网口输出的加速度传感器

news2024/11/23 12:03:40

一、功能概述

1.1 设备简介

本模块为了对电机、风机、水泵等旋转设备进行预测性运维而开发，只需一个模块，就可以采集旋转设备的 3 路振动信号（XYZ 轴）和一路温度信号，防护等级 IP67 ，能够适应恶劣的工业环境。

传感器自动计算振动信号时域统计量：加速度峰值、峰峰值、有效值、峭度指标、速度有效值、以及设备的温度等，这些值写入到模组的 Modbus 寄存器，用户通过 PLC/ 服务器、DCS 系统读取 Modbus TCP 协议寄存器的数据，从而获取设备的运行状态参数，用户也可以让设备自动上报时域统计量、获取采集的原始加速度数据，并且采样率、采样长度上报时间等可以自行配置。

1.2 参数规格

硬件参数	参数说明
电源	POE 或者 DC+9~+48V
功耗	0.8W
量程	±16g
非线性度	<2%
频率响应范围	DC~6kHz ( ±3db）
带宽内噪声	XY≤75ug/√Hz Z≤110ug/√Hz
采样频率	自有协议：533.34Hz 、888.9Hz 、1066.68Hz、 1333.35Hz 、2666.7Hz 、2963Hz 、5333.4Hz 、 8889Hz 、13333.5Hz 、26667Hz
采样长度	连续采集、自定长度采集
温度测量范围	-25℃~+75℃
通信	网口：Modbus TCP 协议、私有协议
工作温度	-25℃~+75℃
防护等级	IP67
存储温度	-40℃~+85℃
安装方式	磁吸、胶装、螺丝打孔
外形尺寸	24*57mm（不算 POE 线缆接头高度）
软件参数	参数说明
网口	Modbus TCP 和私有协议默认 IP：192.168.1.37 端口号：502

本模块作为 Modbus TCP 从站，默认 ID 为 1

输出参数

X 轴/Y 轴/Z 轴：加速度峰值、峰峰值、有效值、峭度指标、速度有效值、加速度原始数据;

温度：一路温度

软件功能

支持获取特征参数、定长采集（最长 32768 点）、自定义长度采集（最长 4294967295）、连续采集

二、安装建议

三、软件说明

3.1 测试软件

上位机软件下载地址：三轴 POE 加速度传感器。打开 POE 上位机软件，可以查看信

号特征、实时波形、数据保存等功能。主界面如图 3 所示，系统整划分连接配置、相同配置、数据采集、下发指令表、采集数据分析、信号特征参数展示和通信状态部分 7 大模块，每个模块由若干具体子功能组成。

详细内容可以参考《三石峰温振一体加速度传感器配置及采集软件使用说明.pdf》。

3.2 Modbus 表

备注：x100 表示该值是模块乘以 100 后上传。

地址	读写	类型	功能	单位	备注
40001	读	U16	X 轴加速度峰值	g	x100
40002	读	U16	X 轴加速度峰峰值	g	x100
40003	读	U16	X 轴加速度有效值	g	x100

40004	读	U16	X 轴峭度指标		x100
40005	读	U16	X 轴速度有效值	mm/s	x100
40006					空
40007	读	U16	Y 轴加速度峰值	g	x100
40008	读	U16	Y 轴加速度峰峰值	g	x100
40009	读	U16	Y 轴加速度有效值	g	x100
40010	读	U16	Y 轴峭度指标		x100
40011	读	U16	Y 轴速度有效值	mm/s	x100
40012					空
40013	读	U16	Z 轴加速度峰值	g	x100
40014	读	U16	Z 轴加速度峰峰值	g	x100
40015	读	U16	Z 轴加速度有效值	g	x100
40016	读	U16	Z 轴峭度指标		x100
40017	读	U16	Z 轴速度有效值	mm/s	x100
40018					空
40019	读	S16	温度	℃	x10
自动上报
40050	读写	U16	是否开启自动上报	1 ：开启 0 ：关闭
40051	读写	U16	自动上报时间	默认 5s
原始数据

