設備嵌入信息化管理模塊的設計

李久強，謝鋒輝

（湖南柿竹園有色金屬有限責任公司，湖南郴州 423000）

0 引言

隨著時代發展，很多企業廠房都會建設或者改造成智能化系統，可以說智能與信息網絡化、電子化是大潮流，大趨勢。它要求由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成的針對某一個方面的應用的智能集合，隨著這些技術的不斷發展，其技術含量及復雜程度也越來越高，智能化的概念開始逐漸滲透到各行各業以及人們生活中的方方面面，而在設備方面，主要是體現在控制方面，在管理領域可能相對比較少，甚至是空白。設計設備開發信息化管理模塊，可以彌補過去設備管理不周全，不專業的漏洞；可以減少目前設備管理信息電子化的工作量；還可以為企業廠房智能化升級，留有接口，為設備管理，智能決策，提供真實、有效、實時的原始數據。

1 目前在設備管理中存在的問題

（1）隨著安全的要求越來越高，設備管理要求也逐漸提高，但出現管理不到位的情況還是有的，主要是一些客觀的原因：①要做的完全到位，需要的人員不夠；②管理與設備運行的時間占比不合理，影響設備效益；③由于設備較多，設備管理人員完全掌握設備基本技術知識較慢，容易出現管理紕漏，或者因知識掌握不全，導致制度制定缺陷，也是常有。

（2）紙質化的管理記錄，雖然實用，但是容易出現流于形式，對不責任心不強的管理人員，可能只是填寫管理記錄而已，設備實際的檢查可能會是盲區。

（3）現在很多企業廠房，都系統提高生產效率，相應的對設備的升級需求很大，而智能決策更是今后企業的趨勢，一些企業已經逐步的建立了信息高速公路，以及智能決策系統，但對信息的采集，卻比較滯后，大量的原始數據都需要人工輸入，不僅浪費人力，而且很多數據都屬于二次補充，在時效性和準確性上大打折扣。

（4）對設備配件更換的統計較少，有的只有記錄，卻沒有統計數據，有統計數據的。

2 模塊功能

（1）能夠讓設備廠家在出廠時，定制管理、點巡檢、更換配件記錄功能。設備的好用是一方面，設備好管理、好升級又是另一方面，大部分設備生產廠家都只注重前一方面，而忽視后者。這有礙設備生產廠家輸出持久的競爭力，或者很難為后續服務提質。而給設備加裝信息化管理模塊，可以在出廠的時候，就給自己的設備定制了管理模板。通過售后服務，現場輕松的讀取歷史管理數據，配件更換頻率，這些數據比生產過程的實驗數據更全面，更真實，條件更多樣，這無形中給生產廠家建立許多實驗室。數據結構如下。

（2）精簡、細化、明確設備管理制度，能夠讓設備管理制度不僅僅只停留在紙面上，有些公司制定的設備管理制度實操性差而無實效，這個模塊直接告訴你怎么做，怎么管，怎么記錄，甚至在流程沒走全時，設備不能運行，倒逼監管人員必須安裝制度流程管理設備。

（3）該模塊由記錄部分、分析部分、傳感輸入部分、管理紕漏輸出部分、網絡接口。記錄部分是存儲管理信息的部分，包括按鍵、顯示屏、內部存儲芯片。分析部分由CPU（Central Processing Unit，中央處理器）提取記錄部分的數據，進行分析管理是否到位。傳感輸入部分是故障顯性特征的感應器，或環境特征傳感器，例如一些設備故障前的特征，出現異味，溫度異常，聲響異常，漏油等現象，可以加裝專門的傳感器，再接入傳感輸入接口。管理紕漏輸出部分是可以接入設備安全回路的，在出現管理環節疏漏，造假的情況致使機器啟動不了。網絡接口可以與相應使用廠家的智能網絡連接，直接為他們提供實時，準確的數據，供管理決策。

3 模塊的構架及靈活配置

（1）模塊的基本構架就是接口，記錄、數據結構、處理程序、權限管理。接口構架包括8位的開關量輸入、8位開關量輸出、Ethernet（以太網）接口、USB（Universal Serial BUS，通用串行總線）接口；記錄架構包括鍵盤、顯示屏、存儲芯片，存儲管理人員的管理信息；數據結構是管理節點、點巡檢節點或配件目錄的存儲格式。處理程序包括開關量輸入量提取程序、開關量輸出程序、Ethernet接口通信程序、USB接口通信程序、存儲數據與開關量輸入數據比對程序（比對結果可給1位開關量輸出）、誤操作處理程序；權限管理把模塊設置幾個權限，出現誤操作情況，需要更高管理權限進行復位，使現場管理人員與綜合管理人員（或者設備專業人員）權限分開，硬性規避了現場管理人員偷懶或造假的現象。功能模塊如圖1所示。

圖1 功能模塊

（2）模塊可以根據現場實際情況增刪功能，接口齊全。若使用方只希望擁有管理的電子數據，則模塊不需接任何東西，只起電子管理記錄本的作用。若使用方想及時了解管理信息，則只需接入公司管理系統的網絡即可，實時監控、分析和存儲管理信息。若使用方想遏制監管不到位的現象，則可以引入相應傳感器，并把輸出接口相應位接入控制回路即可。它還可以作為設備保護的補充。例如：①模塊檢測根據配件更換統計數據，發現某個配件更換頻率明顯增大，沒有高級權限的確認下，設備啟動不了，這就促使在模塊提示這種異常的情況時，現場管理人員必須告知高權限人員，經過他們判斷無異常，才能夠使用；②模塊傳感器檢測到聲響異常，而設備的保護構件有沒有動作，在完成點巡檢后，還是如此，模塊可以輸出停機信息，告知更高權限確認無異常，才可運行。程序流程如圖2所示。

圖2 程序流程

（3）該模塊的靈活配置，可以讓廠家的設備集成管理部分，并在特殊環境，可以增添設備的保護功能。重點是高權限確認這一步，可以讓設備在沒有出現故障的情況下，出現性能或環境指標異常，需要專業人員判斷的時候，可以避免現場管理人員，敷衍了事，出現設備能用即可的現象。它能增加把設備隱患解決在萌芽期的概率。