設備監控管理系統設想

樊涉川

（麓山國際實驗學校，湖南長沙 410006）

設備監控管理系統設想

樊涉川

（麓山國際實驗學校，湖南長沙 410006）

當前，國際產業競爭日趨激烈，我國正處于轉型升級的攻堅時期，核心競爭力不足、資源環境約束強化、要素成本上升等矛盾日益突出，企業亟需朝著自動化、信息化、智能化的方向發展，以提升自身的競爭力。本文提出制造裝備監控管理系統的一些設想，對實現制造企業轉型升級進行探討。

制造裝備；設備；智能化；自動化；監控管理

隨著社會經濟的發展，各類企業亟需完成從勞動密集型向技術密集型轉變、粗放型向集約型轉變，以提升企業在所處產業的競爭力。用機器、計算機替代人工來解放勞動力、提高企業管理水平將是其中最為重要的一環。

生產設備、生產線作為企業賴以生存的物質基礎，也應朝著自動化、信息化、智能化的方向發展。企業設備監控管理系統的引用可有效的對生產設備、生產過程進行監控，輔助生產管理，及時告知設備管理人員對設備進行相應維保，并根據采集的實時信息可及時預測生產過程中可能發生的異常情況，指導有關人員及時采取措施避免事故的發生，保障生產的正常進行，做到事前預防維護、事發及時發現及時處理。

1　系統組成

設備監控管理系統，通過數據監控對整個生產線的智能現場儀表和設備進行組態、監測、運行診斷和維護記錄、定期提醒安排設備維保，從而提高生產的安全性，并能保持機器長時間的正常工作狀態，減少停工維修的時間，也減少了施工、安裝、維護和設備保養的支出。

1.1系統硬件

為達到設備監控管理的目的，首先需將與設備相關的各類物理參數進行周期性采集，繼而通過net網絡將采集的數據傳到服務器數據庫，最終顯示到電腦顯示屏上。

圖1　設備監控管理系統硬件組成

設備相關物理信息，均可由如圖1所示采集傳送后最終顯示在企業各個客戶端上，達到設備狀況實時監控的目的。當采集的數據不在正常范圍時，可通過安裝短信Modem對設置的相關人員進行短信通知，第一時間處理設備故障避免事故惡化，達到事前解決的目的。

1.2系統功能

設備監控管理系統按各自功能可分為設備狀況監控、設備維修排程、故障管理、數據存儲幾個部分。如圖2所示。

客戶端正常連接現場各類設備控制器后，可在客戶端上安裝上位機組態軟件，將所需要的各類物理量實時顯示在客戶端顯示器上；同樣可插入圖片、插入歷史趨勢曲線圖、控制按鈕、警示燈等。常見的上位機組態軟件可使用西門子公司開發的Wincc、三菱公司開發的GT Works、Wonderware公司開發的Intouch、iFIX、組態王等等。組態界面如圖3所示。

圖2　設備監控管理系統功能

圖3　組態軟件元素

在組態軟件監控區域上設置對話框，用戶（可進行權限管理）可在對話框內輸入報警臨界值，當所采集的數據達到臨界值時，發出設定式樣的報警信息或觸發短信Modem發送手機短信息實時通知相關工作人員。并將報警數據、設備編號、時間等相關報警信息，存儲至服務器數據庫方便日后查詢或導出報表。

在企業，設備多數是重復同一工作內容，因此可將設備重復運行的次數、設備總運行時間，傳送到客戶端組態軟件設備維修排程區域，并添加相應對話框。用戶可按設備零件磨損周期制定更新、維修時間，然后在對話框內輸入相應數字，當設備實際運行時間或實際重復工作次數，達到對話框內設定值時，由組態軟件生成一條維修排程信息存儲至數據庫。

可按各自需要每天、每周、每月自動導出設備維修排程計劃單，并由設備維保單位完成相關（潤滑油更換、軸承清洗、過濾網清洗、控制柜灰塵清掃等等）工作，待負責人、領導確認后登陸相關用戶名，將設備運行時間、次數清零，再次進入下次維保統計周期。

基于設備狀態的維修形式可建立如圖4所示功能模型。

2　設備監控管理模式的優越性

(1)傳統的維修方法更多的是面向維護管理及過程資源配置管理，難以對設備本身的狀況進行評估，難以對設備生產過程中的故障產生原因或故障分布情況進行分析，難以在基于具體的過程數據分析結果是上對設備維護的質量進行評價。基于狀態的維修，是通過自動化檢測儀表、設備控制系統等實時對設備的狀態進行監控，采集與分析處理實時狀態數據，對異常數據自動報警并記錄，如與標準正常公差范圍發生任何偏差，將自動發出報警(或修理命令)。這種維護系統可以大大提高設備的使用水平。

