張斌　譚建宇

摘要：通過(guò)設(shè)備振動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)性診斷，不但能對(duì)點(diǎn)檢無(wú)法發(fā)現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷，還能對(duì)故障的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行跟蹤，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早處理，從而最終降低維修成本。本文主要從在線與離線兩種振動(dòng)診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行闡述以達(dá)到預(yù)測(cè)性故障診斷。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)診斷；預(yù)測(cè)性；離線；在線

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）04-0160-01

1 背景

經(jīng)歷了早期的被動(dòng)維修，也就是所謂的事后維修，目前，鋼鐵企業(yè)普遍實(shí)行了點(diǎn)檢定修制。通過(guò)點(diǎn)檢人員每天對(duì)設(shè)備的巡檢，使用五感來(lái)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題以及存在的隱患，制定檢修計(jì)劃，并在下次檢修過(guò)程中進(jìn)行處理。而對(duì)于無(wú)法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備只能根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)或是其固定失效周期來(lái)進(jìn)行拆撿或是更換，這就是所謂的預(yù)防性維修。

點(diǎn)檢定修制雖然解決了部分設(shè)備問(wèn)題，但也存在一些弊端。例如無(wú)法確認(rèn)設(shè)備是否真正存在問(wèn)題，只能按經(jīng)驗(yàn)周期檢修，因此導(dǎo)致了良好的設(shè)備被“維修”，浪費(fèi)大量的維修成本；每次定修只是解決了定修前所產(chǎn)生的設(shè)備問(wèn)題，而在兩次定修期間出現(xiàn)的故障依舊會(huì)發(fā)生，因而導(dǎo)致不必要的停機(jī)時(shí)間；并且通過(guò)點(diǎn)檢能夠發(fā)現(xiàn)的設(shè)備問(wèn)題基本已經(jīng)屬于發(fā)展到比較嚴(yán)重的地步，用簡(jiǎn)單的維護(hù)方法很難將其恢復(fù)到最佳狀態(tài)。

通過(guò)預(yù)測(cè)性維修技術(shù)，卻可以提早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，做到早發(fā)現(xiàn)，早診斷，早處理，將設(shè)備故障消滅在萌芽之中。預(yù)測(cè)性診斷技術(shù)包括對(duì)溫度、壓力、流量、油液以及運(yùn)行設(shè)備的振動(dòng)進(jìn)行分析，而其中振動(dòng)診斷是最為重要的一環(huán)。

2 需求分析

設(shè)備振動(dòng)診斷技術(shù)主要可以分為在線和離線兩種形式。在線檢測(cè)技術(shù)可以快速確定設(shè)備故障原因、發(fā)生的部位，并為運(yùn)行及維護(hù)人員提供有效的維修建議，但投資大，只能監(jiān)控納入系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。離線檢測(cè)投資小，覆蓋面廣，但是受人員的技能和經(jīng)驗(yàn)水平影響較大。合理地對(duì)設(shè)備進(jìn)行離線和在線分配，不但能夠最大限度地覆蓋監(jiān)控設(shè)備范圍，并且能夠達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化。

唐鋼根據(jù)自身情況，首先對(duì)1580熱軋線和高強(qiáng)汽車板的酸軋、鍍鋅、連退線的重點(diǎn)設(shè)備安裝了在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而其余設(shè)備則采用離線檢測(cè)的方式進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，并分別為在線和離線設(shè)備分別開發(fā)了振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 在線檢測(cè)系統(tǒng)

