新型高速卷煙機的診斷和應用

劉博文

新型高速卷煙機的診斷和應用

劉博文

劉博文

湖南常德煙草機械有限責任公司

引言

卷煙機應用信息化可以提高企業的工作效率，提升企業的整體競爭力，已經是不爭的事實，因此企業應該充分利用信息化手段加強對卷煙機的診斷，使其充分發揮效能，延長使用壽命，以便獲取最佳經濟效益。所以在研發新型高速卷煙機的時候，就得充分利用卷煙機本身的自動化、信息化設備使得煙草企業在管理上更為便利。

遠程診斷模塊

卷煙設備出現問題時，煙廠維修人員撥打煙機廠的服務電話求助，煙機廠派出維護工程師前往煙廠現場進行檢查和維修，在這個過程中，有可能出現維護工程師攜帶的配件不合適，有可能維護工程師在現場不能解決問題，需要更高級的工程師到現場才能解決問題。而隨著互聯網絡的發展，遠程診斷和維護成為了可能，這樣可以減少維護工程師到現場的時間和費用，不僅節約了煙機廠的大量的人力和物力的成本，同時也能為煙廠提供更為快捷的服務，減少煙廠的損失。因此，在卷煙機上實現遠程診斷和遠程維護成了新機型迫切需要增加的功能。

如圖1所示，現在的遠程診斷技術較傳統的遠程診斷技術相比，呈現以下優勢：

圖1 傳統的遠程診斷技術和現在的遠程診斷技術

（1）快速診斷檢查設備故障；

（2）保證生產線的生產效率收縮修復時間；

（3）防止開工率的降低。

遠程診斷系統現狀分析

當前的遠程診斷系統架構有C/S模式、B/S模式和C/S與B/S混合的模式。基于C/S模式的診斷系統必須在每一臺客戶機上安裝客服端軟件；基于標準協議的B/S模式具有三層結構，沒有 C/S模式的缺點，軟件的各種更新和維護都可在服務端操作，具有很大的操作性和靈活度。唯一的缺點是需要自己建立一個遠程的維護診斷中心，這大大增加了投資費用；基于C/S和B/S混合模式的遠程診斷系統具有以上兩種模式的優點，也克服了他們的缺點，但需要自己投資建設和維護本地監控中心。

鑒于以上所說的三種架構模式遠程診斷系統的不足之處，設計了一種基于云服務的遠程診斷系統。包括三個部分即客戶端、云服務中心和診斷人員端。客戶端即是卷煙機，云服務中心設在煙機廠。診斷人員端由煙機廠的技術人員組成。在這種模式下，診斷中心由煙機廠負責管理維護。

遠程診斷系統功能

為了實現基于云服務的遠程診斷系統，在設計新型高速卷煙機時就得做好遠程診斷系統的中的客戶端設計。即在新型高速卷煙機的設計中把遠程診斷的功能加入。由于新型高速卷煙機的電控設計方案確定使用IPC，在遠程診斷系統設計時，建議在機器上布置一個路由器。

為了避免卷煙機上位機在連接互聯網的時候受到網絡攻擊或者計算機病毒的感染，卷煙機上位機可通過專用診斷儀與云服務中心進行隔離連接。專用診斷儀具有以下功能。

（1）與卷煙機IPC、上位機，以及云服務中心進行加密數據傳輸，且專用診斷儀使用自主設計的操作系統，大大降低受外界網絡病毒攻擊的可能性。

（2）專用診斷儀承擔了部分的診斷運算工作，增加了卷煙機系統的工作效率。

（3）專用診斷儀的可移動性高，在遇到卷煙機不能實時上網的情況下，診斷儀可作為中轉站對診斷數據進行記錄保存，在移動到可上網的地方（如辦公室的專用網絡）再與云服務中心連接。

