S8000_监测分站使用手册
S8000旋转机械
在线状态监测在线状态监测与与分析系统
（本文档本文档适应于大型旋转机械适应于大型旋转机械）
监测分站
使用手册
阿尔斯通创为实技术发展阿尔斯通创为实技术发展（（深圳深圳））
有限公司 Version 3.30
20020077.12
目录
第一章介绍 (1)
第二章指示灯 (4)
第三章安装与接线 (6)
第四章故障排除 (13)
第五章IP设置及软件使用 (16)
第六章MODBUS的调试 (21)
第七章附录 (25)
第一章介绍
监测分站系统是S8000旋转机械在线状态监测和分析系统的组成部分之一，主要任务是完成大型机组振动信号与过程信号的数据采集、分析及网络接口功能，通常安装在机组的主控室里。所监测的机组根据其不同特点可以分为两大类，第一类是大型关键旋转机组，如发电厂的汽轮发电机组；第二类是小型非关键机泵。本文所提及的监测分站系统是针对第一类机组设计的，取名为DAU（Data Acquisition Unit）。本产品可以通过工厂内局域网络与WEB8000服务器、浏览分站构成一个完整的在线状态监测与分析系统，也可以采用最简模式通过网线与一台浏览分站自成体系。
监测分站系统根据应用的行业不同分为NET8000、PWR8000和HYD8000等系列，分别对应石化和冶金、电力、水电等行业。根据处理的信号通道能力不同还可细分为Plus和Dual系列，其中Plus系列可最多接入4个键相信号、24个振动信号和12个轴位移或过程量信号；Dual系列可最多接入8个键相信号、48个振动信号和24个轴位移或过程量信号；其外形大小尺寸一致，安装和维护方式相同。
监测分站系统由主机、50芯专用电缆与接线端子板构成。现场机组的键相信号、振动信号与过程信号从现场有关二次仪表的相应端口引出接到接线端子板上，根据不同的信号特点相应调整端子板上的跳线开关，再由端子板上DB50口插座通过50芯电缆与监测分站主机相连。
1.1监测分站主机
图1-1 NET8000 Dual主机（示例）
监测分站主机是最新一代全集成、一体化（ALL-IN-ONE）的现场监测分析站。集成了设备监测、故障诊断、数据采集、信号分析、计算机、网络通信等各个领域的先进技术，代表了新一代在线状态监测系统的发展方向。
监测分站采用嵌入式LINUX操作系统、大型FPGA控制的并行、同步的高速数据采集等技术；支持基于TCP/IP协议的以太网通讯（10M/100M），可以通过企业网传递数据信息。监测分站系统具有高速度、高精度、高可靠、安装接线方便、免维护等特点。
监测分站同时也是世界上第一台继承了WEB功能的现场采集站，用户可以在与监测分站联网的任何一台计算机，直接通过IE浏览器访问监测分站IP地址，得到丰富的分析图谱。
监测分站的测量通道配置采用模块化结构，用户可以根据实际情况进行灵活的配置。Plus或者Dual系列监测分站最多可同时处理4/8路键相信号、24/48路振动信号、12/24路静态模拟信号，以及通过MODBUS通讯方式（RS232），从其它设备中获得最多256个过程量数据。
监测分站采用标准19"3U工业计算机机箱，机箱采用优质钢材及热材，先进工艺设计制造，具有结构合理、美观大方等优点。为了方便监测分站主机在现场的安装，在机箱的前面板与底板上均设计有挂耳，可根据现场条件采用上架式安
装或者壁挂式安装方式。
监测分站主机的前面板有3组LED状态指示灯，分别指示主机的各项性能（如电源、网络、串行口通讯、键相信号、振动信号及过程信号等）的工作情况。状态指示灯的详细说明请见第二章"指示灯"。
监测分站主机的后背板布置有电源接口、网络接口、串行接口及并行接口等，后背板的详细说明详见第三章"安装与接线"。
1.2接线端子模块
