自動化設(shè)備零故障運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

郭川 趙中陽

摘? 要：隨著礦山設(shè)備自動化技術(shù)的水平越來越高，自動化設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中會有一定的故障產(chǎn)生，因此，對于自動化設(shè)備零故障運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計和相應(yīng)的管理就十分重要。在對自動化設(shè)備零故障運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計的研究中，本文首先介紹了自動化設(shè)備零故障運(yùn)行系統(tǒng)，闡述了自動化設(shè)備中的主要故障，之后對自動化設(shè)備零故障運(yùn)行的主要設(shè)計提出相應(yīng)的措施建立，最后對自動化設(shè)備零故障運(yùn)行提出合理化建議。

關(guān)鍵詞：自動化設(shè)備? 零故障? 運(yùn)行系統(tǒng)? 設(shè)計

中圖分類號：TM76 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2020）07（c）-0110-03

Abstract： With the development of mine equipment automation technology， there will be some failures in the actual production of automation equipment. Therefore， it is very important for the design and management of zero failure operation system of automation equipment. In the research on the design of zero fault operation system of automation equipment， this paper first introduces the zero fault operation system of automation equipment， describes the main faults in automation equipment， then puts forward corresponding measures for the main design of zero fault operation of automation equipment， and finally puts forward reasonable suggestions for zero fault operation of automation equipment.

Key Words： Automation equipment; Zero fault; Operation system; Design

自動化設(shè)備的正常運(yùn)行是保證生產(chǎn)的決定性因素。機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行機(jī)理更為復(fù)雜，故障更難發(fā)現(xiàn)和處理。因此，自動化維修人員的任務(wù)十分艱巨。在自動化設(shè)備零故障管理的過程中，逐步引入定期維護(hù)制度、崗位維護(hù)和人員定期維護(hù)的理念，注重現(xiàn)場檢查，將設(shè)備檢測與故障診斷技術(shù)，應(yīng)用于設(shè)備預(yù)防性維護(hù)與維修的理念。通過對設(shè)備的零故障管理，使自動化設(shè)備長期可靠運(yùn)行，保證穩(wěn)定生產(chǎn)。對現(xiàn)代化工業(yè)而言，工業(yè)生產(chǎn)的主要的物質(zhì)基礎(chǔ)和設(shè)備基礎(chǔ)，就是自動化技術(shù)以及相應(yīng)的設(shè)備，所以，從這個角度來說，自動化設(shè)備零故障運(yùn)行就非常重要。

自動化設(shè)備的故障，從理論上可以分為機(jī)器本身的損害故障和效益效能降低的故障，這些故障如果不能及時行之有效地快速解決，就會很大程度上對工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

但是，如果可以進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計自動化設(shè)備零故障的系統(tǒng)，那么就可以有效地避免或者說減小這種危害發(fā)生的可能性。所謂的設(shè)計自動化設(shè)備零故障的系統(tǒng)，指的就是在特定的故障發(fā)生之前，通過合理科學(xué)地維修檢修設(shè)備，對于機(jī)器的正產(chǎn)生產(chǎn)工作進(jìn)行設(shè)備隱患和設(shè)備缺陷的有效消除，進(jìn)而使得自動化機(jī)器的設(shè)備，始終處于一種可防可控的完備狀態(tài)。

1? 自動化設(shè)備零故障運(yùn)行系統(tǒng)

設(shè)備故障是指設(shè)備的非正常狀態(tài)，不能按原性能運(yùn)行。設(shè)備的零故障正在設(shè)計中。設(shè)備應(yīng)在任何異常情況發(fā)生前進(jìn)行維護(hù)和修理。消除設(shè)備的隱患和方法是設(shè)備零故障管理的前提，使設(shè)備恢復(fù)理想的運(yùn)行性能，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患和隱患。因此，科學(xué)的設(shè)備現(xiàn)場檢查和正確的維護(hù)保養(yǎng)，可以消除設(shè)備故障，維護(hù)長期可靠的生產(chǎn)秩序。為了保證生產(chǎn)的長期穩(wěn)定運(yùn)行，所以一系列有效的過程控制是點(diǎn)檢、維修和管理的目標(biāo)，也是維修人員的目標(biāo)。自動化設(shè)備的零故障管理是通過現(xiàn)場檢查、維護(hù)和檢查來實(shí)現(xiàn)的。在這一系列的過程管理和控制中，采用點(diǎn)檢和定期維護(hù)制度，從而確保設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行。

