維護技術(shù)的演變
在工廠和機器領(lǐng)域，設(shè)備的可靠與穩(wěn)定運行對于生產(chǎn)效率的重要性不言而喻，傳統(tǒng)的維護通常是依賴于經(jīng)驗豐富的技師通過類似于醫(yī)生的“望、聞、問、切”的方式進行判斷，這存在的問題在于必須依賴于人的經(jīng)驗，而經(jīng)驗-對于新手則難以具備，即使對于經(jīng)驗豐富者，也會有感覺不準確的時候，并且也無從判斷實際的根源-因此，傳統(tǒng)的維護均是一種事后控制，或稱為被動維護，它往往是在設(shè)備故障已經(jīng)發(fā)生情況下進行維護，會造成生產(chǎn)的停機甚至較大的損失，為了預(yù)防未知的潛在故障，大型連續(xù)型生產(chǎn)企業(yè)往往采用“大修”的辦法，在一個固定的時間里停機然后更換所有關(guān)鍵生產(chǎn)部件，確保對未知的潛在故障的提前預(yù)防，當然，這會損失一部分剩余價值，有時候，被更換的部件可能還能繼續(xù)使用，而且，大量的備件也會占用企業(yè)資金和倉庫資源。
預(yù)測性維護的好處
新一代的維護技術(shù)正在快速成長，基于對生產(chǎn)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備和故障多發(fā)、易于故障的區(qū)域進行監(jiān)控，使得潛在的故障在未發(fā)生之前即被發(fā)現(xiàn)，而且它帶來的好處還不僅僅如此
--及時發(fā)現(xiàn)潛在問題制定維護計劃;
--通過工藝分析改善機器結(jié)構(gòu)一勞永逸的解決問題;
--充分使用機器的最大使用價值;
--減少停車，提升生產(chǎn)效率;
據(jù)第三方數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，預(yù)測性維護技術(shù)能夠降低25%-30%的維護成本，提升生產(chǎn)效率30%左右，因此，它是目前最為流行的維護技術(shù)。
預(yù)測性維護是基于現(xiàn)代的控制技術(shù)的集成而實現(xiàn)的，通過對生產(chǎn)過程中的相關(guān)參量進行監(jiān)控，從而反映機器的相應(yīng)故障，例如：電機的溫升、電流超限、電導(dǎo)率的變化均能反映系統(tǒng)相應(yīng)的潛在故障。
很多自動化行業(yè)的公司都投入開發(fā)了預(yù)測性維護的產(chǎn)品和系統(tǒng)，來自奧地利的貝加萊(Bernecker + Rainer)也開發(fā)了其稱為ConMon的系統(tǒng)，它是一個具有靈活實現(xiàn)的系統(tǒng)，可以集成于機器本身，也可以與流程中的APROL DCS集成，是一個“開箱即用”的狀態(tài)監(jiān)測解決方案。
預(yù)測性維護原理
頻譜分析法是最為常用的預(yù)測性維護分析技術(shù)，因為每種機械特征頻率都會對應(yīng)某種故障，可以根據(jù)機械特征頻率的變化來確定故障問題和嚴重程度。
轉(zhuǎn)動機械經(jīng)常的故障包括不平衡、不對中、松動、彎曲、磁拉力不平衡等，通常可以通過振動測量來分析系統(tǒng)機械故障。
首先，測量單元可以對機械系統(tǒng)的速度、加速度、位移進行測量，并進入信號分析與處理，通過對包絡(luò)譜的濾波解析出固有故障頻率并通過FFT(傅里葉變換)，然后對信號進行整流和解調(diào)處理，送往專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)通過對特征頻率的分析，可以判斷出工頻、二倍頻、共振等問題的根源，然后報告系統(tǒng)可以為中央控制室發(fā)送監(jiān)測報告，預(yù)警系統(tǒng)故障。
預(yù)測性維護原理圖
振動監(jiān)測中的常見值
位移峰峰值:分析在正負兩個方向的振動距離;
速度有效值：振動速度的均方根，它可以反映出振動的劇烈程度;
加速度峰值：用于評估滾動軸承和齒輪的狀態(tài);
高頻加速度包絡(luò)有效值。
常見機械故障
● 負載不均衡;
● 偏心(不對中);
● 軸承磨損;
● 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計造成的共振;
原始信號采樣
貝加萊的振動測量是基于IEPE壓電式加速度傳感器進行采樣的，它是24位精度的4通道IEPE傳感器輸入，內(nèi)部采樣頻率可達51.2kHz，分辨率100mg，通過IEPE通道到達CM4810模塊，該模塊可以實現(xiàn)基于原始值的數(shù)據(jù)分析、包絡(luò)檢測，能對峰值頻率、峰值因數(shù)、尖峰原始參數(shù)、偏度原始參數(shù)、峰態(tài)原始參數(shù)、RMS加速度、RMS加速度包絡(luò)譜、RMS速度包絡(luò)譜進行計算。