接线端子模块是架设现场机组的状态监测信号与监测分站主机相连的桥梁，包括键相信号端子模块、动态－静态信号通用端子模块。
现场的键相信号接到键相信号端子模块上，再通过50芯电缆与监测分站主机的后背板上的相应接口相连。
一台Plus系列监测分站主机提供2个动态－静态信号通用端子模块，其中一个用于动态信号连接，另一个用于静态信号连接；而Dual系列监测分站主机提供3个动态－静态信号通用端子模块，其中2个用于动态信号连接。
对于过程量信号（1-5V或4-20mA）或轴位移信号，可以先接入动态－静态信号通用端子模块，根据信号的不同类型选择相应的跳线方式，再通过50芯电缆与监测分站主机的后背板上的STATIC接口相连。
动态－静态接线端子与50孔DB50口安装在UMK-SE 15，25-1型的凤凰支架上。在现场安装时可方便地固定在仪表机柜的导轨槽上。有关接线端子板的说明详见第三章"安装与接线"。
第二章指示灯
监测分站主机的前面板有三组指示灯，包括电源、设备、网络、串口通讯、键相、振动与过程量指示灯（LED）等。通过这些状态指示灯，可以了解监测分站主机的工作状态，便于及时发现与排除故障。
图2-1 前面板指示灯示例
各状态指示灯的含义，请见下表的说明。
电源指示灯
LED 状态颜色说明
亮绿色监测分站主机已经正常加电PWR
灭- 监测分站主机未加电，或加电不正常
表2-1 电源指示灯
设备指示灯
LED 状态颜色说明
绿色监测分站主机整机工作正常
亮
红色监测分站主机整机未正常工作OK
灭- 监测分站主机整机未正常工作
表2-2 设备指示灯
网络指示灯
LED 状态颜色说明
绿色监测分站主机与中心服务器网络连接正常
亮
红色监测分站主机与中心服务器网络连接不正常
LAN
灭- 监测分站主机运行在简化模式下，即未设置与中心服务器的连接
表2-3 网络指示灯
串行口指示灯 LED
状态 颜色 说明 绿色 串口通讯正常 亮 红色 串口通讯失败 COM1
COM2 灭 - 监测分站主机未使用串口通讯
表2-4 串行口指示灯
键相信号指示灯
LED
状态 颜色 说明 绿色 相应键相通道信号正常 亮 红色 相应键相通道信号不正常 K1～
K4/K8 灭 - 该键相通道未被使用
表2-5 键相信号指示灯
振动信号指示灯 LED
状态 颜色 说明 绿色 相应振动通道信号正常 亮 红色 相应振动通道信号不正常 DYNAMIC
(1～24/48） 灭 - 该振动通道未被使用
表2-6 振动信号指示灯
过程信号指示灯 LED
状态 颜色 说明 绿色 相应过程通道信号正常 亮 红色 相应过程通道信号不正常 STATIC
(1～12/24） 灭 - 该过程通道未被使用
表2-7 过程信号指示灯
第三章安装与接线
3.1监测分站安装
在开始安装监测分站主机之前，请确保能提供适宜的工作环境（包括电源）和足够的物理空间。请满足如下的安装要求：
1)监测分站主机应放在通风、干燥的环境中，监测分站主机的后背板以及机箱
的上部的散热孔至少留出20cm空间用来通风。
2)避免监测分站主机直接照晒，远离热源。
根据现场条件可采用上架式安装或壁挂式安装方式，上架式安装示意图与尺寸如图3-1所示：
图3-1 架式安装示例
壁挂式安装示意图与尺寸如图3-2所示：
图3-2 壁挂式安装示例
在机箱就位好后，可以开始监测分站主机的接线工作，包括电源线、键相通道、振动通道和过程通道电缆、网络双绞线以及通讯用的串口线。所有的接线端口均集中在机箱的后背板上，后背板上的端口布置如图3-3所示： LAN C O M 1
C O M 2
D Y N A M I C 1-24D Y N A M I C 25-48S T A T I C K
E Y P H A S O R OFF
0N
SG FG 图3-3 后背板上的端口布置
3.2 电源接线