40052	读写	U16	采样率	0 ：533.34Hz 1 ：888.9Hz 2 ：1066.68Hz 3 ：1333.35Hz 4 ：2666.7Hz 5 ：2963Hz 6 ：5333.4Hz 7 ：8889Hz 8 ：13333.5Hz 9 ：26667Hz 默认 26667Hz
40053	读写	U16	采样长度	0:1024 1:2048 2:4096 3:8192 4:16384 5:32768 默认 4096
40054	读	U16	获取 X 轴原始数据
40055	读	U16	获取 Y 轴原始数据
40056	读	U16	获取 Z 轴原始数据
40057				空
40058	读	U16	开始三个轴连续采集
40059	写	U16	停止三个轴连续采集
40060	读	U16	定长采集开始
40061	读写	U32	采样长度
40062	读写	U32	采样长度

3.3 配置软件

如图 4 所示，第一步选择电脑和网口通讯的网卡，第二步点击搜索设备，第三步选中需要修改的设备，第四步修改 IP 或端口，第五步点击配置设备即会提示配置成功。

四、使用方法

总体框图如下所示：

4.1 POE 直连

4.2 POE 无线连接

4.3 POE 连接三石峰振动云平台

附录：SSF-POE-XYZ 与传统压电式传感器对比

场景一：台式砂轮机

安装位置如下图所示：

测试 1
采集器名称		采样率	采样长度		采集设备
POE 三轴		533.34	4096		台式砂轮机右侧砂轮
八通道采集卡		512
结果
POE 三轴
八通道采集卡
结论	POE
	一倍频			二倍频		三倍频
	48.96, 1.815			99.88,0.08924		146.9,0.01088
	八通道
	一倍频			二倍频		三倍频
	48.88, 1.844			100,0.07681		149.9,0.00235

测试 2
采集器名称	采样率	采样长度		采集设备
POE 三轴	1333.35	4096		台式砂轮机右侧砂轮
八通道采集卡	1280
结果
POE 三轴
八通道采集卡
结论	POE
	一倍频		二倍频		三倍频
	48.83, 1.944		99.61,0.06995		150.7.5,0.004756
	八通道
	一倍频		二倍频		三倍频
	48.75, 1.943		100,0.08423		150.9,0.003125

测试 3
采集器名称	采样率	采样长度		采集设备
POE 三轴	2666.7	4096		台式砂轮机右侧砂轮
八通道采集卡	2560
结果
POE 三轴
八通道采集卡
结论	POE
	一倍频		二倍频		三倍频
	48.83,2.008		99.61,0.08963		149.7.5,0.005142
	八通道
	一倍频		二倍频		三倍频
	48.75,2.188		100,0.08828		150.9,0.00927

场景二：低噪声轴流风机

安装位置如下图所示：

测试 1
采集器名称		采样率		采样长度		采集设备
POE 三轴		888.9		4096		玉豹送风机垂直端
八通道采集卡		800
结果
POE 三轴
八通道采集卡
结论	POE
	一倍频		二倍频		三倍频		扇叶
	23,0.0240		46.01,0.0009775		69.01,0.002645		92.02,0.00858
	八通道
	一倍频		二倍频		三倍频		扇叶
	22.85,0.0221		45.7,0.001705		68.55,0.00372		91.41,0.005725

测试 2
采集器名称		采样率		采样长度		采集设备
POE 三轴		1333.35		4096		玉豹送风机垂直端
八通道采集卡		1280
结果
POE 三轴
八通道采集卡
结论	POE
	一倍频		二倍频		三倍频		扇叶
	22.95,0.02319		45.9,0.0005416		68.69,0.002056		91.64,0.008891
	八通道
	一倍频		二倍频		三倍频		扇叶
	22.81,0.02246		45.63,0.001457		68.44,0.00414		91.25,0.00775

测试 3
采集器名称		采样率		采样长度		采集设备
POE 三轴		2963		4096		玉豹送风机垂直端
八通道采集卡		3200
结果
POE 三轴
八通道采集卡
结论	POE
	一倍频		二倍频		三倍频		扇叶
	23.15,0.02121		45.57,0.000878		68.72,0.00237		91.15,0.00983
	八通道
	一倍频		二倍频		三倍频		扇叶
	22.66,0.0211		45.31,0.001409		68.75,0.002583		91.41,0.005687