自動化設備零故障運行系統設計與實現

郭川 趙中陽

摘? 要：隨著礦山設備自動化技術的水平越來越高，自動化設備在實際生產中會有一定的故障產生，因此，對于自動化設備零故障運行系統設計和相應的管理就十分重要。在對自動化設備零故障運行系統設計的研究中，本文首先介紹了自動化設備零故障運行系統，闡述了自動化設備中的主要故障，之后對自動化設備零故障運行的主要設計提出相應的措施建立，最后對自動化設備零故障運行提出合理化建議。

關鍵詞：自動化設備? 零故障? 運行系統? 設計

中圖分類號：TM76 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2020）07（c）-0110-03

Abstract： With the development of mine equipment automation technology， there will be some failures in the actual production of automation equipment. Therefore， it is very important for the design and management of zero failure operation system of automation equipment. In the research on the design of zero fault operation system of automation equipment， this paper first introduces the zero fault operation system of automation equipment， describes the main faults in automation equipment， then puts forward corresponding measures for the main design of zero fault operation of automation equipment， and finally puts forward reasonable suggestions for zero fault operation of automation equipment.

Key Words： Automation equipment; Zero fault; Operation system; Design

自動化設備的正常運行是保證生產的決定性因素。機械設備的運行機理更為復雜，故障更難發現和處理。因此，自動化維修人員的任務十分艱巨。在自動化設備零故障管理的過程中，逐步引入定期維護制度、崗位維護和人員定期維護的理念，注重現場檢查，將設備檢測與故障診斷技術，應用于設備預防性維護與維修的理念。通過對設備的零故障管理，使自動化設備長期可靠運行，保證穩定生產。對現代化工業而言，工業生產的主要的物質基礎和設備基礎，就是自動化技術以及相應的設備，所以，從這個角度來說，自動化設備零故障運行就非常重要。

自動化設備的故障，從理論上可以分為機器本身的損害故障和效益效能降低的故障，這些故障如果不能及時行之有效地快速解決，就會很大程度上對工業企業的生產造成巨大的經濟損失。

但是，如果可以進行系統設計自動化設備零故障的系統，那么就可以有效地避免或者說減小這種危害發生的可能性。所謂的設計自動化設備零故障的系統，指的就是在特定的故障發生之前，通過合理科學地維修檢修設備，對于機器的正產生產工作進行設備隱患和設備缺陷的有效消除，進而使得自動化機器的設備，始終處于一種可防可控的完備狀態。

1? 自動化設備零故障運行系統

設備故障是指設備的非正常狀態，不能按原性能運行。設備的零故障正在設計中。設備應在任何異常情況發生前進行維護和修理。消除設備的隱患和方法是設備零故障管理的前提，使設備恢復理想的運行性能，及時發現設備的隱患和隱患。因此，科學的設備現場檢查和正確的維護保養，可以消除設備故障，維護長期可靠的生產秩序。為了保證生產的長期穩定運行，所以一系列有效的過程控制是點檢、維修和管理的目標，也是維修人員的目標。自動化設備的零故障管理是通過現場檢查、維護和檢查來實現的。在這一系列的過程管理和控制中，采用點檢和定期維護制度，從而確保設備長期穩定運行。

2? 自動化設備中的主要故障

（1）因設計制造問題引起的故障。設備在設計、制造、選擇或安裝過程中出現問題而造成的設備故障。如果在生產過程的設計中不能達到自動化設備的額定功率，其主要的電動機經常會發生過量損耗而引起故障。

（2）設備配件的質量差導致設備故障。自動化相關設備的質量有問題，不能滿足設備故障造成的預期運行周期。如果故障的編碼器被深度破壞，那么將無法在實際操作中使用。

3? 自動化設備零故障運行的主要設計措施

3.1 自動化設備零故障的系統性設計

（1）從自動化設備零故障系統設計的階段開始，就應該盡量減少在設計階段的過程中，對其造成的設備缺陷問題。由于設備設計等因素條件過多，設計階段存在許多不合理的情況，比如，設備的密封性不嚴，配件材料通用性差，未考慮自控系統的維修問題。一旦許多項目和設備建設完成后，很難在一開始就克服其設備缺陷。因此，解決這種問題的最好的辦法，就是讓生產中的高級技術人員參與整個的設計過程，從而使得設備的設計更加合理科學。