對(duì)于四條產(chǎn)線的重點(diǎn)設(shè)備采取在線檢測(cè)。首先在設(shè)備的檢測(cè)位置安裝振動(dòng)傳感器，機(jī)旁安裝采集柜和信號(hào)采集模塊。通過(guò)信號(hào)線將傳感器的振動(dòng)信號(hào)傳輸給采集模塊，采集模塊經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)通過(guò)光纜傳輸給振動(dòng)分析評(píng)估系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)編程，以便能夠?qū)⑸傻男盘?hào)進(jìn)行分析，并通過(guò)事先設(shè)置好的預(yù)警和報(bào)警值來(lái)評(píng)估設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)振動(dòng)幅值超過(guò)警戒線時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一份評(píng)估報(bào)告。報(bào)告中將與設(shè)備故障相關(guān)的頻譜和時(shí)域圖以及相關(guān)的輔助參數(shù)集成在報(bào)告里，并隨即發(fā)送給與之匹配的設(shè)備狀態(tài)發(fā)布平臺(tái)。該平臺(tái)在線顯示每個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并通過(guò)不同顏色反應(yīng)出每個(gè)設(shè)備的優(yōu)劣情況。設(shè)備檢測(cè)人員通過(guò)該平臺(tái)能夠?qū)υ诰€檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)一目了然，并能隨時(shí)對(duì)產(chǎn)生的設(shè)備故障進(jìn)行分析及處理。

3.2 離線檢測(cè)系統(tǒng)

對(duì)于離線的設(shè)備，根據(jù)其產(chǎn)線是否裝有在線檢測(cè)系統(tǒng)分為兩類。

一類是裝有在線檢測(cè)系統(tǒng)的產(chǎn)線，檢測(cè)人員對(duì)這類設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并開發(fā)同樣的診斷分析評(píng)估系統(tǒng)。檢測(cè)人員對(duì)離線設(shè)備的采集位置進(jìn)行標(biāo)記，并定期通過(guò)離線檢測(cè)設(shè)備對(duì)這類離線設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，同時(shí)通過(guò)局域網(wǎng)傳輸給該系統(tǒng)。系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終將診斷結(jié)果發(fā)布到設(shè)備狀態(tài)發(fā)布平臺(tái)上。對(duì)設(shè)備采集位置進(jìn)行標(biāo)記的主要作用一是便于定期采集過(guò)程中的尋找，另一方面，隨著采集次數(shù)的不斷增多，檢測(cè)人員能夠有效地通過(guò)診斷報(bào)告來(lái)比較設(shè)備的長(zhǎng)期狀態(tài)變化。通過(guò)將同一產(chǎn)線的在線與離線設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)發(fā)布在同一平臺(tái)，能夠更好地達(dá)到對(duì)整條產(chǎn)線的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行整體管控。

另一類是對(duì)于沒(méi)有在線檢測(cè)設(shè)備的產(chǎn)線。這類設(shè)備涉及范圍比較廣，并不需要特意定期去進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。檢測(cè)人員會(huì)根據(jù)點(diǎn)檢現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的設(shè)備問(wèn)題所反饋的意見(jiàn)信息，對(duì)指定設(shè)備進(jìn)行離線數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)傳至單機(jī)版振動(dòng)處理系統(tǒng)中。該系統(tǒng)只能將離線設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成相應(yīng)的頻譜和時(shí)域圖，剩下的則是由檢測(cè)人員對(duì)生成的頻譜和時(shí)域圖進(jìn)行分析，最終出示一份設(shè)備診斷報(bào)告，為檢修人員提供設(shè)備檢修的指導(dǎo)意見(jiàn)。在這期間，檢測(cè)人員需要收集該設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，并事先將設(shè)備的各種故障頻率值計(jì)算出來(lái)，以便在分析頻譜過(guò)程中能夠確認(rèn)具體引起設(shè)備振動(dòng)的原因在哪里。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)振動(dòng)診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維修，不但能夠及時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，最大限度地降低事故的發(fā)生，最重要的意義是由此降低了維修成本，提高了設(shè)備的有效性。因?yàn)樵诘湫偷闹圃炱髽I(yè)，減少10%的維修成本等同于增加40%的銷售收益。更何況預(yù)測(cè)性維修的潛力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此，在減少故障停機(jī)、減少維修時(shí)間、減少備件庫(kù)存、延長(zhǎng)維修間隔方面也同樣具備較大的潛力，即使只是取得了這些收益的一部分，也將是以成百上千萬(wàn)元計(jì)算。

參考文獻(xiàn)

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