SCADA監(jiān)控系統(tǒng)在托輥自動生產(chǎn)線故障診斷中的應(yīng)用

徐志豐　王海

摘 要：對于托輥自動化生產(chǎn)線運行過程中，托輥故障不僅影響其正常運行，還會影響托輥自動生產(chǎn)效益。強化托輥自動化生產(chǎn)線故障診斷，運用SCADA監(jiān)控系統(tǒng)進行故障監(jiān)控，不僅可以采集托輥自動化生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，還可以監(jiān)視控制托輥自動化生產(chǎn)線安全，發(fā)揮積極影響。以下文章淺析在托輥自動生產(chǎn)線故障診斷中應(yīng)用SCADA監(jiān)控系統(tǒng)的措施。

關(guān)鍵詞：故障診斷；托輥自動生產(chǎn)線故障；SCADA監(jiān)控系統(tǒng)

引言

對于托輥自動化生產(chǎn)線故障診斷中，可以應(yīng)用SCADA系統(tǒng)，實現(xiàn)對故障的遠程監(jiān)控，以計算機為基礎(chǔ)，實現(xiàn)DCS與電力自動化監(jiān)控，有助于提升故障診斷性能，使得托輥自動化生產(chǎn)更有效率。以下對此做具體分析。

1 SCADA監(jiān)控系統(tǒng)

關(guān)于SCADA系統(tǒng)，英文稱Supervisory Control And Data Acquisition，也就是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)。在現(xiàn)實生活中，SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，在電力行業(yè)、冶金行業(yè)、石油行業(yè)以及化工行業(yè)中均有應(yīng)用，主要可發(fā)揮其數(shù)據(jù)采集的作用，并在生產(chǎn)安全監(jiān)視控制方面發(fā)揮重要作用。SCADA系統(tǒng)監(jiān)控中，涉及到組態(tài)軟件、工業(yè)隔離安全網(wǎng)關(guān)，將自動化生產(chǎn)線中的傳感器信息，搜集整理料到系統(tǒng)中，以便可通過SCADA系統(tǒng)進行監(jiān)控，可保證工業(yè)數(shù)據(jù)、信息的安全[1]。自動化生產(chǎn)線運行中，應(yīng)用SCADA監(jiān)控系統(tǒng)，可以確保技術(shù)人員不斷根據(jù)實時監(jiān)控數(shù)據(jù)進行不斷調(diào)整體，能夠?qū)ΜF(xiàn)場儀表、自動化系統(tǒng)設(shè)備等進行遠程的配置更新、遠程診斷調(diào)試等。