2? 自動化設(shè)備中的主要故障

（1）因設(shè)計制造問題引起的故障。設(shè)備在設(shè)計、制造、選擇或安裝過程中出現(xiàn)問題而造成的設(shè)備故障。如果在生產(chǎn)過程的設(shè)計中不能達(dá)到自動化設(shè)備的額定功率，其主要的電動機(jī)經(jīng)常會發(fā)生過量損耗而引起故障。

（2）設(shè)備配件的質(zhì)量差導(dǎo)致設(shè)備故障。自動化相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量有問題，不能滿足設(shè)備故障造成的預(yù)期運(yùn)行周期。如果故障的編碼器被深度破壞，那么將無法在實(shí)際操作中使用。

3? 自動化設(shè)備零故障運(yùn)行的主要設(shè)計措施

3.1 自動化設(shè)備零故障的系統(tǒng)性設(shè)計

（1）從自動化設(shè)備零故障系統(tǒng)設(shè)計的階段開始，就應(yīng)該盡量減少在設(shè)計階段的過程中，對其造成的設(shè)備缺陷問題。由于設(shè)備設(shè)計等因素條件過多，設(shè)計階段存在許多不合理的情況，比如，設(shè)備的密封性不嚴(yán)，配件材料通用性差，未考慮自控系統(tǒng)的維修問題。一旦許多項目和設(shè)備建設(shè)完成后，很難在一開始就克服其設(shè)備缺陷。因此，解決這種問題的最好的辦法，就是讓生產(chǎn)中的高級技術(shù)人員參與整個的設(shè)計過程，從而使得設(shè)備的設(shè)計更加合理科學(xué)。

（2）設(shè)備選型規(guī)范化。應(yīng)該采用更完善的設(shè)備選型規(guī)范，在滿足應(yīng)用場合的條件下，根據(jù)產(chǎn)品的歷史和工廠或工藝的實(shí)際使用效果，來確定產(chǎn)品的型號，保證設(shè)備的質(zhì)量，其次就是要降低備件的儲存成本，使得自動化設(shè)備零故障更加具有系統(tǒng)性和規(guī)范性。

（3）改善設(shè)備使用條件。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的自動控制設(shè)備都是精密儀器，屬于精密設(shè)備的范疇，所以設(shè)備的正常工作是需要一定的條件和環(huán)境的。因而在自動化設(shè)備零故障的系統(tǒng)設(shè)計中必須考慮到這一點(diǎn)。目前，由于觀念上的問題，工業(yè)生產(chǎn)中的自動控制系統(tǒng)，運(yùn)行環(huán)境普遍較差，沒有嚴(yán)格的工作環(huán)境與指標(biāo)。

3.2 自動化設(shè)備零故障的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷工作

（1）通過建立PLC預(yù)警系統(tǒng)，對自動化設(shè)備的故障進(jìn)行相關(guān)的檢測與診斷。在自動化設(shè)備運(yùn)行的過程中，一旦出現(xiàn)了故障，可以對PLC內(nèi)部進(jìn)行分析，這個時候，在工作站內(nèi)部就可以看見其主要系統(tǒng)的狀態(tài)畫面，進(jìn)而通過宏觀的可視化觀察，點(diǎn)檢維護(hù)人員就可以更清楚地發(fā)現(xiàn)故障問題所在，從而采取有效的應(yīng)急措施，避免永久性損害自動化設(shè)備。

（2）對自動化設(shè)備中的系統(tǒng)性主要的設(shè)備，可以進(jìn)行定期維護(hù)和定期更換的規(guī)則和制度，在自動化控制工作區(qū)中，很多的設(shè)備都是由密集度高，集中性強(qiáng)的電路系統(tǒng)分布式排列組成的。在現(xiàn)階段，相關(guān)的排障技術(shù)并不是很成熟，所以，對于直接性的排障措施，是很難進(jìn)行性能的檢測與優(yōu)化預(yù)測的。因此，可以通過有效的檢測機(jī)制，進(jìn)行定期的自動化設(shè)備的更換，從而可以保證機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的高效性。

