设备远程故障诊断处理和运行保障系统设计

第44卷第4期有色金属加工Vol.44No.42015年8月NONFEＲＲOUSMETALSPＲOCESSINGAugust2015设备远程故障诊断处理和运行保障系统设计王鹏(中色科技股份有限公司，河南洛阳471039﹚收稿日期:2015－02－02作者简介:王鹏(1982－)，男，工程师，主要从事信息化管理和软件开发工作。摘要:综合运用自动化控制技术、网络通信技术和计算机软硬件技术，提出了设备远程故障诊断处理和运行保障系统的设计方案。该方案实现了远程设备状态监控、故障预警、故障诊断、故障处理等功能。关键词:远程监控;故障诊断;系统设计中图分类号:TG802文献标识码:A文章编号:1671－6795(2015)04－0054－03近年来，我国的装备制造水平快速提升，制造企业的产品种类日益增多，产品结构日趋复杂，自动化程度越来越高，设备销售范围逐渐扩大，设备销售数量不断增加，客户对设备售后运行保障及故障诊断与维修的要求也越来越高。如果仍然采取出现故障后，派遣技术专家进行现场处理的故障排除模式，不仅时效性差，而且成本耗费巨大，特别是当设备故障现场出现在疫情蔓延或武装冲突等特殊地区时，派遣技术人员到现场还存在人身安全隐患。随着信息技术的迅猛发展以及Internet在全球的迅速普及，信息传输更加快捷、稳定、可靠。通过基于Internet的实时传输技术，开发设备远程故障诊断处理和运行保障系统，不仅可以打破地域、时间限制，提高故障排除时效性，降低售后成本，制造企业还能够有效、全面、及时的掌握设备实际运行情况的原始数据，对设备优化提升和新产品的研制都有重要意义。1系统设计目标综合运用自动化控制技术、网络通信技术、计算机软硬件技术建设设备远程故障诊断处理和运行保障系统。通过这个系统，技术人员可在任何时间、任何地点快速处理远程客户现场的设备问题和故障，可以随时全面掌握客户现场设备的运行状况和运行数据，可以建立已售出设备在生命周期内的全面数字档案。具体目标有以下三个方面:1)能够在设备研发企业或任意地点远程判断和解决客户现场的设备故障，能够进行现场设备运行数据的实时获取、现场运行情况的实时监控、PLC程序的调试和上传下载;2)能够随时对客户现场的设备运行情况进行获知，浏览客户现场的设备运行状况和数据，对设备的健康情况进行检查，提供设备检维修建议，将设备的问题和故障消除在萌芽状态;3)能够获取并建立设备在客户现场的生命周期内的运行档案，这些运行档案包括历史运行数据、检维修情况、客户反馈等，相关人员通过对这些数据的分析，形成产品的升级方案和新产品设计方案。2系统结构设计本系统分为实时监控与管理系统、工程师站及OPC服务器、操作站及PLC设备三个部分，通过Internet(专线、电话线或2G/3G/4G无线接入)进行连接。如图1所示(图中省略了必须的工业交换机、防火墙等网络设备)。图1系统结构图Fig．1Systemstructurediagram1)实时监控与管理系统。通过OPC服务器将采集的PLC数据进行存储，并实时显示远程设备数据，包括实时状态、实时数据、报警信息等;第4期有色金属加工2)工程师站。通过Internet对PLC、操作站进行通讯，可对PLC和操作站进行远程编程和远程调试;3)OPC服务器。通过Internet对PLC数据进行采集，不进行控制;4)安全路由器。将PLC、操作站接入Internet，可与远程工程师站、OPC服务器进行通讯，满足数据传输的需要;5)操作站。位于设备现场，对设备进行实际操作;6)PLC(含以太网模块)。位于设备中的可编程逻辑控制器，需要附带以太网模块，可通过以太网进行通讯。3实时监控与管理系统功能设计实时监控与管理系统架构如图2所示。图2实时监控与管理系统架构图Fig．2Architecturediagramofrealtimemonitoringandmanagementsystem1)ACO数据采集ACO数据采集套件能够将实时数据从前端生产设备或控制系统等数据源采集到ADC数据库中;2)ADC数据库系统以某个对象(如某个工位点)为单位，可实时、连续存储该对象的所有属性值，支持大量对象同时存储，数据存储格式高度压缩;3)设备台账以ADC数据库为依托，将企业所有远程设备台账信息集中存放，并在相应页面可进行针对性查询;4)设备监视该模块以ADC数据库为依托，对各装置的情况进行实时监视和集中监视。可查询某工位(设备)的各种数据，查询接口包括COM派发接口和自定义接口以及Web服务接口(以Asp．NetWeb服务的方式)、SQL接口等，可使各种上层应用组件方便地查询到生产过程数据的实时值等;5)数据报表系统能够方便生成各种数据报表，所反映的数据真实而且准确。系统生成报表后，根据日期可以通过网络较快速地进行查询;6)