加香加料設(shè)備狀態(tài)異常自動判異

加香加料設(shè)備狀態(tài)異常自動判異一、立項原因制絲生產(chǎn)線屬于自動化流水作業(yè)線，任一設(shè)備故障都可能會造成局部或整個生產(chǎn)線的停頓，給生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量帶來不利影響，所以在制絲設(shè)備維修管理中，不斷降低生產(chǎn)過程中設(shè)備故障停機(jī)一直是我們追求的主要目標(biāo)之一，同時它也是保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，節(jié)能降耗的有效途徑。截止到2017年11月份，制絲線共發(fā)生斷流212次，其中由設(shè)備問題引起的停機(jī)183次，平均每月斷流16.6次。制造中心成立后，通過不斷探索，建立了全員參與的日常點檢、專業(yè)點檢和精密點檢“三位一體”設(shè)備三級點檢體系，掌控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。三級點檢管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按照五定的原則，明確要求了點檢的周期，但由于周期的存在，對設(shè)備狀態(tài)的點檢監(jiān)控過程就必然是一個非連續(xù)性的、非實時的監(jiān)控過程。由于制絲線為連續(xù)化生產(chǎn)流水線，設(shè)備運(yùn)行過程中狀態(tài)不斷變化，僅依靠三級點檢無法實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)控。當(dāng)設(shè)備工作狀態(tài)發(fā)生較大的偏離時，必然造成設(shè)備異?；蚬に囍笜?biāo)無法達(dá)標(biāo)而被迫停機(jī)。制絲線設(shè)備較多，且主機(jī)設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備全部采用進(jìn)口設(shè)備，制絲部維修費(fèi)用控制壓力較大。事后維修不僅效率不高，且生產(chǎn)過程中停機(jī)，對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都會產(chǎn)生一定的影響。鑒于以上，制絲設(shè)備需要建立設(shè)備狀態(tài)的在線監(jiān)控與評價機(jī)制，實時監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并對設(shè)備狀態(tài)變化情況進(jìn)行監(jiān)控和判斷，實現(xiàn)基于狀態(tài)的設(shè)備維修管理模式。二、改進(jìn)內(nèi)容基于以上原因，我們選取制絲線的最后一個工序，混絲加香為試點開展研究。在加香工序由于設(shè)備原因造成的斷料原理主要有：1、振動輸送機(jī)、滾筒電機(jī)跳閘；2、加香系統(tǒng)加香瞬時流量不足，被迫停機(jī)；（一）針對以上問題，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的不足針對電機(jī)跳閘的問題，可以通過日常點檢觀察電機(jī)空載及工作狀態(tài)的電流，但一般電機(jī)跳閘沒有規(guī)律，大多情況下跳閘發(fā)生后，重新合閘，設(shè)備運(yùn)行正常。在跳閘前設(shè)備工作狀態(tài)或電流的變化情況未知。因此要對跳閘原因進(jìn)行正確的分析，避免電機(jī)跳閘故障的發(fā)生，首先必須對電機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行及時的監(jiān)控。針對加香系統(tǒng)加香瞬時流量不足，被迫停機(jī)的問題，其原因主要涉及加香管路系統(tǒng)，包括噴嘴、閥門、加香泵等。針對這些器件的完好，可以通過三級點檢實現(xiàn)。但是如果加香系統(tǒng)沒有明顯的器件損壞或故障，只是性能出現(xiàn)偏離，比如泵泵性能下降、管路、噴嘴出現(xiàn)部分堵塞。此時加香系統(tǒng)仍能夠工作，但隨著偏離程度的不斷加大，最終會造成加香系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)要求。而針對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的偏離，目前沒有監(jiān)控手段。（二）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控完善的對策建立設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)控，針對狀態(tài)異常自動判異、報警。（三）改進(jìn)內(nèi)容1．滾筒電機(jī)狀態(tài)的監(jiān)控混絲加香機(jī)有排潮網(wǎng)電機(jī)、滾筒電機(jī)、加香泵電機(jī)、攪拌電機(jī)、頂起電機(jī)，我們以功率最大的加香機(jī)滾筒電機(jī)為例進(jìn)行實施。滾筒電機(jī)為變頻控制，PLC控制系統(tǒng)可通過變頻器獲得滾筒電機(jī)工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)。因此我們通過監(jiān)控滾筒電機(jī)工作狀態(tài)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)：電機(jī)電流和實際頻率來監(jiān)控滾筒電機(jī)的狀態(tài)。以規(guī)模線加香機(jī)為例。（1）電機(jī)基礎(chǔ)信息表1規(guī)模線加香滾筒電機(jī)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)規(guī)格型號功率額定電流DRP132MC47.5KW17A（2）運(yùn)行狀況判異規(guī)則的建立通過制絲實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，查詢加香機(jī)滾筒電機(jī)平均電流11.2A，最大工作電流14.2A。圖1實時數(shù)據(jù)庫查詢滾筒電機(jī)工作電流數(shù)據(jù)由于當(dāng)電機(jī)長時間工作在額定電流附近，可能造成空開跳閘，設(shè)備停機(jī)。因此我們將滾筒電機(jī)額定電流的90%(15.3A)作為滾筒電機(jī)的報警電流。（3）制絲集控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)實時監(jiān)控預(yù)警根據(jù)以上分析數(shù)據(jù)，我們通過制絲集控監(jiān)控系統(tǒng)，對電機(jī)電流及頻率變化進(jìn)行了實時監(jiān)控及預(yù)警。