圖4　基于狀態維修的功能模型

(2)在監控管理模式下設備控制器、計算機周期性的采集設備本體數據，替代了人工對設備進行巡視、檢測，解放了勞動力；避免了人工巡檢時個人情緒對檢查數據的影響；大大提高了監測頻次，縮短了故障發現周期。由設備實時監控管理系統根據設備設定計算模型對采集的實時設備信息進行比對分析和記錄，根據分析得出的失效模式和關鍵原因，對生產設備狀態進行預防報警，并給出相關的維修計劃。

(3)根據智能化儀表記錄的各種性能信息，制定正確的、最優的維修計劃，并能對設備的檢點維修狀況進行動態管理，防止設備未及時檢修造成資源的跑冒滴漏現象發生。針對關鍵的設備部位可利用短信Modem及時通知相關檢修人員及時檢修，防止進一步惡化導致設備停機。整理和規范管理基礎數據資料，周期性導出設備狀態、檢修報表,可使設備管理更加簡單、明了。

(4)現在智能手機使用較為普遍，同樣可以開發一款手機APP，將設備監控管理系統下達的檢修任務完成情況，通過APP以照片形式自動在局域網服務器將其上傳，從而達到設備管理的閉環效果。

3　研究展望

本文只對設備監控管理模式的部分功能進行了探討，由于知識、視野等方面的限制，在很多方面仍不足。系統在智能控制的很多方面仍然需要相關人員的支持，需要借助維護人員的知識經驗進行故障判斷，在運用人工智能輔助設備維修控管方面還有發展，同時在客戶端組態顯示方面還有許多可細化部分，有待今后的完善和提高。另外在設備監控管理系統的基礎上可拓展：生產數據處理、管理；庫存管理；生產調度管理；設備固資臺賬管理；視頻監控系統等。這些方面都將成為我們今后學習研究的方向，力爭為企業在經濟快速發展的時代提升行業競爭力，做到與時俱進。

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《現代鑄鐵》征訂啟事

《現代鑄鐵》雜志創刊于1981年，由一汽鑄造有限公司主管，無錫一汽鑄造有限公司與中國機械工程學會聯合主辦，標準16開本，雙月刊（雙月25日出版），國內外公開發行，國內統一連續出版物號：CN32-1112/TG，國際標準連續出版物號：ISSN1003-8345，國際刊名代碼：CODEN XZHUEJ。

《現代鑄鐵》雜志是中國機械工程學會鑄造分會會刊，《中國學術期刊（光盤版）》全文收錄期刊，《中國核心期刊（遴選）數據庫》收錄期刊，中國科技論文統計源期刊（中國科技核心期刊），《中國期刊網》、《中國引文數據庫》、《中國期刊全文數據庫》、《中國期刊綜合評價數據庫》等數十家數據庫刊源期刊。

《現代鑄鐵》雜志的主要內容為有關鑄鐵的新技術、新工藝、新裝備、新材料、綠色鑄造、節能環保、先進管理、車間技術改造、計算機應用、國內外情況介紹、檢測技術等方面的研究成果和生產經驗。作為國家一級期刊，可為高校畢業生和企業技術人員評定職稱所用。

截止目前，《現代鑄鐵》正以其強大的發行量、深遠的行業影響力、雄厚的信息資源優勢，面向全國鑄造原輔材料、熔煉及澆注設備、除塵設備、造型生產線、型砂檢測儀器儀表、爐前質量控制儀器、鑄件修復設備、計算機軟件等企業拓展廣告市場。我們懇切希望能與形象良好、綜合實力較強的企業建立長期的合作關系。

《現代鑄鐵》全年6期，每冊定價12元，全年72元。全國各地郵局訂閱，郵發代號：28-178。

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Ideas about equipment monitoring and management system

SHE ChuanFan
（LUSHAN INTERNATIONAL EXPERIMENTAL SHOOL,Changsha 410006,Hunan.China)

At present, the international industrial competition is becoming increasingly fierce,China in a crucial period of changing and upgrading，insuffcient core competitiveness， the resources and environmental are constrained, and the rising cost of factors are becoming more and more prominent. This paper puts forward some ideas of monitoring and management system at the manufacturing equipment, Discussion on the changing and upgrading of manufacturing enterprises.

Manufacturing equipment; Equipment; Intelligent; Automation; Monitoring and management

TG28；

A；

1006-9658（2015）06-0057-03

10.3969/j.issn.1006-9658.2015.06.016

2015-10-13

稿件編號:1510-1092

樊涉川（1996—）， 男，研究方向：設備自動化.