融合的集成狀態(tài)監(jiān)測為企業(yè)帶來可持續(xù)的生產力

羅克韋爾自動化（中國）有限公司 董本剛

闡述了集成狀態(tài)監(jiān)測的融合技術以及其在同一平臺下提供實時信息的能力，并最終為企業(yè)帶來可持續(xù)的生產力。

生產過程中設備故障停機給企業(yè)帶來的損失是巨大的，只有確保設備在安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷、優(yōu)質的狀態(tài)下運行，才會有效地提高企業(yè)的經濟效益和社會效益，增強企業(yè)的競爭力。由于現(xiàn)行的設備維修及管理方式和技術距達到這個目標仍存在著不同程度的差距，因此期盼著先進的維修方式及理念。融合的集成狀態(tài)監(jiān)測技術能夠更好地服務于企業(yè)的智能、安全、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，可為企業(yè)帶來可持續(xù)的生產力。

集成狀態(tài)監(jiān)測技術能幫助企業(yè)解決的問題是：了解關鍵設備和重點設備當前的運行狀況，判斷被監(jiān)測機器的狀態(tài)變化趨勢，診斷被監(jiān)測機器故障的發(fā)生部位和故障的嚴重程度，檢查和驗收大修或臨時維修的效果。實現(xiàn)對設備故障的早知道、早預報、早診斷，把故障消滅在萌芽階段。提高設備完好率、減少設備停機時間及降低維修成本。

集成狀態(tài)監(jiān)測技術是隨著現(xiàn)代技術的發(fā)展而深入和完善，不斷地滿足各個行業(yè)的不同應用需求。在新形勢和需求下，更與其他技術和應用相融合。

一、集成狀態(tài)監(jiān)測融合了機組保護、生產保障、預測維修和質量保障

傳統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測主要應用于關鍵機組的安全保護和預測維修（故障監(jiān)測及診斷），完全獨立于過程控制或自動控制等系統(tǒng)。即使要與外界分享數(shù)據(jù)，也是通過OPC等定期傳送數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)有限且不實時。如今，更多企業(yè)把狀態(tài)監(jiān)測應用于更廣泛的領域，如大型生產線（鋼廠冷軋線或汽車沖壓線等）的生產保障及制造產品過程或產品出廠檢驗的質量保障。

如2008年全球經濟危機期間，美國某大汽車公司為降低成本，相繼關閉了在國外的幾條汽車生產線，但在美國國內的生產線上追加投資兩百多萬美元，安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)。這些需求由生產管理人員直接提出，主要目的就是用于生產保障，防止生產線非計劃停車導致重大經濟損失，同時也希望降低生產線維修費用。

圖1

二、集成狀態(tài)監(jiān)測確保生產人員和維修人員在同一平臺下獲取實時信息

企業(yè)的關注點多在自動化設備的投資上，而對狀態(tài)監(jiān)測或預測維修重視不夠。其實狀態(tài)監(jiān)測通過保障機器的連續(xù)優(yōu)質運行，進而保障了生產自動化充分發(fā)揮作用。由于維修人員和生產人員在各自的平臺依據(jù)不同的系統(tǒng)開展工作，從而使信息交流受限或滯后，如圖1所示。

傳統(tǒng)的信息交換模式，信息共享的前提是依據(jù)各自的傳感器和硬件系統(tǒng)，現(xiàn)場在線顯示和診斷分析都以各自獨立方式進行。在數(shù)據(jù)交換的要求下，要經過各自的軟件平臺通過OPC實現(xiàn)。集成狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可在一個控制系統(tǒng)平臺下，用一個可視化軟件了解機器信息，即同時獲取實時信息，這樣用戶可以從不同的角度關注機組保護、生產保障、預測維修和質量保障。

三、集成狀態(tài)監(jiān)測幫助企業(yè)生產最優(yōu)化

集成狀態(tài)監(jiān)測基于振動監(jiān)測及故障診斷技術，監(jiān)測振動、溫度、油液、過程量等多種參數(shù)。集成狀態(tài)監(jiān)測可用在線實時監(jiān)測、在線自動巡檢以及離線監(jiān)測三種方式，共享軟件平臺。提供滿足API670標準的完整的TSI監(jiān)測方案，可覆蓋所有重要設備的監(jiān)測需求。

當今國內外新建電廠項目中，除了為汽輪發(fā)電機組和給水泵提供TSI系統(tǒng)，還對所有主機島設備（BTG）和輔機設備（BOP）進行全面監(jiān)測，即全廠振動監(jiān)測系統(tǒng)（VMS）。在石油化工、冶金、地鐵、水/污水處理行業(yè)，在線監(jiān)測技術也得到了更廣泛的應用。這也說明了對狀態(tài)監(jiān)測的要求提高了，對信息交換及應用的速度加快了。在另一個層面上來說，在線監(jiān)測普及推廣應用改善了人們的工作環(huán)境，讓他們集中精力從事分析及診斷工作。

不僅如此，集成狀態(tài)監(jiān)測技術可集成到過程自動化控制、智能馬達控制及中壓變頻器控制中，共享系統(tǒng)的控制和顯示平臺，降低系統(tǒng)的總體配置成本，方便系統(tǒng)維護和使用。

四、集成狀態(tài)監(jiān)測為企業(yè)帶來可持續(xù)生產力

新技術、新要求推動了先進技術的產生及融合，狀態(tài)監(jiān)測未來將會逐漸被越來越多的行業(yè)所接受和使用。一方面，電力、石化、冶金等傳統(tǒng)行業(yè)的新建項目會加大狀態(tài)監(jiān)測實施的深度和廣度；另一方面，石油天然氣輸送、礦山、風電、水/污水/污泥處理、船舶、汽車、港口機械逐步實施狀態(tài)監(jiān)測，今后，狀態(tài)監(jiān)測還將向半導體、食品飲料、家用日化、生命科學等領域延伸。集成狀態(tài)監(jiān)測與目前技術發(fā)展及應用的融合使狀態(tài)監(jiān)測不僅是維修人員關注的對象，也是自動化及電氣人員在控制系統(tǒng)方案規(guī)劃和設計時需要集成的關鍵內容之一。

除了應用前景好之外，集成狀態(tài)監(jiān)測本身也不斷融合無線通信在內的眾多創(chuàng)新技術和應用。例如基于無線技術的振動傳感器、基于以太網技術的動態(tài)監(jiān)測模塊、支持DLR（設備級環(huán)網）的以太網冗余網絡監(jiān)測模塊。系統(tǒng)監(jiān)控軟件也接入狀態(tài)監(jiān)測信息、共享組態(tài)軟件和分析顯示軟件等。通過集成的軟件平臺進行狀態(tài)監(jiān)測，就如同觀察自動控制信息一樣便捷。此外，Ethernet/IP和交換機的發(fā)展也為狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的推廣應用提供了廣闊的空間。