房祥芹
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摘要:随着科学技术的发展,智能离散车间物料向着自动化、复杂化和智能化方向发展。传统维护检修方式已经无法满足现代系统运行服务,物料自动化输送系统实施实时故障预警进行检修维护是科技发展的趋势。本文分析了物料自动化输送系统实时故障预警技术和设计,有效提高系统运行检修维护智能化水平。
关键词:机械、故障预警、物料输送
随着科学技术和工业生产的发展,物料自动化输送系统已经在很多领域开始应用。物料输送系统是生产系统的重要部分,和生产当中的每个工序都联系紧密,和很多设备机械结合在一起,是连续生产的保证,对企业的经济效益及生产质量有重要作用。所以,具体的生产中,要重视和关注物料自动化输送系统实时故障预警技术,要对其详细分析和研究。
1、实时故障预警系统关键技术
现在的故障处理系统不能满足越来越复杂的生产系统,现在设计了适用物料自动化输送系统实时故障预警系统框架,这种系统设计时,通常有三个层次,分别是数据采集、复杂事件处理和应用显示三层。
1.1数据采集
数据采集层在物料自动化输送系统中是实现状态感知的基础,整个系统数据信息是通过这层的传感器及有关智能设备而获得,利用网络传输到现场服务器。具体工作时,应用物联网技术采集底层设备的传感器数据信息,比如电压、温度、转速、位置等。根据系统数据信息的需要,设定数据采集方案,应用相应的方式进行数据信息集成,达到全面感知[1]。在数据采集层内部,感知底层数据信息需要根据协议格式传输给现场数据服务器。
1.2复杂事件处理层
这层是实时故障预警系统的核心,可以对数据采集层的信息数据进行实时分析。故障预警系统应用CEP技术,实时监测系统的异常情况。这是利用输入适配器预处理采集的数据信息,依据通信协议解析数据,把解析后的信息数据形成原子事件。再由复杂事件处理引擎对其进行处理,获得兴趣复杂事件,经输出适配器,形成上层数据格式,以便于上层应用和处理。
1.3应用显示层
这是完成物料自动化输送系统故障信息处理的可视管理,根据复杂事件处理层获得复杂事件,完成系统故障实时预警。并且,根据复杂事件处理层聚合事件,进行系统故障定位,和3D可视技术相结合,做到故障预警可视,便于系统维护人员快速定位和处理。并且,可以分析统计故障,方便管理人员准确有效决策。
2、系统结构模块功能
物料自动化输送系统实时故障预警系统的设计应用模块化设计,具体有数据处理、三维虚拟系统、可视化、信息管理、系统管理、系统集成接口等各种功能模块。
2.1数据处理模块
进行物料的输送中,利用各设备数据采集接口,和相应的底层设备、系统进行有效通信,进行采集物料自动化输送系统全部设备情况信息、物料具体状况、有关任务执行情况等各种数据。把采集的相关数据详细解析,应用统一事件描述格式,形成故障事件,应用复杂事件处理技术,完成实时数据的处理,及时掌握系统情况,发现系统异常,给故障预警实施可视化以依据和支持。
2.2三维虚拟系统
在物料输送系统中,进行物理空间建模,应用图形图像科学技术,经分析系统、子系统、设备、零部件等各方面故障,有效明确相应故障预警可视化需求,要求模型粒度、精细化、角度等符合故障预警需要,建立相应的系统虚拟三维模型。以此为基础,结合物料自动化输送系统的实际环境,对系统场景进行虚拟设计,给系统故障预警可视化提高保证和依据。
2.3故障可视模块
这个模块是根据数据处理模块获得的故障信息,根据相应的虚拟三维模型,编写和制作相应脚本,促使模块进行相应的显示,比如出现高亮、闪灯等现象,进而达到故障预警能够可视,方便故障查询和处理。
2.4故障信息管理