2 托輥自動生產(chǎn)線故障診斷中應(yīng)用SCADA監(jiān)控系統(tǒng)的意義

托輥作為帶式輸送機中的重要配件，在機械現(xiàn)代化生產(chǎn)中，托輥自動生產(chǎn)線運行安全，不僅可以確保提升托輥自動生產(chǎn)線經(jīng)濟效益，也可提高托輥制造質(zhì)量，降低托輥帶式輸送機能耗，發(fā)揮積極應(yīng)用價值。對于托輥自動化生產(chǎn)線中，在現(xiàn)有技術(shù)背景下，應(yīng)用SCADA監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)化托輥自動化生產(chǎn)線的監(jiān)控平臺[2]。對于當前托輥自動化生產(chǎn)線中，多采用西門子或三菱等廠家在自身軟件基礎(chǔ)上制作的平面監(jiān)控界面，不能在監(jiān)控室的顯示設(shè)備上從三維角度演示生產(chǎn)線各設(shè)備的狀態(tài)，生產(chǎn)人員需要了解生產(chǎn)線設(shè)備各部件的運行狀況，需要到生產(chǎn)現(xiàn)場查看才能知道，給生產(chǎn)作業(yè)的相關(guān)人員帶來了很大的不便。同時，在實際中，托輥作為帶式輸送機的易耗、易損配件，不僅在自動生產(chǎn)線中量大面廣，且也會導(dǎo)致自動生產(chǎn)線停運，影響生產(chǎn)效益。優(yōu)化托輥自動化生產(chǎn)線故障診斷工作，可以及時發(fā)現(xiàn)故障，并及時維護處理故障，可以確保托輥自動化生產(chǎn)線正常運行。應(yīng)用SCADA監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以提高托輥質(zhì)量，也可以有效監(jiān)控其安全故障的發(fā)生，采取現(xiàn)代化技術(shù)措施，有效維護故障信息，保障托輥自動化生產(chǎn)線在實際工作中發(fā)揮應(yīng)有作用。對于托輥自動化生產(chǎn)線故障診斷中，由于一些設(shè)備故障無法及時被發(fā)現(xiàn)，會造成設(shè)備故障長期存在故障而得不到處理的狀況，將可能造成生產(chǎn)調(diào)度操作失效，影響生產(chǎn)效率，錯失輥自動化生產(chǎn)線故障維護的最佳處理時間[2]。根據(jù)系統(tǒng)SCADA的數(shù)據(jù)，對托輥自動化生產(chǎn)線機組的重要部件運行狀態(tài)進行分類，并對其趨勢進行預(yù)測，可以提前發(fā)現(xiàn)故障征兆，有效避免以及減輕嚴重設(shè)備損壞，確定合理的托輥自動化生產(chǎn)線故障維護時問，降低維護成本。

3 SCADA監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用措施

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

SCADA監(jiān)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)中，整合程序PLC各模塊、RTD和模擬量通道、各PLC遠程站，可以確保與系統(tǒng)CPU通信，收集托輥自動化生產(chǎn)線狀態(tài)數(shù)據(jù)工作，完成通過徊T通道連接的XGW模塊及其與雷達液位計和配電系統(tǒng)通信的通信狀態(tài)和模塊狀態(tài)的數(shù)據(jù)收集工作[3]。SCADA監(jiān)控系統(tǒng)中，可以根據(jù)輥自動化生產(chǎn)線各傳感器狀態(tài)數(shù)據(jù)，分別調(diào)用相對應(yīng)的三維動態(tài)模型進行演示，三維動態(tài)模型根據(jù)監(jiān)控計算機讀取的各傳感器狀態(tài)數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的刷新；在線監(jiān)控及動態(tài)演示系統(tǒng)，需要動態(tài)演示托輥自動化生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)攝像機視頻畫面，有效診斷生產(chǎn)線運行故障。對于托輥自動化生產(chǎn)線故障診斷中，運用SCADA系統(tǒng)監(jiān)控，實時智能監(jiān)視現(xiàn)場的所有智能儀表、閥門、自動化傳感器，自動化通信線路、PLC系統(tǒng)及站控操作系統(tǒng)，并深入到這些設(shè)備的內(nèi)部工作狀態(tài)，為其進行不間斷的設(shè)備健康檢查，任何異?，F(xiàn)象，均會立即反映在診斷系統(tǒng)的屏幕上，并告知維護值班人員，發(fā)生了何種故障，是哪個設(shè)備，故障點的位置在哪，實現(xiàn)故障的即時處理。

3.2 監(jiān)測托輥自動生產(chǎn)線子系統(tǒng)

