設(shè)備振動診斷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1、    設(shè)備振動診斷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)    張斌譚建宇摘要：通過設(shè)備振動進行預(yù)測性診斷，不但能對點檢無法發(fā)現(xiàn)的故障進行判斷，還能對故障的發(fā)展趨勢進行跟蹤，從而實現(xiàn)對故障早發(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診斷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行闡述以達到預(yù)測性故障診斷。關(guān)鍵詞：振動診斷；預(yù)測性；離線；在線中圖分類號：tp277 文獻標識碼：a 文章編號：1007-9416（2017）04-0160-011 背景經(jīng)歷了早期的被動維修，也就是所謂的事后維修，目前，鋼鐵企業(yè)普遍實行了點檢定修制。通過點檢人員每天對設(shè)備的巡檢，使用五感來發(fā)現(xiàn)

2、設(shè)備出現(xiàn)的問題以及存在的隱患，制定檢修計劃，并在下次檢修過程中進行處理。而對于無法發(fā)現(xiàn)問題的設(shè)備只能根據(jù)自身經(jīng)驗或是其固定失效周期來進行拆撿或是更換，這就是所謂的預(yù)防性維修。點檢定修制雖然解決了部分設(shè)備問題，但也存在一些弊端。例如無法確認設(shè)備是否真正存在問題，只能按經(jīng)驗周期檢修，因此導(dǎo)致了良好的設(shè)備被“維修”，浪費大量的維修成本；每次定修只是解決了定修前所產(chǎn)生的設(shè)備問題，而在兩次定修期間出現(xiàn)的故障依舊會發(fā)生，因而導(dǎo)致不必要的停機時間；并且通過點檢能夠發(fā)現(xiàn)的設(shè)備問題基本已經(jīng)屬于發(fā)展到比較嚴重的地步，用簡單的維護方法很難將其恢復(fù)到最佳狀態(tài)。通過預(yù)測性維修技術(shù)，卻可以提早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，做到早發(fā)現(xiàn)，早

3、診斷，早處理，將設(shè)備故障消滅在萌芽之中。預(yù)測性診斷技術(shù)包括對溫度、壓力、流量、油液以及運行設(shè)備的振動進行分析，而其中振動診斷是最為重要的一環(huán)。2 需求分析設(shè)備振動診斷技術(shù)主要可以分為在線和離線兩種形式。在線檢測技術(shù)可以快速確定設(shè)備故障原因、發(fā)生的部位，并為運行及維護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)測點。離線檢測投資小，覆蓋面廣，但是受人員的技能和經(jīng)驗水平影響較大。合理地對設(shè)備進行離線和在線分配，不但能夠最大限度地覆蓋監(jiān)控設(shè)備范圍，并且能夠達到經(jīng)濟效益最大化。唐鋼根據(jù)自身情況，首先對1580熱軋線和高強汽車板的酸軋、鍍鋅、連退線的重點設(shè)備安裝了在線監(jiān)測系統(tǒng)，而其余設(shè)備則采用

4、離線檢測的方式進行狀態(tài)評估，并分別為在線和離線設(shè)備分別開發(fā)了振動檢測系統(tǒng)。3 系統(tǒng)的設(shè)計3.1 在線檢測系統(tǒng)對于四條產(chǎn)線的重點設(shè)備采取在線檢測。首先在設(shè)備的檢測位置安裝振動傳感器，機旁安裝采集柜和信號采集模塊。通過信號線將傳感器的振動信號傳輸給采集模塊，采集模塊經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)通過光纜傳輸給振動分析評估系統(tǒng)。該系統(tǒng)對每個設(shè)備進行數(shù)據(jù)編程，以便能夠?qū)⑸傻男盘栠M行分析，并通過事先設(shè)置好的預(yù)警和報警值來評估設(shè)備的運行狀態(tài)。當(dāng)振動幅值超過警戒線時，該系統(tǒng)會自動生成一份評估報告。報告中將與設(shè)備故障相關(guān)的頻譜和時域圖以及相關(guān)的輔助參數(shù)集成在報告里，并隨即發(fā)送給與之匹配的設(shè)備狀態(tài)發(fā)布平臺。該平臺在線顯

5、示每個設(shè)備的運行狀態(tài)，并通過不同顏色反應(yīng)出每個設(shè)備的優(yōu)劣情況。設(shè)備檢測人員通過該平臺能夠?qū)υ诰€檢測設(shè)備的運行狀態(tài)一目了然，并能隨時對產(chǎn)生的設(shè)備故障進行分析及處理。3.2 離線檢測系統(tǒng)對于離線的設(shè)備，根據(jù)其產(chǎn)線是否裝有在線檢測系統(tǒng)分為兩類。一類是裝有在線檢測系統(tǒng)的產(chǎn)線，檢測人員對這類設(shè)備進行統(tǒng)計，并開發(fā)同樣的診斷分析評估系統(tǒng)。檢測人員對離線設(shè)備的采集位置進行標記，并定期通過離線檢測設(shè)備對這類離線設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集，同時通過局域網(wǎng)傳輸給該系統(tǒng)。系統(tǒng)自動對數(shù)據(jù)進行分析，最終將診斷結(jié)果發(fā)布到設(shè)備狀態(tài)發(fā)布平臺上。對設(shè)備采集位置進行標記的主要作用一是便于定期采集過程中的尋找，另一方面，隨著采集次數(shù)的不斷增多

6、，檢測人員能夠有效地通過診斷報告來比較設(shè)備的長期狀態(tài)變化。通過將同一產(chǎn)線的在線與離線設(shè)備運行狀態(tài)發(fā)布在同一平臺，能夠更好地達到對整條產(chǎn)線的設(shè)備狀態(tài)進行整體管控。另一類是對于沒有在線檢測設(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行數(shù)據(jù)采集和分析。檢測人員會根據(jù)點檢現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的設(shè)備問題所反饋的意見信息，對指定設(shè)備進行離線數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)傳至單機版振動處理系統(tǒng)中。該系統(tǒng)只能將離線設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進行處理，生成相應(yīng)的頻譜和時域圖，剩下的則是由檢測人員對生成的頻譜和時域圖進行分析，最終出示一份設(shè)備診斷報告，為檢修人員提供設(shè)備檢修的指導(dǎo)意見。在這期間，檢測人員需要收集該設(shè)備的各項參數(shù)，并事先將設(shè)備的各種故障頻率值計算出來，以便在分析頻譜過程中能夠確認具體引起設(shè)備振動的原因在哪里。4 結(jié)語通過振動診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)預(yù)測性維修，不但能夠及時掌握設(shè)備的運行狀態(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。因為在典型的制造企業(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)測性維修的潛力還遠遠不止于此，在減少故障停機、減少維修時間、減少備件庫存、延長維修間隔方面也同樣具備較大的