设备监控管理系统设想

樊涉川

（麓山国际实验学校，湖南长沙 410006）

设备监控管理系统设想

樊涉川

（麓山国际实验学校，湖南长沙 410006）

当前，国际产业竞争日趋激烈，我国正处于转型升级的攻坚时期，核心竞争力不足、资源环境约束强化、要素成本上升等矛盾日益突出，企业亟需朝着自动化、信息化、智能化的方向发展，以提升自身的竞争力。本文提出制造装备监控管理系统的一些设想，对实现制造企业转型升级进行探讨。

制造装备；设备；智能化；自动化；监控管理

随着社会经济的发展，各类企业亟需完成从劳动密集型向技术密集型转变、粗放型向集约型转变，以提升企业在所处产业的竞争力。用机器、计算机替代人工来解放劳动力、提高企业管理水平将是其中最为重要的一环。

生产设备、生产线作为企业赖以生存的物质基础，也应朝着自动化、信息化、智能化的方向发展。企业设备监控管理系统的引用可有效的对生产设备、生产过程进行监控，辅助生产管理，及时告知设备管理人员对设备进行相应维保，并根据采集的实时信息可及时预测生产过程中可能发生的异常情况，指导有关人员及时采取措施避免事故的发生，保障生产的正常进行，做到事前预防维护、事发及时发现及时处理。

1　系统组成

设备监控管理系统，通过数据监控对整个生产线的智能现场仪表和设备进行组态、监测、运行诊断和维护记录、定期提醒安排设备维保，从而提高生产的安全性，并能保持机器长时间的正常工作状态，减少停工维修的时间，也减少了施工、安装、维护和设备保养的支出。

1.1系统硬件

为达到设备监控管理的目的，首先需将与设备相关的各类物理参数进行周期性采集，继而通过net网络将采集的数据传到服务器数据库，最终显示到电脑显示屏上。

图1　设备监控管理系统硬件组成

设备相关物理信息，均可由如图1所示采集传送后最终显示在企业各个客户端上，达到设备状况实时监控的目的。当采集的数据不在正常范围时，可通过安装短信Modem对设置的相关人员进行短信通知，第一时间处理设备故障避免事故恶化，达到事前解决的目的。

1.2系统功能

设备监控管理系统按各自功能可分为设备状况监控、设备维修排程、故障管理、数据存储几个部分。如图2所示。

客户端正常连接现场各类设备控制器后，可在客户端上安装上位机组态软件，将所需要的各类物理量实时显示在客户端显示器上；同样可插入图片、插入历史趋势曲线图、控制按钮、警示灯等。常见的上位机组态软件可使用西门子公司开发的Wincc、三菱公司开发的GT Works、Wonderware公司开发的Intouch、iFIX、组态王等等。组态界面如图3所示。

图2　设备监控管理系统功能

图3　组态软件元素

在组态软件监控区域上设置对话框，用户（可进行权限管理）可在对话框内输入报警临界值，当所采集的数据达到临界值时，发出设定式样的报警信息或触发短信Modem发送手机短信息实时通知相关工作人员。并将报警数据、设备编号、时间等相关报警信息，存储至服务器数据库方便日后查询或导出报表。

在企业，设备多数是重复同一工作内容，因此可将设备重复运行的次数、设备总运行时间，传送到客户端组态软件设备维修排程区域，并添加相应对话框。用户可按设备零件磨损周期制定更新、维修时间，然后在对话框内输入相应数字，当设备实际运行时间或实际重复工作次数，达到对话框内设定值时，由组态软件生成一条维修排程信息存储至数据库。

可按各自需要每天、每周、每月自动导出设备维修排程计划单，并由设备维保单位完成相关（润滑油更换、轴承清洗、过滤网清洗、控制柜灰尘清扫等等）工作，待负责人、领导确认后登陆相关用户名，将设备运行时间、次数清零，再次进入下次维保统计周期。

基于设备状态的维修形式可建立如图4所示功能模型。

2　设备监控管理模式的优越性

(1)传统的维修方法更多的是面向维护管理及过程资源配置管理，难以对设备本身的状况进行评估，难以对设备生产过程中的故障产生原因或故障分布情况进行分析，难以在基于具体的过程数据分析结果是上对设备维护的质量进行评价。基于状态的维修，是通过自动化检测仪表、设备控制系统等实时对设备的状态进行监控，采集与分析处理实时状态数据，对异常数据自动报警并记录，如与标准正常公差范围发生任何偏差，将自动发出报警(或修理命令)。这种维护系统可以大大提高设备的使用水平。