在SCADA監(jiān)控系統(tǒng)中，對托輥自動生產(chǎn)線各站PLC系統(tǒng)，包括PLC的CPU模塊、電源模塊、RIO通信模塊、I/O模塊等進行運行狀態(tài)監(jiān)測[4]。繪制準確的PLC系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖，當發(fā)生運行狀態(tài)異?；蚬收蠒r，實時發(fā)出故障報警，并提示發(fā)生的故障類型和故障點的具體位置。由此保證對PLC系統(tǒng)工作狀態(tài)的實時監(jiān)視，對異?；蚬收蠈崿F(xiàn)快速修復(fù)，保障生產(chǎn)的連續(xù)運行。PLC系統(tǒng)是站控系統(tǒng)的核心系統(tǒng)，其實現(xiàn)全部站控的自動化邏輯功能、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集與分析處理功能、生產(chǎn)控制功能等。對PLC系統(tǒng)進行實時可靠監(jiān)測，是保證站控系統(tǒng)免于癱瘓而造成生產(chǎn)事故的可靠措施。該監(jiān)測子系統(tǒng)能夠?qū)LC系統(tǒng)進行無死角實時監(jiān)視，發(fā)生任何異?；蚬收?，均會立即發(fā)出報警，確保維護人員和生產(chǎn)調(diào)度即時獲取故障信息和故障點位置，實現(xiàn)故障的快速修復(fù)和可能的生產(chǎn)計劃調(diào)整。

3.3 SCADA監(jiān)控電動閥門

通過對閥門環(huán)網(wǎng)通信控制器的軟件升級，完成對現(xiàn)場總線閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)備狀態(tài)信息抓取，并實時監(jiān)測各閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的總線通信。繪制準確詳細的總線閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的總線結(jié)構(gòu)圖，當發(fā)生電動執(zhí)行機構(gòu)的堵轉(zhuǎn)、過力矩等故障而影響到閥門動作時，實時發(fā)出故障報警，并提示發(fā)生的故障類型和故障點的具體電裝位置。通過獲取閥門環(huán)網(wǎng)通信控制器對電動執(zhí)行機構(gòu)的通信監(jiān)視數(shù)據(jù)，實時監(jiān)測閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的總線通信狀態(tài)，當發(fā)生總線通信故障時，能夠?qū)崟r發(fā)出通信故障報警，并提示發(fā)生故障的具體閥門電動執(zhí)行機構(gòu)。

3.4 托輥自動化生產(chǎn)線溫度監(jiān)控

溫度傳感器是一種溫度敏感的電阻型無源元件，通過三線或四線進行電阻值采樣，獲取準確的溫度信息。通過對RTD及其三線或四線所連電纜間的阻值比對，判斷IHD溫度傳感器或電纜是否存在故障[5]。監(jiān)測托輥自動生產(chǎn)線子系統(tǒng)，對每一個與托輥自動生產(chǎn)線PLC連接的溫度傳感器進行監(jiān)測，當發(fā)生RTD損壞或電纜斷線時，實時發(fā)出故障報警，并提示發(fā)生故障的RTD信息及其所在具體位置。RTD溫度傳感器在管道現(xiàn)場主要用于油溫、地溫和泵運行狀態(tài)的監(jiān)測，是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中關(guān)鍵的元件，其工作正常與否，直接影響到生產(chǎn)調(diào)度和生產(chǎn)計劃的進行。RTD監(jiān)測子系統(tǒng)，能夠保證RTD元件及其信號采集回路的完整監(jiān)視，保障其溫度數(shù)據(jù)的可靠質(zhì)量。當托輥自動生產(chǎn)線發(fā)生異常時，能夠即時發(fā)現(xiàn)異常點，生產(chǎn)調(diào)度也能夠即時獲得該點的異常，從而保證其不對生產(chǎn)調(diào)度產(chǎn)生影響。

4 結(jié)束語

綜上所述，將SCADA監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到托輥自動生產(chǎn)線故障診斷中，可以從SCADA系統(tǒng)獲取關(guān)于托輥自動生產(chǎn)線的大量運行參數(shù)，從而可以針對這些參數(shù)進行故障預(yù)測，找到托輥自動生產(chǎn)線故障原因，并消除托輥自動生產(chǎn)線故障，發(fā)揮積極應(yīng)用價值。

參考文獻

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作者簡介：徐志豐（1987，3-），男，江蘇省鹽城市，單位：沈陽理工大學(xué)，碩士研究生，研究方向：現(xiàn)代機電裝備及自動化技術(shù)。