接入电源要求为220±10% V 交流电，50～60Hz 。
L 脚：火线
N 脚：零线
E 脚：机箱外壳接地线 图3-4 电源接线
当电源线接好后，按下监测分站主机后面板的电源开关，如果一切正常，这时前面板上的"PWR"指示灯将会显示为"亮"。关闭电源，继续下面的安装。
3.3 网络连接
监测分站必须通过双绞线接入企业网或与一台计算机构成最简网络连接模式，才能有效工作。监测分站主机的后背板提供了一个RJ-45网络接口。如果监测分站主机通过使用网络集线器上（HUB ）与厂内局域网相连，应使用直通双绞线；如果是与光纤收发器相连时，只需用直通双绞线将监测分站的RJ-45口与光纤收发器的RJ-45口相连；如果监测分站主机与一台浏览站构成最简模式，则应该使用交叉双绞线（1和3，2和6线缆互换）。采用最简模式时，监测分站主机开机后前面板上的"LAN"信号指示灯不亮。如果与服务器建立网络连接，一切正常时，"LAN"信号指示灯显示为绿色，否则为红色。
3.4 DAU 接地接地连接连接
SG ：仪表信号接地端子
FG ：机壳保护接地端子 图3-5 DAU 接地端子
DAU 在安装过程中需要
正确的进行接地连接，以排除电气
及信号干扰。
监测分站最多可同时处理8路键相信号（K1～
K8），这8路信号均通过键相端子模块采用双端输
入方式。
监测分站处理的键相信号包括以下四种类型：
1) 标准键相信号，即转子旋转一周只产生一个脉冲信号。该信号可以是来自二次仪表（如Bently
公司的3300、3500，METRIX 变送器等）的缓
冲输出，也可直接由机组监测键相的电涡流传感器得到。
2) 键相端的脉冲信号为转子旋转一周产生N 个脉冲，如测速齿轮信号或在一个
端面上有超过一个键相槽的情况。该信号可以是来自二次仪表（如Bently 公司的3300、3500等）的缓冲输出，也可直接由相应的传感器得到。
3) 脉冲信号为转子旋转M 周产生N 个脉冲信号。如机组有两个轴系通过齿轮
箱连接，甲轴系没有独立的键相信号而已知甲乙两个轴系的转速比（齿轮箱的齿数比）为N ：M 的情况。这时甲轴系的键相信号从乙轴系的键相信号并接。
4) 模拟（无键）方式，即没有反映机组转速的脉冲信号接入。当机组采用无键
采集方式时，相应键相信号通道可空置不用，机组的转速可以手动输入或通过分析机组振动信号计算获得。此外，系统还能接入反映机组转速的模拟电压/电流信号。有关各种键相方式的使用，请参考《用户设置手册》第三章。
图3-6 键相信号接线
在后面板上标有"DYNAMIC1-24"与"DYNAMIC25-48"的50孔的D 型插座是监测分站主机振动信号的接口，机组的振动信号来
自与现场传感器的原始电压输出或来自二次仪表
（如Bently 公司的7200、3300等）及变送器的缓
冲输出端子。信号首先接到动态－静态通用接线端
子模块，然后再由50芯监测信号专用电缆接到监测分站主机的相应"DYNAMIC"接口。 3.7 静态模拟信号接线
在后面板上标有"STATIC"的50孔的D 型插座是监测分站主机静态模拟信号的接口。根据现场信号来源不同，监测分站可以接入以下类型的静态模拟信号：
1) 轴位移信号，来自振动传感器原始电压输出；
2) 轴位移信号，来自二次仪表（如Bently 公司的7200、3300等）缓冲输出；
3) 轴位移信号，来自二次仪表（如Bently 公司的7200、3300等）记录仪输出
（1～5V 或4～20mA ）；
4) 其他机组相关过程量信号（1～5V 或4～20mA ），如温度、压力、流量等。
信号应首先接到动态－静态信号通用接线端子模块，然后再由50芯监测信号专用电缆接到监测分站主机的"STATIC"接口。如果过程信号是电流信号， 接线端子排上还需要做相应的跳线设置。有关接线端子排说明，详见"3.8 接线端子排的使用与接线"。
