用于工业机器的灵活且可扩展的监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种灵活监测系统和对应的使用方法。该系统可包括包含背板的基座，以及通信地耦接到该背板的一个或多个电路。这些电路能够被设计成具有通用架构，该通用架构可编程以执行不同的预先确定的功能，诸如输入、输出和处理。通过将灵活监测系统的功能分成不同的电路，能够通过以不同的组合布置已经创建的部件来快速开发灵活监测系统的新的具体实施。多个基座也能够以在相应的基座之间建立共用背板的方式通信地耦接。因此，该灵活监测系统的具体实施将电路的组合分布在不同的基座上，从而提供灵活部署选项。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于工业机器的灵活且可扩展的监测系统相关申请的交叉引用本申请是根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年4月6日提交的美国专利申请号15/947,760的优先权的权益的国际专利申请，该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
技术介绍
许多行业，诸如烃精炼和发电，可很大程度上依赖于机械的操作，并且在一些情况下，依赖于机械的连续操作。在这些环境中，由于修理费用以及生产损失和对工人的潜在伤害，一个或多个机器的故障可带来大量成本。考虑到这些风险，可能常见的是监测一个或多个机器部件的某些操作参数。操作参数的测量可提供对机器部件的机械条件的指示，从而允许在故障之前对机器部件执行预防性维护(例如，修理、更换等)。该监测可提供一种或多种长期有益效果，诸如较低的生产成本、减少的设备停机时间、改善的可靠性和增强的安全性。
技术实现思路
一般来讲，提供了用于机器诸如工业机器的保护和/或状况监测的系统和方法。在一个实施方案中，提供了一种系统，并且该系统可包括背板、第一输入电路、第二输入电路和保护处理电路。背板可被配置为耦接到多个电路。背板还可被配置为从耦接到背板的至少一个电路接收监测数据。第一输入电路可耦接到背板，并且该第一输入电路可被配置为从第一传感器接收第一传感器信号。第一传感器信号可表示包括第一机器部件的第一操作参数的测量结果的第一监测数据。第一输入电路还可被配置为将第一监测数据传输到背板。第二输入电路可耦接到背板，并且该第二输入电路可被配置为从不同于第一传感器的第二传感器接收第二传感器信号。第二传感器信号可表示第二监测数据，该第二监测数据包括第二机器部件的第二操作参数的测量结果。第二输入电路还可被配置为将第二监测数据传输到背板。保护处理电路可耦接到背板，并且该保护处理电路可被配置为响应于接收到第一保护命令而从背板检索第一所选择的监测数据。第一所选择的监测数据可包括第一监测数据和第二监测数据中的至少一者的至少一部分。保护处理电路还可被配置为确定表征第一所选择的监测数据的值。保护处理电路还可被配置为将所确定的值传输到背板。在另一个实施方案中，系统可包括耦接到背板的系统接口电路。该系统接口电路可被配置为将第一保护命令传输到背板。第一保护命令可识别第一所选择的监测数据以供保护处理电路检索。在另一个实施方案中，第一保护命令可包括对应于第一所选择的监测数据的相应警报状况的一个或多个设定点。保护处理电路可进一步被配置为基于设定点与所确定的值的比较来确定第一所选择的监测数据的状态，并且将所确定的状态传输到背板。在另一个实施方案中，第一所选择的监测数据可包括第一监测数据和第二监测数据的至少一部分。在另一个实施方案中，该系统可包括耦接到背板的第一输出电路。该第一输出电路可被配置为从背板检索所确定的值，并且输出过程控制信号，该过程控制信号包括相对于预先确定的标度与所确定的值成比例的电流或电压。在另一个实施方案中，该系统可包括耦接到背板的第二输出电路。第二输出电路可被配置为响应于接收到第二保护命令而从背板检索第二监测数据，并且将检索到的第二监测数据输出到数据存储设备和显示器中的至少一者。第二保护命令可由系统接口电路传输到背板，并且第二保护命令可识别第二监测数据。该第二监测数据可包括第一操作参数测量结果和第二操作参数测量结果中的至少一者的至少一部分。在另一个实施方案中，背板可以是无源背板。在一个实施方案中，提供了一种系统，并且该系统可包括背板和状况处理电路。背板可被配置为通信地耦接到多个电路并且从耦接到背板的至少一个电路接收监测数据。该监测数据可包括机器部件的由传感器采集的操作参数的测量结果中的至少一个测量结果和表征状态时间的监测数据的至少一个值。状况处理电路可耦接到背板，并且该状况处理电路可被配置为响应于从第一网络接收到调节命令而从背板检索监测数据的第一所选择的部分。状况处理电路还可被配置为将检索到的监测数据的第一所选择的部分传输到第一网络。状况处理电路可被禁止将信息传输到背板。在另一个实施方案中，监测数据可包括基于所确定的值的状态时间的所测量的操作参数的状态。