4? 自動化設(shè)備零故障運(yùn)行的建議

4.1 重視點(diǎn)檢、維護(hù)和檢修的過程

在點(diǎn)檢定修制度中，點(diǎn)檢員是設(shè)備管理的負(fù)責(zé)人，對于自動化設(shè)備零故障檢查，實(shí)行點(diǎn)檢和定期維護(hù)制度，以點(diǎn)檢為核心，以預(yù)防措施為導(dǎo)向的維護(hù)管理模式。因此，以點(diǎn)檢維修系統(tǒng)為核心的管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)設(shè)備零故障管理的前提。設(shè)備零故障管理還需要加強(qiáng)對設(shè)備管理人員的考核，通過合理的考核管理機(jī)制，加強(qiáng)點(diǎn)檢維修制度的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)零故障管理。

4.2 制定可行的自動化設(shè)備故障應(yīng)急預(yù)案

設(shè)備零故障是設(shè)備的一種理想運(yùn)行狀態(tài)，即當(dāng)管理方法和人員隊伍的技術(shù)比較好，系統(tǒng)體系的完善保證設(shè)備不會發(fā)生故障。但是，實(shí)際情況往往并不是這樣的，例如，在工業(yè)生產(chǎn)中，區(qū)域較大的障礙物，可能導(dǎo)致積碳，不可能有效地生產(chǎn)化工產(chǎn)品。因此，有必要制定切實(shí)可行的設(shè)備備用故障應(yīng)急預(yù)案。特別是在夜間，現(xiàn)場檢查和維修的力量薄弱，增加了故障排除的難度。在這種情況下，啟動相應(yīng)的故障應(yīng)急，有助于快速處理設(shè)備故障，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。

5? 自動化設(shè)備零故障運(yùn)行系統(tǒng)特點(diǎn)及功能

現(xiàn)場維護(hù)需要將已有的各個一線班組作為基礎(chǔ)，并配備上合適數(shù)量的值班人員，在現(xiàn)場中負(fù)責(zé)設(shè)備的維護(hù)巡檢，定時上報設(shè)備的各項數(shù)值，進(jìn)行一些常規(guī)的故障處理以及對下發(fā)的指令進(jìn)行應(yīng)急處理。

在進(jìn)行設(shè)備的檢修維護(hù)的工作安排之前先用CAD做出設(shè)備點(diǎn)的檢定點(diǎn)分布圖紙，找到設(shè)備點(diǎn)檢的位置，設(shè)置設(shè)備點(diǎn)檢的內(nèi)容以及標(biāo)準(zhǔn)，建立設(shè)備的點(diǎn)檢維修規(guī)劃，設(shè)定周期，而點(diǎn)巡檢的方法主要有以下兩種：

（1）定性點(diǎn)檢：根據(jù)計劃的點(diǎn)檢維護(hù)的流程，對自動化設(shè)備的情況開展定性檢查，如果設(shè)備出現(xiàn)異常檢查人員需要派發(fā)維護(hù)設(shè)備的通知書，執(zhí)行中心再依據(jù)維護(hù)設(shè)備的通知書書寫維護(hù)訂單，進(jìn)行修理的規(guī)劃和零部件的委外更換等，如果沒有發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常就需要對維護(hù)訂單展開完成處理就可以。

（2）定量點(diǎn)檢：按照維修計劃修訂的點(diǎn)檢維修訂單，在對于自動化設(shè)備進(jìn)行定點(diǎn)檢查時，需要將每次檢修的數(shù)值留存作為點(diǎn)檢的憑證，還要定位對這些數(shù)據(jù)的曲線圖進(jìn)行分析，也就是對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)這些數(shù)值超過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值時，設(shè)備的檢查人員就需要派發(fā)維護(hù)設(shè)備的通知書，執(zhí)行中心再根據(jù)自動化設(shè)備的維護(hù)通知書建立維修訂單。

6? 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)科技的高速發(fā)展，在自動化設(shè)備中推行零故障系統(tǒng)設(shè)計與管理是切實(shí)可行的，是自動化設(shè)備進(jìn)步和技術(shù)進(jìn)步的需要，也是降低生產(chǎn)成本有效手段。只要我們正視目前存在的問題，積極地想法解決這些問題，零故障設(shè)計與處理一定會在自動化設(shè)備中逐步得到改進(jìn)與發(fā)展，提高社會生產(chǎn)的效益。

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