（2）設備選型規范化。應該采用更完善的設備選型規范，在滿足應用場合的條件下，根據產品的歷史和工廠或工藝的實際使用效果，來確定產品的型號，保證設備的質量，其次就是要降低備件的儲存成本，使得自動化設備零故障更加具有系統性和規范性。

（3）改善設備使用條件。因為大多數的自動控制設備都是精密儀器，屬于精密設備的范疇，所以設備的正常工作是需要一定的條件和環境的。因而在自動化設備零故障的系統設計中必須考慮到這一點。目前，由于觀念上的問題，工業生產中的自動控制系統，運行環境普遍較差，沒有嚴格的工作環境與指標。

3.2 自動化設備零故障的狀態監測和故障診斷工作

（1）通過建立PLC預警系統，對自動化設備的故障進行相關的檢測與診斷。在自動化設備運行的過程中，一旦出現了故障，可以對PLC內部進行分析，這個時候，在工作站內部就可以看見其主要系統的狀態畫面，進而通過宏觀的可視化觀察，點檢維護人員就可以更清楚地發現故障問題所在，從而采取有效的應急措施，避免永久性損害自動化設備。

（2）對自動化設備中的系統性主要的設備，可以進行定期維護和定期更換的規則和制度，在自動化控制工作區中，很多的設備都是由密集度高，集中性強的電路系統分布式排列組成的。在現階段，相關的排障技術并不是很成熟，所以，對于直接性的排障措施，是很難進行性能的檢測與優化預測的。因此，可以通過有效的檢測機制，進行定期的自動化設備的更換，從而可以保證機器運轉的高效性。

4? 自動化設備零故障運行的建議

4.1 重視點檢、維護和檢修的過程

在點檢定修制度中，點檢員是設備管理的負責人，對于自動化設備零故障檢查，實行點檢和定期維護制度，以點檢為核心，以預防措施為導向的維護管理模式。因此，以點檢維修系統為核心的管理系統是實現設備零故障管理的前提。設備零故障管理還需要加強對設備管理人員的考核，通過合理的考核管理機制，加強點檢維修制度的實施，實現零故障管理。

4.2 制定可行的自動化設備故障應急預案

設備零故障是設備的一種理想運行狀態，即當管理方法和人員隊伍的技術比較好，系統體系的完善保證設備不會發生故障。但是，實際情況往往并不是這樣的，例如，在工業生產中，區域較大的障礙物，可能導致積碳，不可能有效地生產化工產品。因此，有必要制定切實可行的設備備用故障應急預案。特別是在夜間，現場檢查和維修的力量薄弱，增加了故障排除的難度。在這種情況下，啟動相應的故障應急，有助于快速處理設備故障，避免生產事故的發生。

5? 自動化設備零故障運行系統特點及功能

現場維護需要將已有的各個一線班組作為基礎，并配備上合適數量的值班人員，在現場中負責設備的維護巡檢，定時上報設備的各項數值，進行一些常規的故障處理以及對下發的指令進行應急處理。

在進行設備的檢修維護的工作安排之前先用CAD做出設備點的檢定點分布圖紙，找到設備點檢的位置，設置設備點檢的內容以及標準，建立設備的點檢維修規劃，設定周期，而點巡檢的方法主要有以下兩種：

（1）定性點檢：根據計劃的點檢維護的流程，對自動化設備的情況開展定性檢查，如果設備出現異常檢查人員需要派發維護設備的通知書，執行中心再依據維護設備的通知書書寫維護訂單，進行修理的規劃和零部件的委外更換等，如果沒有發現設備異常就需要對維護訂單展開完成處理就可以。

（2）定量點檢：按照維修計劃修訂的點檢維修訂單，在對于自動化設備進行定點檢查時，需要將每次檢修的數值留存作為點檢的憑證，還要定位對這些數據的曲線圖進行分析，也就是對這些數據進行處理，當這些數值超過標準的數值時，設備的檢查人員就需要派發維護設備的通知書，執行中心再根據自動化設備的維護通知書建立維修訂單。

6? 結語

隨著社會經濟科技的高速發展，在自動化設備中推行零故障系統設計與管理是切實可行的，是自動化設備進步和技術進步的需要，也是降低生產成本有效手段。只要我們正視目前存在的問題，積極地想法解決這些問題，零故障設計與處理一定會在自動化設備中逐步得到改進與發展，提高社會生產的效益。

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