德國威爾市。作為全球自動化技術的驅動者，倍福定義了自動化領域的許多國際標準。公司所生產的工業 PC、現場總線模塊
、驅動產品和TwinCAT自動化軟件構成了一套完整的
、相互兼容的控製係統
，可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。倍福於1997年進入中國市場，致力於幫助製造企業提升競爭優勢
，加速轉型升級。倍福在業內享有“創新引擎”的美譽
，公司所倡導的PC控製技術具有良好的開放性
，將IT技術、互聯網和自動化技術完美融合，助力實現工業 4.0 和智能製造。憑借領先的技術優勢和豐富的行業知識，倍福的創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能
、電子製造
、金屬加工、包裝機械
、物流輸送以及樓宇自控等眾多領域。                                        

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