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天車工作是各分廠作業之中關鍵的步驟,但由於其特殊的工作條件,每次對其進行檢修都會消耗較大的人力、物力,且由於天車的設備備件不統一,採購備件的時間成本往往非常巨大,因此找到一個合適的解決方案來提高天車的檢修效率並降低天車故障率迫在眉睫。
為解決這一難題,鑫達智能科技(河北)有限公司組織召開會議決定構造天車安全監控及智能點檢系統,並最終於9月12日,在二煉鋼廠42#天車上線運行。
整套系統的架構:在起重設備的電氣室中,新增一套起重機維護站,用於從PLC等現場設備中對數據進行採集、存儲、運算並輸出運算結果,為操作者提供操作的界面和信息接口;配置一個地面數據中心,通過無線網絡使地面數據中心與起重機維護站進行實時連接,對所有起重機的數據進行集中管理,便於天車維護人員的日常使用。地面數據中心連接到廠區區域網內,廠區域網內的天車維護人員通過遠程客戶端的形式,在辦公室就可了解到每一臺起重機的運行情況,幫助起重機管理人員第一時間了解現場的實時狀況,並在出現問題時最快速地做出合理的決策。
硬體方面需要對原有控制系統進行硬體改造以滿足安全監控和信息管理的要求,硬體改造的系統結構圖如下所示:
黃色標記項為硬體結構需要進行更換及升級項,升級部分主要由三方面構成:第一,通過安裝編碼器實現隨主起升高度及副起升高度實現監測,同時能夠對大車運行及主小車的運行進行實現監控。第二,在原PLC控制系統中增加電氣梁內溫溼度傳感器,用於監控電氣室內的環境情況;在電機上增加貼片電阻,用於監控電機溫度;增加電氣梁底端溫度傳感器,用於監控起重機箱梁底部溫度;增加電壓採集,監控天車配電機構的供電情況,為故障分析提供數據支撐。第三,在原系統基礎上增加攝像頭,對登機口、雙梁電氣室、司機室和滑觸線進行視頻監控。攝像機通過網線與司機室內新增的視頻採集箱連接,通過設置在司機室內的監視器可以實時查看和回放視頻信息。
起重機維護站軟體方案:
實時狀態
起重機維護站的信息管理系統支持以文本、動畫等多種方式形象地描繪出工業現場設備的布置方式、起重機的運行狀態等。
實時狀態分為總覽和機構兩部分:
狀態總覽畫面功能能將所有機構的總體運行狀態(機構是否正常、司機是否撞限位等),將起重機的整體關鍵信息直觀的反應給用戶。
機構畫面則支持機構的電機機械圖顯示、機構內重要電氣數據的顯示,能夠實現對當前設備運行的電壓、電流、速度、限位、重量、位置等信息(以最終採集的數據為準)進行實時記錄,並顯示報警、故障信息。
歷史曲線
信息管理系統可以提供所有變量的趨勢曲線顯示、數據歸檔進行定製查詢,其最大的優勢在於能夠記錄故障發生瞬間的情況,便於故障追述與分析。
報警查詢
信息管理系統具備完善的故障記錄功能,在資料庫中的故障記錄可以長時間存儲並可以由用戶進行各種自定義條件查詢(如按時間查詢,按機構查詢,按故障類型查詢等),細緻到每秒的故障時間和任何故障點的記錄內容,為日後的故障複查提供了重要的線索。
系統管理
根據實際需要將設置不同級別用戶的權限,使各級用戶能進行匹配自身等級的操作,同時能夠顯示使用人員對信息管理系統的操作記錄,使系統管理更規範、更具安全性。
設備信息
智能提醒現場工作人員及時檢修和保養,並可以根據設備的運行次數和時間等實際情況,自動制定點檢定修計劃。
故障診斷
內置故障診斷專家系統,包括不同設備的故障現象、故障原因、解決方案等信息,支持有權限的用戶對信息進行增加、刪除、修改等操作,以豐富和優化專家系統,起到故障診斷、維護經驗的傳承效果。
地面數據中心軟體方案:
廠級總覽
通過地面數據中心信息管理系統的廠家總覽界面,可以了解每一臺起重機的運行情況(運行、停止、故障),幫助天車維護人員在起重機出現問題時做出最快速、合理的決策,增加工作效率,降低人工勞動強度,降低設備停機率。
單車監控
當單擊廠級總覽界面中某起重機的圖標時,畫面將切換到該起重機的詳細監控界面,其內容與起重機維護站信息管理系統的安全監控內容一致(除權限管理外),即實時狀態、歷史曲線、報警查詢。
系統管理
根據實際需要設置地面數據中心上不同級別用戶的權限,各級用戶在使用時可以享有不同的權限,同時系統包含使用人員對地面數據中心的操作記錄,方便記錄、查詢各項變更記錄。
分析報表
向設備管理者展示所有起重機重要指標的總體分析,包括總體運行分析、效率分析、停機分析、報警分析、能耗分析、壽命分析,進而對整體設備運行情況進行全局評估。
健康管理
針對起重機各項運行數據進行數據統計、數據挖掘、信息分析處理的軟體功能模塊。可幫助設備管理者從大量的起重機運行數據中獲取重要變化趨勢和關鍵分析信息,從而優化起重機的操作和維護工作,全面提升管理水平。
效能管理
根據起重機實際生產作業情況給出的統計數據,有助於設備管理者和生產調度者強化管理,優化設備調度。
點檢管理
點檢管理是專門針對起重機的點檢工作計劃、執行、審核、記錄、備件庫存管理、備件訂貨等設備維護工作要求而設計的功能模塊。
該系統不僅實現了傳統天車監控系統的基本功能,更能對生產中常出現的吊裝盲點實現全方面覆蓋,減少了機械、電氣點檢人員的勞動強度,工作人員在不影響生產的前提下既點檢了天車各個執行機構的狀態又能完全掌控天車的運行狀態。
項目的後期展望:待各分廠天車均安裝本系統以後,可形成對各個分廠的網狀覆蓋把控,各分廠將每部車的設備及備品備件型號統一上傳,包括各個天車電機的軸承型號、線纜的型號及電氣原理圖等,再由設備科天車工段、電氣科進行統一梳理綜合後再上傳到設備管理部門,最終形成集團各天車的大資料庫,幫助天車維檢工作人員高效地執行點檢工作,細化庫存管理、幫助管理者對點檢工作的質量進行評估和進行績效管理,提升起重機維護工作的效率。
在浪潮湧動的市場環境之中,發展如同逆水行舟,僅僅固守原有的生產模式是不可行的。類似此次天車安全監控及智能點檢系統的智能製造方案無疑是幫助河北鑫達集團由傳統人力勞動朝著智能製造模式轉變的「助推器」。當今時代是科技爆炸式發展的時代,鑫達智能科技(河北)有限公司一定會緊跟時代發展的步伐,不斷引進先進科技充盈自身,爭做同行龍頭企業,為河北鑫達集團朝著「百年強企」的目標前進提供技術支持!
作者:李月、李洪宇
校審:劉軍輝
編輯:張宇思
出品:河北鑫達集團