預(yù)警條件為：滾筒電機(jī)電流>15.3A，正常生產(chǎn)狀態(tài)設(shè)定頻率和實際頻率偏差1Hz。圖2制絲集控系統(tǒng)滾筒電機(jī)工作異常的報警畫面（4）電機(jī)電流數(shù)據(jù)歸檔統(tǒng)計為便于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)歷史數(shù)據(jù)的追溯，我們通過制絲集控系統(tǒng)對規(guī)模線加香機(jī)滾筒電機(jī)電流數(shù)據(jù)進(jìn)行了歸檔，通過可通過制絲集控管理系統(tǒng)進(jìn)行查詢。圖3制絲集控系統(tǒng)滾筒電機(jī)歸檔電流數(shù)據(jù)查詢界面2．加香系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)控加香系統(tǒng)中加香精度由瞬時流量來保證，而瞬時流量由加香泵控制，因此，加香系統(tǒng)的異常都會通過加香泵的工作狀態(tài)變化反映出來。當(dāng)加香系統(tǒng)正常時，泵的運(yùn)行頻率和流量的對應(yīng)關(guān)系相對穩(wěn)定，當(dāng)泵或加香系統(tǒng)出現(xiàn)異常，泵的運(yùn)行頻率和流量的對應(yīng)關(guān)系必然會出現(xiàn)變化，此時雖然加香流量能夠滿足生產(chǎn)要求，但如果異常因素不能及時消除，隨著問題的惡化，當(dāng)泵全速運(yùn)行仍無法達(dá)到生產(chǎn)需要的流量時，必然導(dǎo)致加香加料精度超標(biāo)。因此我們通過監(jiān)控加香泵和加香流量的對應(yīng)關(guān)系，來實現(xiàn)加香系統(tǒng)工作狀態(tài)的實時監(jiān)控與判異。（1）獲取加香泵和瞬時流量的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)獲取方法：模擬測試測試步驟：以5Hz為起點，每次泵頻率增加5Hz，每個點記錄10組數(shù)據(jù)。分別記錄不同頻率對應(yīng)的瞬時加香流量,獲得測試數(shù)據(jù)如表2所示。表2加香泵頻率和加香流量對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)加料泵頻率料液實際流量加料泵頻率料液實際流量加料泵頻率料液實際流量加料泵頻率料液實際流量10.0043.4620.00119.0130.00183.6840.00239.2910.0043.5320.00119.0230.00183.7040.00239.3210.0043.5920.00119.0930.00183.6840.00239.3310.0043.5920.00119.0830.00183.6640.00239.3710.0043.5320.00119.1030.00183.6740.00239.3810.0043.5320.00119.0830.00183.6740.00239.4210.0043.5020.00119.1330.00183.6640.00239.4710.0043.4620.00119.1530.00183.6640.00239.4910.0043.4420.00119.1630.00183.6340.00239.5110.0043.4020.00119.1330.00183.6640.00239.5315.0084.7425.00150.2435.00211.4645.00268.2315.0084.7525.00150.2335.00211.4945.00268.2215.0084.7625.00150.2635.00211.5045.00268.2215.0084.7725.00150.2635.00211.5045.00268.2515.0084.7725.00150.3035.00211.5345.00268.2715.0084.7625.00150.2835.00211.5545.00268.2715.0084.7425.00150.3035.00211.5445.00268.2615.0084.7225.00150.3035.00211.5545.00268.2615.0084.7525.00150.3135.00211.5845.00268.2615.0084.7525.00150.3235.00211.5845.00268.24（2）獲得加香泵頻率和流量的對應(yīng)關(guān)系工具：Minitab統(tǒng)計分析軟件方法：回歸分析圖4加香泵頻率和瞬時流量擬合曲線通過回歸分析，最終獲得加香泵頻率和瞬時流量之間的擬合回歸方程：料液流量=-16.34+3.530加香泵頻率-0.01783加香泵頻率^2。（3）實現(xiàn)加香泵頻率和流量對應(yīng)關(guān)系的監(jiān)控及預(yù)警根據(jù)回歸方程，通過制絲集控系統(tǒng)，實時采集到加香泵的運(yùn)行頻率后，就可以計算出該頻率下對應(yīng)的加香瞬時流量理論值。以此為依據(jù)，經(jīng)生產(chǎn)過程驗證，我們將實際加香瞬時量與理論加香瞬時量的偏差量（理論值±10），作為加香泵工作異常的判異條件，用于加香泵工作狀態(tài)的實時監(jiān)控與預(yù)警。三、項目費(fèi)用本項目未實際發(fā)生費(fèi)用。四、取得效果制絲設(shè)備狀態(tài)異常自動判異充分挖掘制絲集控系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的利用價值，為設(shè)備預(yù)防性維修提供了科學(xué)依據(jù)。實現(xiàn)了在線實時對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，從而提高設(shè)備預(yù)防性維修工作的準(zhǔn)確性和針對性。項目實施后：一、有效降低維修費(fèi)用由于可以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行隱患，預(yù)知設(shè)備關(guān)鍵環(huán)節(jié)隱患的發(fā)展先兆，提前采取措施進(jìn)行控制和恢復(fù)，減少生產(chǎn)過程中設(shè)備停機(jī)頻次，有效減少設(shè)備故障停機(jī)時間，降低設(shè)備維修費(fèi)用。黃金葉生產(chǎn)制造中心制絲車間加香加料工藝段維修費(fèi)用統(tǒng)計工藝系統(tǒng)名稱2016年出庫金額（元）2017年出庫金額（元）梗絲加料段63471.6814940.16梗絲加香段19230.775996規(guī)模線加香段108259.7749228.86規(guī)模線葉絲加料段30651.4527279.91精品線加料段25801.2374511.43精品線加香段67574.581