调节命令是可操作的以使状况处理电路从背板检索状态，确定检索到的状态与预先确定的状态相匹配，并且检索对应于状态时间之前的第一预先确定的持续时间的操作参数测量结果的第一部分和对应于状态时间之后的第二预先确定的持续时间的操作参数测量结果的第二部分中的至少一者。在另一个实施方案中，第一网络未通信地耦接到第二网络。第二网络可与控制系统通信，该控制系统是可操作的以控制机器部件的操作参数的。在另一个实施方案中，系统包括耦接到背板的系统接口电路。该系统接口电路可被配置为从第二网络接收保护命令，并且将该保护命令传输到背板。在另一个实施方案中，系统可包括耦接到背板的保护处理电路。该保护处理电路可被配置为响应于接收到保护命令而从背板检索操作参数测量结果。该保护处理电路还可被配置为基于检索到的操作参数测量结果来确定值，并且将所确定的值传输到背板。在另一个实施方案中，背板可以是无源背板。还提供了用于监测机器的方法。在一个实施方案中，该方法可包括将第一输入电路和第二输入电路通信地耦接到背板。该方法还可包括由第一输入电路将第一监测数据传输到背板。第一监测数据可表示第一机器部件的由第一传感器采集的第一操作参数的测量结果。该方法还可包括由第二输入电路将第二监测数据传输到背板。第二监测数据可表示第二机器部件的由不同于第一传感器的第二传感器采集的第二操作参数的测量结果。该方法还可包括将保护处理电路通信地耦接到背板。该方法还可包括响应于接收到第一保护命令，由保护处理电路从背板检索第一所选择的监测数据。第一所选择的监测数据可包括第一监测数据和第二监测数据中的至少一者的至少一部分。该方法还可包括由保护处理电路确定表征第一所选择的监测数据的值。该方法还可包括由保护处理电路将所确定的值传输到背板。在另一个实施方案中，该方法可包括将系统接口电路通信地耦接到背板，以及将第一保护命令传输到背板。第一保护命令可识别第一所选择的监测数据以供保护处理电路检索。在另一个实施方案中，第一保护命令可包括对应于第一所选择的监测数据的警报状况的设定点。该方法还可包括由保护处理电路基于设定点来确定第一所选择的监测数据的状态，并且由保护处理电路将所确定的状态传输到背板。在另一个实施方案中，该方法可包括将输出电路通信地耦接到背板。该方法还可包括响应于接收到第二保护命令，由输出电路从背板检索第二监测数据。该方法还可包括由输出电路将检索到的第二监测数据输出到与机器控制系统通信的内部网络，该机器控制系统是可操作的以控制第一机器部件的第一操作参数和第二机器部件的第二操作参数。第二保护命令可由系统接口电路传输到背板，并且该第二保护命令可识别第二监测数据。该第二监测数据可包括第一操作参数测量结果和第二操作参数测量结果中的至少一者的至少一部分。在另一个实施方案中，该方法可包括将状况处理电路通信地耦接到背板和第一网络。该方法还可包括响应于从不同于内部网络的外部网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，所述系统包括：/n背板，所述背板被配置为耦接到多个电路并且从耦接到所述背板的至少一个电路接收监测数据；/n第一输入电路，所述第一输入电路耦接到所述背板，并且被配置为：从第一传感器接收第一传感器信号，所述第一传感器信号表示包括第一机器部件的第一操作参数的测量结果的第一监测数据；并且将所述第一监测数据传输到所述背板；/n第二输入电路，所述第二输入电路耦接到所述背板，并且被配置为：从不同于所述第一传感器的第二传感器接收第二传感器信号，所述第二传感器信号表示包括第二机器部件的第二操作参数的测量结果的第二监测数据；并且将所述第二监测数据传输到所述背板；和/n保护处理电路，所述保护处理电路耦接到所述背板，并且被配置为：/n响应于接收到第一保护命令，从所述背板检索第一所选择的监测数据，所述第一所选择的监测数据包括所述第一监测数据和所述第二监测数据中的至少一者的至少一部分，/n确定表征所述第一所选择的监测数据的值，以及/n将所确定的值传输到所述背板。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180406 US 15/947,7601.一种系统，所述系统包括：
背板，所述背板被配置为耦接到多个电路并且从耦接到所述背板的至少一个电路接收监测数据；
第一输入电路，所述第一输入电路耦接到所述背板，并且被配置为：从第一传感器接收第一传感器信号，所述第一传感器信号表示包括第一机器部件的第一操作参数的测量结果的第一监测数据；并且将所述第一监测数据传输到所述背板；
第二输入电路，所述第二输入电路耦接到所述背板，并且被配置为：从不同于所述第一传感器的第二传感器接收第二传感器信号，所述第二传感器信号表示包括第二机器部件的第二操作参数的测量结果的第二监测数据；并且将所述第二监测数据传输到所述背板；和
保护处理电路，所述保护处理电路耦接到所述背板，并且被配置为：
响应于接收到第一保护命令，从所述背板检索第一所选择的监测数据，所述第一所选择的监测数据包括所述第一监测数据和所述第二监测数据中的至少一者的至少一部分，
确定表征所述第一所选择的监测数据的值，以及
将所确定的值传输到所述背板。


