【振动监测专栏】基于Logix平台的ICM（现场设备层）

现场设备也就是生产运行时所用到的傻大粗的机械设备，大有汽轮机组、压缩机组，小有风机、泵等。这些设备虽然看起来很粗犷，但是其内心也有柔弱的一面。所以在日日夜夜对其下命令干活的同时，也要考虑一下人家的感受。知其所需，供其所欲。

针对现场设备及工艺这一层，我想对于大部分工控人来说，第一时间想到的必然是电力控制这一块的业务。马达保护器、变频器以及伺服电机等可谓是现场控制的重中之重。好吧，马达保护器和伺服电机暂且抛开不讲。看到了变频器（尤其是中、高压变频器），对于搞振动监测的人，第一时间一定要想到这台机器是可以调转速的。那么问题就来了，既然转速是可调的，那么振动的工频也是变化的，如果实时获得并及时作出同步计算呢？

两种解决办法

一，加装转速传感器，或利用现有的相位传感器，实时的测量主轴转速。这种办法好处自然不用多讲，坏处是什么？首先，相位传感器每周期只有一个脉冲，利用它来测转速，精度太低。其次，转速传感器需要测速盘，对于一些中小型设备（风机、泵、磨机等）无疑增加施工复杂度，而且现阶段大多中小设备是不加装相位传感器及测速盘的。

于是就有了第二种办法，从变频器读取转速信号。由于变频器在驱动设备前就已经确定了所调频率，且调速后会得到一个反馈值，这个值是可以进现场总线的。Logix平台下最终所有的信息都会汇总到Logix控制器，所以控制器完全可以把变频器上来的转速信息以标签形式发布到振动监测模块的转速输入上，这便完成了数据的同步。此外，大多电机控制采用变频器加编码器的方式处理，那么我们完全可以进一步把电机的运转状态一并要走，包括电机正反转、旋转位置等。而这些也是做集成化状态监测必不可少的信息。当然这么做也存在他的问题，因为转速信息从变频器到控制器，再从控制器到状态监测模块，必然增加了响应时间，这对于大型机组的振动保护是不被允许的。不过如果用到了振动保护的话，一般也不会抠门到连个相位槽或者转速盘都没有了，毕竟还要做EODS呢么。

相位很重要，转速也很重要。之前说到要转速时提到了同步和异步的概念，这二者有什么区别呢？

在说同步之前，我们先说说异步。所谓异步采集可以简单的解释为：你跑你的，我采我的，不管你跑的多快，我始终一分钟给你拍10张照片，你要觉得我不行，那么你换个拍照快一点的人来。于是同步采集的意思呢，就是这个拍照的人是个高手，你跑的快我就拍的快；你跑的慢我就拍的慢。

看起来好像同步总是比异步好的，因为同步的话可以保证始终能捕捉到被测物体。但实际上此二者是各有利弊的，而且大多时候我们会选择异步采集。为什么？说起来也很简单，因为被测物体不可能总一直在变转速，一旦转速到达稳定状态（状态监测里简称稳态）时，如果还实时的采用同步采集，那么不仅浪费CPU利用率，同时还会增大缓存的负荷。因为同步采集时需要提前预算转速，然后根据设置的每周期采集的点数来确定最终的实际采样频率。

换句话说，异步采集就是一个人无脑的每10秒按一次快门，他所需要的能力就是做好曝光，找好焦点什么的。而同步采集的话，在每次按下快门前还需要以迅雷不及掩耳之势预判出被拍人的跑步速度、然后根据他迈腿的频率在计算出按下快门的间隔……

同步采集主要应用于启停机或长间距变转速状态下的瞬时数据监测（状态监测里简称瞬态），这个间隔一般几秒到几分不等，多用于大型汽轮机组。在这个过程中转速在不停变化且有可能会通过共振点，所以为了保证一个整周期内的样本点数足以做傅里叶变换，便有了同步采集这个概念。

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