專家診斷系統模塊

故障診斷專家系統，是指計算機在采集被診斷對象的信息后，綜合運用專家經驗以及推理，可快速地找到最終故障或最有可能的故障，再由用戶來證實。

在設備運行過程中，由于機械、電氣或者操作不當等各方面的原因，造成設備停止運行，這種情況下，會嚴重影響設備的運行效率，且容易造成質量事故。

在設備停止運行時，為了避免出現強行開機造成更大的損害，需要在重新開始運行前，對出現的故障進行分析處理，待系統確定無故障隱患。此時，就需要使用到專家診斷系統，用以獲取指導性的解決方案，方便操作人員或者設備維護人員進行故障排查，解決安全隱患，提高工作效率。

專家診斷系統主要處理設備停機、報警等各種情況下的故障排查，將診斷的結果進行顯示，同時給予指導性的處理措施。主要包括故障顯示、故障原因、故障處理幾個方面。

故障顯示：在發生故障時，在設備的顯示設備上，以文字的形式給予，直觀提醒操作人員與設備維護人員；

故障原因：將故障發生的可能原因，以列表的形式，一一給出；

故障處理：根據故障原因，逐個給出處理辦法；

對于專家診斷系統，需要設備廠家的調試人員與售后服務人員將各種發生的故障與處理方法等，進行歸納存檔，錄入到人機界面系統中使用。

生命周期管理模塊

卷煙設備的生命周期管理是指從設備的安裝直至設備的淘汰報廢的整個過程中對設備實施的必要的、全面合理的管理。設備的生命周期管理大致分為三個階段：設備前期管理、設備運行管理以及設備后期管理。

設備生命周期管理

設備生命周期管理具有以下幾個方面的功能：

（1）當前設備狀態：系統包含設備的詳細信息，如代碼、名稱、安裝時間、壽命、保養周期要求等，通過系統查詢，可以方便的了解到各部件的狀態，是處于健康運行或者是即將需要維護，可能存在問題；

（2）當前設備各部件生命周期：系統記錄設備安裝時間、壽命周期，讓維護人員對設備的生命周期有更好的把握，清楚設備目前在哪個壽命階段，何時設備的部件需要更換或者維修；

（3）當前設備維護保養指導：設備檔案部分記錄每個部件的維護類型，上一次維護以的時間以及維護的內容，根據設定的維護周期來進行維護提示；

（4）備件準備指導：根據系統記錄的壽命周期、維護狀況，可以確定哪些部分的使用達到了需要更換的地步，需要更換備件；因此可以提前作此準備，避免延誤生產。

設備的運行管理

設備的運行管理包括如下幾個方面：故障管理、維護保養管理、設備更新管理。

（1）故障管理：設備在運行過程中，由于設備老化等各種問題，會導致設備運行故障；故障管理主要是詳細記錄設備運行的故障現象、故障原因以及故障處理的方式；此故障管理與故障診斷系統不同之處在于，故障管理以具體的器件為基準，進行記錄管理；而故障診斷系統以故障原因為基準進行診斷排查硬件或者軟件等多方面的原因。

（2）維護保養管理：設備的維護保養的內容是保持設備清潔、整齊、潤滑良好、運行安全，包括幾十緊固松動的緊固件，調整活動部分的間隙等。

（3）設備更新管理：設備更新是當前運行的設備的某一個部件或者某幾個部件，在整體設備運行的過程中的更換管理；需要根據系統的要求，將新采用的設備部件添加到系統中進行管理，同時，記錄設備更新的詳細情況。

結語

卷煙機的高負荷長周期運行給設備提出了更高的要求，為了更好地做到控制生產進度和保障產品質量的目標，實現新型高速卷煙機系統遠程診斷和遠程維護可以減少維護工程師到現場的時間和費用，不僅節約了煙機廠的大量的人力和物力的成本，同時也能為煙廠提供更為快捷的服務，減少煙廠的損失。文中詳細介紹了新型高速卷煙機的遠程診斷方法和設備應用方式。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.065