这是统计相应故障信息数据,给以后的线下故障分析和进行系统运行维护管理提供数据信息支持,有相应依据进行故障处理和系统维护[2]。并且,要和工作具体情况及实际的工作运行环境相结合,实施故障预警规则管理,对规则的阈值进行修改等,也可以根据实际具体情况增加新规则。通过分析故障案例,掌握故障产生原因,把这些故障知识存放于故障案例库当中,对故障预警和分析处理提供方便。
2.5系统管理
这个管理模块包含很多功能,比如用户、权限、故障类型等各种管理功能,做到故障信息数据可见性,要分层实施,让不同工作人员根据其工作范围查看相应氛围数据信息,设置相应的查看权限范围,防止系统所设置的参数发生误操作被改动等现象。并且,在系统管理模块当中设置系统日志,能对相应的历史故障和处理记录进行仔细查看,掌握相应的数据信息。
2.6系统集成接口
物料自动化输送系统实时故障预警在生产管理中是重要部分,为进行各系统有效集成,一定要设置相应接口,达到自己各系统和MES、ERP、CIMS、FMS 等各系统信息交互,进行集中处理和分析。
3、系统信息集成框架
生产过程的监控数据有效利用,通常以历史数据作为依据和基础,利用数据库的数据存储,科学合理分析和统计数据,从而分析和发现生产中机械电气设备的运行情况,运行中产生的能源消耗情况,设备工作运行环境变化等各种数据信息,给整个系统的运行和维护以依据和辅助支持[3]。经过分析研究,系统的信息集成技术能促进系统对故障诊断和及时预警,方便进行故障处理和解决。可是,在以大量数据需要监测时,不能进行实时、智能、有效的感知和检测系统在运行中的机械设备、物资物料等各方面事件。先进的物联网技术给物料自动化输送系统进行实时采集数据提供了新思想和新思路。利用自动智能感知单元把系统当中机械设备数据信息传输到系统数据中心,利用网络技术实施及时传输,具有机械设备监控识别及物料定位控制等各种功能。根据物联网技术进行数据信息采集,是系统故障实时预警具有全面感知、实时传递、自动智能处理的特点,可以是系统运行更稳定和安全。
4、系统网络拓扑结构
物料自动化输送系统的各个机械设备内部进行采集数据信息,设置相应的装置把数据信息利用生产现场建立的局域网及时自动传递到数据服务器。物料自动化输送系统采集的数据信息有很多内容,具体有相应的控制系统集成完成的相关机械设备运行情况数据信息、物料输送过程中的各种数据信息、机电设备及物料意外的各种传感数据信息,包括电压电流、加速度、湿度温度等各种不同物理量。相应的故障管理服务器进行以上各种数据信息联合处理,整体分析和综合评判,及时发现系统的不同状况,进行实时预警,方便工作人员和维护人员及时了解故障。并且,系统分层次设置相关权限,针对不同层次人员设置不同权限,接收相关故障预警信息,及时提醒有关人员进行故障分析和处理。并且,系统提供和设置远程故障处理功能,方便工作人员和机械设备生产商进行协助分析处理相关故障,可以对设备进行完善和改进,促进系统的完善,降低故障发生几率。
结束语
综上所述,在进行物料自动化输送系统实时故障预警系统设计时,要重视相应关键技术,进行详细分析和应用。具体系统设计时,要分析物料自动化系统故障预警系统的需要,根据现代的物联网技术、现实虚拟建设技术、复杂事件的及时处理技术,设计和建设自动化输送系统实时故障预警系统,确定各个系统的结构功能,设计信息集成框架,进行网络拓扑结构。进而真正实现实时故障预警,确保系统运行有效维护,保证系统稳定运行,促进生产顺利实施,提高企业生产效率。
参考文献:
[1]李斌.物料自动化输送系统实时故障预警关键技术研究[D].2017.
[2]面向物料输送过程状态监控与故障报警的视觉跟踪技术的研究[D].河北工业大学,2015.
[3]焦鋆萍,王萍.微信在大型输送系统实时故障报警中的应用[J].设备管理与维修,2017(14):50-51.