一種攪拌站故障預警及監(jiān)測系統(tǒng)研究

宣釔舟/XUAN Yizhou

（中建機械有限公司，河北 廊坊 065000）

伴隨著混凝土機械行業(yè)的迅猛發(fā)展，攪拌站企業(yè)設(shè)備維修制度不斷改革和深化，傳統(tǒng)設(shè)備檢修方式難以適應(yīng)其要求，目前大型商混公司的混凝土攪拌站由于設(shè)備檢修不及時導致生產(chǎn)事故的頻率每年高達30%左右，給混凝土生產(chǎn)企業(yè)造成巨大損失。

對此，本文介紹了一套攪拌站故障預警及監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于云端管理的監(jiān)控平臺，打造現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)化、遠程化、可視化，可使設(shè)備生產(chǎn)廠家以及混凝土生產(chǎn)廠家實現(xiàn)工廠無人化管理，降低人員維護成本高達75%，不僅可以對設(shè)備實現(xiàn)實時在線監(jiān)測并預警，而且可以減少事故發(fā)生。

1 系統(tǒng)組成

攪拌站故障預警及監(jiān)測系統(tǒng)由采集裝置、分析裝置以及顯示裝置3 部分組成。

1）采集裝置 主要由RS485 有線／無線溫震傳感器，電流變送器，壓差傳感器，智能能耗電表，485 集線器，I／O 終端采集模塊等構(gòu)成。

2）分析裝置 主要由智能網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)分析端構(gòu)成，可以實現(xiàn)實時分析，提供預警參數(shù)的設(shè)定以及報警狀態(tài)的顯示。

3）顯示裝置 由智能云平臺、電腦主機、顯示器構(gòu)成，形成直觀畫面，支持遠程和本地訪問。

系統(tǒng)框架圖如圖1 所示。

2 工作原理

在設(shè)備現(xiàn)場配置具備遠程通訊功能的溫震傳感器、油位傳感器、電流變送器、壓差傳感器、智能電能表、PLC 等，對執(zhí)行設(shè)備進行溫度、震動、電流以及當前狀態(tài)等進行實時監(jiān)測，通過模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，生成實際狀態(tài)的數(shù)值，進而通過智能網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)分析框架建立Modbus TCP協(xié)議通訊，分析設(shè)備接收當前數(shù)據(jù)，信息交互到顯示終端，將當前實際采集到的參數(shù)與正常參數(shù)做理論對比，生產(chǎn)管理人員只需在采集系統(tǒng)軟件界面進行參數(shù)設(shè)置，設(shè)置一級報警、二級報警、故障報警3 種情況，支持通過比較參數(shù)值的差異，如果存在差異，則確定該執(zhí)行設(shè)備或元件存在故障，系統(tǒng)軟件對設(shè)備進行遠端監(jiān)測及故障分析，分析結(jié)果最終以報表和數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)，并支持多臺設(shè)備集中采集。

3 系統(tǒng)安裝布置

采集端根據(jù)攪拌站設(shè)備實際工況進行合理安裝及布置，具體案例如下。

1）溫震傳感器安裝在設(shè)備的軸端、電機尾端以及重點監(jiān)測部位，綜合采集設(shè)備當時運轉(zhuǎn)實時動態(tài)，安裝方式如圖2。

圖2 溫震傳感器安裝位置

2）電流變送器安裝于設(shè)備控制柜體當中，由智能電能表進行采集進行反饋。

3）油位傳感器安裝于設(shè)備儲油罐體內(nèi)部，準確反應(yīng)實時油位，安裝方式如圖3。

圖3 油位傳感器安裝位置

4）壓差傳感器安裝于除塵器頭罩部位，檢查是否會有負壓的出現(xiàn)，安裝方式如圖4。

圖4 壓差傳感器安裝位置

5）PLC 位于控制柜體內(nèi)部，負責采集所有設(shè)備的動作狀態(tài)。

4 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)可以實時對監(jiān)測的設(shè)備進行參數(shù)設(shè)置，進而實現(xiàn)預警、報警的功能；支持歷史報警信息查詢，在預警的情況下進行設(shè)備檢修，可以最大限度地增加設(shè)備的壽命；通過能耗監(jiān)測儀表采集參數(shù)，支持歷史參數(shù)查詢并分析，通過查看整體及分項設(shè)備的能耗量，提高廠家對設(shè)備的管理；運行狀態(tài)和能耗支持圖譜和柱狀圖的方式進行監(jiān)測，可以直觀進行分析；實時監(jiān)測設(shè)備運轉(zhuǎn)周期，提示設(shè)備維保記錄，此系統(tǒng)采用智能網(wǎng)關(guān)，減少大量現(xiàn)場布線，提升設(shè)備穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

傳統(tǒng)的設(shè)備維護方式存在對設(shè)備監(jiān)測不及時，處理效果不理想的困惑，攪拌站故障預警及監(jiān)測系統(tǒng)基于智能云平臺，實現(xiàn)了對設(shè)備100%的實時自動故障監(jiān)測，系統(tǒng)能夠?qū)崟r對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，讓操作人員能夠及時找到故障源，對設(shè)備進行維護保養(yǎng)，提高生產(chǎn)效率，智能網(wǎng)關(guān)為設(shè)備提供聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，通過電腦端即可實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)及故障預警信息進行實時監(jiān)控，對設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)進行查看、修改、統(tǒng)計、分析等，為企業(yè)提供智能化的高質(zhì)量遠程管理維護服務(wù)以及智能化診斷服務(wù)，進而提高設(shè)備整體運轉(zhuǎn)工作效率。