企业为什么要设备状态监测?
机械设备的各零部件之间刚性连接,故障具有传导性、蔓延性,如果发现的不及时,容易造成小故障引发大故障,原发性故障衍生成为继发性故障。例如,减速机轴承内圈滚道发生点蚀,早期发现不仅维修费用低,停机造成的成本损失也较低。故障晚期,轴承点蚀扩散到轴、齿轮及前后级上的动力装置和执行装置,由此引发的维修成本是一般企业不能承受的。由于机械设备的性能衰减是一个缓慢变化的过程,性能状况不佳时常常表现为状态参数的超调,而不会造成突然停机,为基于状态的故障诊断技术提供了可能。
状态监测与故障诊断技术,通过监测设备运行参数,分析设备当前的状态,预测出设备的剩余寿命,以视情维修的方式,提高设备维修维护的精确化程度,防止过度维修或欠维修现象发生。有利于提高生产系统的效率、质量、成本、服务和环境等几方面的目标[3]。
(1)效率
水泥行业属于大宗商品制造业,产品附加值偏低,提高设备的台时台效对企业至关重要。设备三率(完好率、停机率、故障率)水平代表设备的稳定运行时间,是衡量经营状况的重要指标。
(2)质量
对于流程性生产,开机阶段和停机阶段设备不能空运行,在这种情况下生产的产品性状不稳定。监测与诊断技术能减少停机次数、稳定设备状态、提高产品质量。
(3)成本
采用在线监测系统能够使设备维持在稳定的运行状态下,提高产出率,降低单位产品成本。此外,设备故障早期发现,破损零部件简易、更换成本低、订货周期短,造成的经济损失少。
(4)服务
对于设备供应商而言,采用状态监测技术可以预测出设备的剩余寿命,有助于做好备品备件生产和实施售后服务应急计划。
(5)环境
水泥工业“十二五”规划中明确规定,单位工业增加值二氧化碳排放量降低17%,氮氧化物排放总量降低10%,二氧化硫排放总量降低8%。设备运行状态不佳的情况下,消耗的能源以及排放的废弃物远远超过正常情况。采用状态监测技术,能够降低对环境的破坏。
综上所述,设备在线监测的意义是减少生产线故障临停次数和累计停机时间,实现设备巡检、维护的智能化,保证设备良好的运行状态,从而保证产品质量,提高生产效率,降低生产成本,减少能耗和排放,提高企业的综合竞争力,是制造业实现可持续发展的重要课题。
一般来讲,可通过设备工作电流的大小,来判断设备的开机、关机、待机状态。这种方式最简单直接。监测设备电流大小的设备一般是电流互感器、电流变送器,直流电流可以采用霍尔电流传感器。要保证实现远程监测,可以采用GPRS或4G通讯的无线电流传感器来实现。这样电流数据可以发送远程服务器,方便通过手机端、电脑网页查看实时电流数据。常见的电流传感器照片及安装示意图如下:
无线电流传感器照片
电流传感器安装示意图
霍尔电流传感器照片
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