图3-7 振动信号接线
3.8串口通讯
监测分站主机提供两路独立的串口通讯功能，分别通过布Array置在后面板中部的串行接口连接，分别标有“COM1”“ COM2”
字样。
"COM1"端口用于系统的维护（如IP地址的设置，超级终
端连接等）。
"COM2"端口则用于监测分站主机通过通讯方式，从现场
图3-8 通讯串口DCS系统中获得相关过程量。通讯协议采用基于RS-232的
MODBUS协议（只支持RTU方式）。在MODBUS通讯中，监测分站既可以做
主站，也可以做从站。通讯速率最大可达到19200bps。具体组态详见第六章"MODBUS通讯的调试"。
3.9接线端子模块定义及使用
1)键相接线端子模块的接线面板如图3-9所示：
信号直接采用硬接线的双端输入方式接到接线端子上，硬接线的信号端接SIG+，硬接线的信号地接SIG-，再用50芯监测信号专用电缆接到监测分站后背
板的KEYPHASOR口上。键相端子排从左到右有上下9列端子，前8列用于接
入键相信号，最后一列的上下2个端子是导通的，用于信号地的连接。
2)动态－静态信号通用接线端子模块的接线面板如图3-10所示：
图3-10 动态－静态信号通用接线端子模板
端子排上有高低两排端子，分别标有"SIG+"、"SIG-"的字样，接线可分为以下两种情况：
a)处理振动信号时，信号直接采用硬接线的双端输入方式接到接线端子上，硬
接线的信号端接SIG＋，硬接线的信号地接SIG-，再用50芯监测信号专用电缆接到监测分站后背板的DYNAMIC接口上，此时的跳线处于"V"上。
b)处理轴位移或者工艺量信号时，如果输入的是电压信号，硬接线的信号端接
"SIG+"排的各个通道，硬接线的信号地对应接入"SIG-"端的各个通道；如果输入为电流信号时，"SIG+"排为电流信号通道的"+"端，"SIG-" 排为电流信号通道的"-"端，同时需要将跳线设在"I"的位置上。（注：出厂时跳线位置默认为接入电压信号，即跳线在"V"的位置。）
c)动态－静态信号通用端子排从左到右有上下25列端子，前24列用于接入振
动、轴位移和过程量信号，最后一列的上下2个端子是导通的，用于信号地的连接。
第四章故障排除
通过前面板上的状态指示灯可很容易地获知监测分站主机的工作状态和确认各种故障，此节将介绍常见的问题，并列出几种可能的解决办法。
不亮
指示灯不亮
4.1"PWR"指示灯
解决办法：
1)检查电源开关是否闭合；
2)用万用表测量电源端子上的电压是否正常；
3)如果端子上的电压不正常则检查电源线、电源插座、电源插头的接触是否有
问题；
4)如果开关闭合且端子电压正常，请与创为实售后服务人员联系。
4.2"OK"指示灯变红
请与创为实售后服务人员联系。
4.3"LAN" 指示灯变红
解决办法：
1)检查监测分站后面板网络双绞线接头是否松动；
2)检查双绞线所连接的网络集线器是否掉电、接头是否松动；
3)检查网线是否能正常通讯，例：可以更换网线判断是否能正常通讯来检查；
4)请企业内部网络维护人员检查监测分站是否正常接入局域网，例：可以通过
将监测分站后面的双绞线（交叉双绞线）接入便携机的方式来检查；
5)如果以上检查均正常，请与创为实售后服务人员联系。
4.4键相指示灯(K1-K8)为红色
解决办法：
1)测量监测分站主机后面板的相应键相通道是否有GAP电压，如果无GAP电
压，检查键相传感器是否工作正常，连线是否松动等；
2)如果测量有GAP电压，首先检查GAP电压极性与键相设置极性是否一致；
3)如果以上两项均正确时，则问题可能出在WEB8000服务器系统设置中的有
关键相设置的"电平设置"和"电压范围高（低）"等几项。具体如下：