2.根据权利要求1所述的系统，所述系统包括系统接口电路，所述系统接口电路耦接到所述背板并且被配置为将所述第一保护命令传输到所述背板，所述第一保护命令识别所述第一所选择的监测数据以供所述保护处理电路检索。


3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一保护命令包括对应于所述第一所选择的监测数据的相应的警报状况的一个或多个设定点，并且其中所述保护处理电路被进一步配置为基于所述设定点与所确定的值的比较来确定所述第一所选择的监测数据的状态，并且将所确定的状态传输到所述背板。


4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一所选择的监测数据包括所述第一监测数据和所述第二监测数据的至少一部分。


5.根据权利要求1所述的系统，还包括第一输出电路，所述第一输出电路耦接到所述背板，并且被配置为：
从所述背板检索所确定的值，并且
输出过程控制信号，所述过程控制信号包括相对于预先确定的标度与所确定的值成比例的电流或电压。


6.根据权利要求3所述的系统，还包括第二输出电路，所述第二输出电路耦接到所述背板，并且被配置为：
响应于接收到第二保护命令，从所述背板检索第二监测数据，并且
将所检索到的第二监测数据输出到数据存储装置和显示器中的至少一者；
其中所述第二保护命令由所述系统接口电路传输到所述背板并且识别所述第二监测数据；并且
其中所述第二监测数据包括所述第一操作参数测量结果和所述第二操作参数测量结果中的至少一者的至少一部分。


7.根据权利要求1所述的系统，其中所述背板是无源背板。


8.一种系统，所述系统包括：
背板，所述背板被配置为通信地耦接到多个电路，并且从耦接到所述背板的至少一个电路接收监测数据，其中所述监测数据包括机器部件的由传感器采集的操作参数的测量结果中的至少一个测量结果以及表征状态时间的所述监测数据的至少一个值；
状况处理电路，所述状况处理电路耦接到所述背板，并且被配置为：响应于从第一网络接收到调节命令而从所述背板检索所述监测数据的第一所选择的部分，并且将所检索到的所述监测数据的第一所选择的部分传输到所述第一网络，
其中所述状况处理电路被禁止将信息传输到所述背板。


9.根据权利要求8所述的系统，其中所述监测数据包括基于所确定的值的状态时间的所测量的操作参数的状态，并且其中所述调节命令是可操作的以使所述状况处理电路执行以下操作：
从所述背板检索所述状态，
确定所检索到的状态与预先确定的状态相匹配，并且
检索对应于所述状态时间之前的第一预先确定的持续时间的所述操作参数测量结果的第一部分和对应于所述状态时间之后的第二预先确定的持续时间的所述操作参数测量结果的第二部分中的至少一者。

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·艾伦·塔特，丹尼尔·阿巴维，柯蒂斯·霍夫曼，保罗·里切塔，达斯汀·赫斯，
申请(专利权)人：本特利内华达有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US