加香加料设备状态异常自动判异

加香加料设备状态异常自动判异一、立项原因制丝生产线属于自动化流水作业线，任一设备故障都可能会造成局部或整个生产线的停顿，给生产和产品质量带来不利影响，所以在制丝设备维修管理中，不断降低生产过程中设备故障停机一直是我们追求的主要目标之一，同时它也是保证产品质量稳定，节能降耗的有效途径。截止到2017年11月份，制丝线共发生断流212次，其中由设备问题引起的停机183次，平均每月断流16.6次。制造中心成立后，通过不断探索，建立了全员参与的日常点检、专业点检和精密点检“三位一体”设备三级点检体系，掌控设备运行状态。三级点检管理技术标准按照五定的原则，明确要求了点检的周期，但由于周期的存在，对设备状态的点检监控过程就必然是一个非连续性的、非实时的监控过程。由于制丝线为连续化生产流水线，设备运行过程中状态不断变化，仅依靠三级点检无法实现设备状态的实时监控。当设备工作状态发生较大的偏离时，必然造成设备异常或工艺指标无法达标而被迫停机。制丝线设备较多，且主机设备、关键设备全部采用进口设备，制丝部维修费用控制压力较大。事后维修不仅效率不高，且生产过程中停机，对生产效率和产品质量都会产生一定的影响。鉴于以上，制丝设备需要建立设备状态的在线监控与评价机制，实时监控设备运行状态，并对设备状态变化情况进行监控和判断，实现基于状态的设备维修管理模式。二、改进内容基于以上原因，我们选取制丝线的最后一个工序，混丝加香为试点开展研究。在加香工序由于设备原因造成的断料原理主要有：1、振动输送机、滚筒电机跳闸；2、加香系统加香瞬时流量不足，被迫停机；（一）针对以上问题，设备状态监控的不足针对电机跳闸的问题，可以通过日常点检观察电机空载及工作状态的电流，但一般电机跳闸没有规律，大多情况下跳闸发生后，重新合闸，设备运行正常。在跳闸前设备工作状态或电流的变化情况未知。因此要对跳闸原因进行正确的分析，避免电机跳闸故障的发生，首先必须对电机工作状态进行及时的监控。针对加香系统加香瞬时流量不足，被迫停机的问题，其原因主要涉及加香管路系统，包括喷嘴、阀门、加香泵等。针对这些器件的完好，可以通过三级点检实现。但是如果加香系统没有明显的器件损坏或故障，只是性能出现偏离，比如泵泵性能下降、管路、喷嘴出现部分堵塞。此时加香系统仍能够工作，但随着偏离程度的不断加大，最终会造成加香系统不能满足生产要求。而针对设备运行状态的偏离，目前没有监控手段。（二）设备状态监控完善的对策建立设备状态的实时监控，针对状态异常自动判异、报警。（三）改进内容1．滚筒电机状态的监控混丝加香机有排潮网电机、滚筒电机、加香泵电机、搅拌电机、顶起电机，我们以功率最大的加香机滚筒电机为例进行实施。滚筒电机为变频控制，PLC控制系统可通过变频器获得滚筒电机工作状态的数据。因此我们通过监控滚筒电机工作状态的关键数据：电机电流和实际频率来监控滚筒电机的状态。以规模线加香机为例。（1）电机基础信息表1规模线加香滚筒电机基础数据规格型号功率额定电流DRP132MC47.5KW17A（2）运行状况判异规则的建立通过制丝实时数据采集系统，查询加香机滚筒电机平均电流11.2A，最大工作电流14.2A。图1实时数据库查询滚筒电机工作电流数据由于当电机长时间工作在额定电流附近，可能造成空开跳闸，设备停机。因此我们将滚筒电机额定电流的90%(15.3A)作为滚筒电机的报警电流。（3）制丝集控系统运行状态实时监控预警根据以上分析数据，我们通过制丝集控监控系统，对电机电流及频率变化进行了实时监控及预警。预警条件为：滚筒电机电流>15.3A，正常生产状态设定频率和实际频率偏差1Hz。图2制丝集控系统滚筒电机工作异常的报警画面（4）电机电流数据归档统计为便于设备运行状态历史数据的追溯，我们通过制丝集控系统对规模线加香机滚筒电机电流数据进行了归档，通过可通过制丝集控管理系统进行查询。图3制丝集控系统滚筒电机归档电流数据查询界面2．加香系统设备工作状态的监控加香系统中加香精度由瞬时流量来保证，而瞬时流量由加香泵控制，因此，加香系统的异常都会通过加香泵的工作状态变化反映出来。当加香系统正常时，泵的运行频率和流量的对应关系相对稳定，当泵或加香系统出现异常，泵的运行频率和流量的对应关系必然会出现变化，此时虽然加香流量能够满足生产要求，但如果异常因素不能及时消除，随着问题的恶化，当泵全速运行仍无法达到生产需要的流量时，必然导致加香加料精度超标。因此我们通过监控加香泵和加香流量的对应关系，来实现加香系统工作状态的实时监控与判异。（1）获取加香泵和瞬时流量的对应关系数据获取方法：模拟测试测试步骤：以5Hz为起点，每次泵频率增加5Hz，每个点记录10组数据。分别记录不同频率对应的瞬时加香流量,获得测试数据如表2所示。表2加香泵频率和加香流量对应关系数据加料泵频率料液实际流量加料泵频率料液实际流量加料泵频率料液实际流量加料泵频率料液实际流量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）获得加香泵频率和流量的对应关系工具：Minitab统计分析软件方法：回归分析图4加香泵频率和瞬时流量拟合曲线通过回归分析，最终获得加香泵频率和瞬时流量之间的拟合回归方程：料液流量=-16.34+3.530加香泵频率-0.01783加香泵频率^2。（3）实现加香泵频率和流量对应关系的监控及预警根据回归方程，通过制丝集控系统，实时采集到加香泵的运行频率后，就可以计算出该频率下对应的加香瞬时流量理论值。以此为依据，经生产过程验证，我们将实际加香瞬时量与理论加香瞬时量的偏差量（理论值±10），作为加香泵工作异常的判异条件，用于加香泵工作状态的实时监控与预警。三、项目费用本项目未实际发生费用。四、取得效果制丝设备状态异常自动判异充分挖掘制丝集控系统设备状态数据的利用价值，为设备预防性维修提供了科学依据。实现了在线实时对设备运行状态的监控，从而提高设备预防性维修工作的准确性和针对性。项目实施后：一、有效降低维修费用由于可以提前发现设备运行隐患，预知设备关键环节隐患的发展先兆，提前采取措施进行控制和恢复，减少生产过程中设备停机频次，有效减少设备故障停机时间，降低设备维修费用。黄金叶生产制造中心制丝车间加香加料工艺段维修费用统计工艺系统名称2016年出库金额（元）2017年出库金额（元）梗丝加料段63471.6814940.16梗丝加香段19230.775996规模线加香段108259.7749228.86规模线叶丝加料段30651.4527279.91精品线加料段25801.2374511.43精品线加香段67574.581