a)系统设置——键相设置中的"电压范围高"和"电压范围低"是否设置正确，常用
的设置为-16V ~ -3V，传感器的直流分量（GAP电压）大小应在该范围内；
b)系统设置中——键相设置中的"电平设置"是否设置正确，"电平设置" 应为键
相信号交流分量最大值的50%~70%之内；如某传感器信号如图4-1所示：
图4-1 键相传感器信号示例
"电平设置"可为3或4，极性为负；"电压范围高"可为-2或-3，“电压范围低”
可为-15或-16；
4)如果以上检查均正常，则请联系创为实售后服务人员。
4.5动态（振动）通道指示灯为红色
解决办法：
1)测量接线端子模块是否有GAP电压，如果无GAP电压，检查输入链路是否
正常（连线是否松动等）、二次仪表相应振动通道缓冲输出是否工作正常；2)如果测量有GAP电压，首先检查GAP电压极性是否正确（信号端对地一般
是一个负电压）；
3)检查WEB8000服务器系统设置中的有关振动通道设置部分，振动通道的GAP
电压应该在"电压输入范围高"与"电压输入范围低"之间；
4)如果以上检查均正常，则请联系创为实售后服务人员。
4.6静态通道指示灯为红色
解决办法：
1)测量接线端子模块上静态信号输入是否正常，如果不正常，检查相应输入链
路的连接是否正常（连线是否松动等）、信号来源（变送器、二次表缓冲输出）是否正常；
2)当输入信号为4~20mA电流时，检查跳线设置是否正确；具体设置详见"3.8 接
线端子模块定义及使用"；
3)检查WEB8000服务器系统设置中的有关过程通道设置部分，静态信号通道
的输入范围应该在"量程输入范围高"与"量程输入范围低"之间；
4)如果以上检查均正常，则请联系创为实售后服务人员。
4.7COM灯变红
解决办法：
1)检查通讯线是否畅通，接头是否松动；
2)RS232-RS485转换模块是否正常供电；
3)通讯另一方（比如控制系统的通讯卡）是否正常工作。
第五章 IP 设置及软件使用
S8000大型旋转机械在线状态监测和分析系统中的监测分站、WEB8000中心服务器及浏览分站均是通过TCP/IP 协议彼此交换数据，由于监测分站、服务器的IP 地址需要从客户那里获得，所以在出厂前未知；或在使用过程中由于某种原因，IP 地址需要更改，这时就需要对监测分站主机重新设置IP 地址。
5.1 监测分站主机的IP 地址地址设置设置
该设置包括两个部分：
1) 监测分站的IP 地址设置；
2) Web8000的IP 地址设置（在有服务器的情况下必须设置）；
在设置监测分站 的IP 地址前应该明确要设哪些IP 地址，以及这些IP 地址的确切值。
5.2 设置所需的设备
1) 一台电脑（台式机或者笔记本电脑均可），内装windows98/ME/2000/XP 操作
系统；
2) 一根专用的设置接口电缆（9芯）；
3) 监测分站主机。
5.3 设置监测分站的IP 地址具体步骤(以Windows2000为例)：
1) 用9芯串行电缆，一头连接电脑的串口COM1，一头连接监测分站的串口
COM1；
2) 选择Windows2000中的"开始-程序-附件-超级终端"；然后打开超级终端程序
（如图5-1所示），这里以sa 作名称为例；
图5-1 设置监测分站IP地址
3)选择使用COM1进行连接，点击确定。如图5-2所示：
图5-2 设置监测分站IP地址
4)选择波特率为9600，数据位为：8；奇偶校验为：无，停止位为：1；流控制
为：硬件，点击确定。如图5-3所示：
图5-3 设置监测分站IP地址
5)键入回车，这样显示框中会出现提示，在用户名处输入用户名：root，并输
入密码：rootit；这样就可以登录到监测分站的LINUX操作系统了。如图5-4所示：
图5-4 设置监测分站IP地址
6)查看当前监测分站的IP地址及网关的IP地址；