图4　基于状态维修的功能模型

(2)在监控管理模式下设备控制器、计算机周期性的采集设备本体数据，替代了人工对设备进行巡视、检测，解放了劳动力；避免了人工巡检时个人情绪对检查数据的影响；大大提高了监测频次，缩短了故障发现周期。由设备实时监控管理系统根据设备设定计算模型对采集的实时设备信息进行比对分析和记录，根据分析得出的失效模式和关键原因，对生产设备状态进行预防报警，并给出相关的维修计划。

(3)根据智能化仪表记录的各种性能信息，制定正确的、最优的维修计划，并能对设备的检点维修状况进行动态管理，防止设备未及时检修造成资源的跑冒滴漏现象发生。针对关键的设备部位可利用短信Modem及时通知相关检修人员及时检修，防止进一步恶化导致设备停机。整理和规范管理基础数据资料，周期性导出设备状态、检修报表,可使设备管理更加简单、明了。

(4)现在智能手机使用较为普遍，同样可以开发一款手机APP，将设备监控管理系统下达的检修任务完成情况，通过APP以照片形式自动在局域网服务器将其上传，从而达到设备管理的闭环效果。

3　研究展望

本文只对设备监控管理模式的部分功能进行了探讨，由于知识、视野等方面的限制，在很多方面仍不足。系统在智能控制的很多方面仍然需要相关人员的支持，需要借助维护人员的知识经验进行故障判断，在运用人工智能辅助设备维修控管方面还有发展，同时在客户端组态显示方面还有许多可细化部分，有待今后的完善和提高。另外在设备监控管理系统的基础上可拓展：生产数据处理、管理；库存管理；生产调度管理；设备固资台账管理；视频监控系统等。这些方面都将成为我们今后学习研究的方向，力争为企业在经济快速发展的时代提升行业竞争力，做到与时俱进。

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《现代铸铁》征订启事

《现代铸铁》杂志创刊于1981年，由一汽铸造有限公司主管，无锡一汽铸造有限公司与中国机械工程学会联合主办，标准16开本，双月刊（双月25日出版），国内外公开发行，国内统一连续出版物号：CN32-1112/TG，国际标准连续出版物号：ISSN1003-8345，国际刊名代码：CODEN XZHUEJ。

《现代铸铁》杂志是中国机械工程学会铸造分会会刊，《中国学术期刊（光盘版）》全文收录期刊，《中国核心期刊（遴选）数据库》收录期刊，中国科技论文统计源期刊（中国科技核心期刊），《中国期刊网》、《中国引文数据库》、《中国期刊全文数据库》、《中国期刊综合评价数据库》等数十家数据库刊源期刊。

《现代铸铁》杂志的主要内容为有关铸铁的新技术、新工艺、新装备、新材料、绿色铸造、节能环保、先进管理、车间技术改造、计算机应用、国内外情况介绍、检测技术等方面的研究成果和生产经验。作为国家一级期刊，可为高校毕业生和企业技术人员评定职称所用。

截止目前，《现代铸铁》正以其强大的发行量、深远的行业影响力、雄厚的信息资源优势，面向全国铸造原辅材料、熔炼及浇注设备、除尘设备、造型生产线、型砂检测仪器仪表、炉前质量控制仪器、铸件修复设备、计算机软件等企业拓展广告市场。我们恳切希望能与形象良好、综合实力较强的企业建立长期的合作关系。

《现代铸铁》全年6期，每册定价12元，全年72元。全国各地邮局订阅，邮发代号：28-178。

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Ideas about equipment monitoring and management system

SHE ChuanFan
（LUSHAN INTERNATIONAL EXPERIMENTAL SHOOL,Changsha 410006,Hunan.China)

At present, the international industrial competition is becoming increasingly fierce,China in a crucial period of changing and upgrading，insuffcient core competitiveness， the resources and environmental are constrained, and the rising cost of factors are becoming more and more prominent. This paper puts forward some ideas of monitoring and management system at the manufacturing equipment, Discussion on the changing and upgrading of manufacturing enterprises.

Manufacturing equipment; Equipment; Intelligent; Automation; Monitoring and management

TG28；

A；

1006-9658（2015）06-0057-03

10.3969/j.issn.1006-9658.2015.06.016

2015-10-13

稿件编号:1510-1092

樊涉川（1996—）， 男，研究方向：设备自动化.