融合的集成状态监测为企业带来可持续的生产力

罗克韦尔自动化（中国）有限公司 董本刚

阐述了集成状态监测的融合技术以及其在同一平台下提供实时信息的能力，并最终为企业带来可持续的生产力。

生产过程中设备故障停机给企业带来的损失是巨大的，只有确保设备在安全、稳定、长周期、满负荷、优质的状态下运行，才会有效地提高企业的经济效益和社会效益，增强企业的竞争力。由于现行的设备维修及管理方式和技术距达到这个目标仍存在着不同程度的差距，因此期盼着先进的维修方式及理念。融合的集成状态监测技术能够更好地服务于企业的智能、安全、可持续发展战略，可为企业带来可持续的生产力。

集成状态监测技术能帮助企业解决的问题是：了解关键设备和重点设备当前的运行状况，判断被监测机器的状态变化趋势，诊断被监测机器故障的发生部位和故障的严重程度，检查和验收大修或临时维修的效果。实现对设备故障的早知道、早预报、早诊断，把故障消灭在萌芽阶段。提高设备完好率、减少设备停机时间及降低维修成本。

集成状态监测技术是随着现代技术的发展而深入和完善，不断地满足各个行业的不同应用需求。在新形势和需求下，更与其他技术和应用相融合。

一、集成状态监测融合了机组保护、生产保障、预测维修和质量保障

传统的状态监测主要应用于关键机组的安全保护和预测维修（故障监测及诊断），完全独立于过程控制或自动控制等系统。即使要与外界分享数据，也是通过OPC等定期传送数据包，数据有限且不实时。如今，更多企业把状态监测应用于更广泛的领域，如大型生产线（钢厂冷轧线或汽车冲压线等）的生产保障及制造产品过程或产品出厂检验的质量保障。

如2008年全球经济危机期间，美国某大汽车公司为降低成本，相继关闭了在国外的几条汽车生产线，但在美国国内的生产线上追加投资两百多万美元，安装在线监测系统。这些需求由生产管理人员直接提出，主要目的就是用于生产保障，防止生产线非计划停车导致重大经济损失，同时也希望降低生产线维修费用。

图1

二、集成状态监测确保生产人员和维修人员在同一平台下获取实时信息

企业的关注点多在自动化设备的投资上，而对状态监测或预测维修重视不够。其实状态监测通过保障机器的连续优质运行，进而保障了生产自动化充分发挥作用。由于维修人员和生产人员在各自的平台依据不同的系统开展工作，从而使信息交流受限或滞后，如图1所示。

传统的信息交换模式，信息共享的前提是依据各自的传感器和硬件系统，现场在线显示和诊断分析都以各自独立方式进行。在数据交换的要求下，要经过各自的软件平台通过OPC实现。集成状态监测系统可在一个控制系统平台下，用一个可视化软件了解机器信息，即同时获取实时信息，这样用户可以从不同的角度关注机组保护、生产保障、预测维修和质量保障。

三、集成状态监测帮助企业生产最优化

集成状态监测基于振动监测及故障诊断技术，监测振动、温度、油液、过程量等多种参数。集成状态监测可用在线实时监测、在线自动巡检以及离线监测三种方式，共享软件平台。提供满足API670标准的完整的TSI监测方案，可覆盖所有重要设备的监测需求。

当今国内外新建电厂项目中，除了为汽轮发电机组和给水泵提供TSI系统，还对所有主机岛设备（BTG）和辅机设备（BOP）进行全面监测，即全厂振动监测系统（VMS）。在石油化工、冶金、地铁、水/污水处理行业，在线监测技术也得到了更广泛的应用。这也说明了对状态监测的要求提高了，对信息交换及应用的速度加快了。在另一个层面上来说，在线监测普及推广应用改善了人们的工作环境，让他们集中精力从事分析及诊断工作。

不仅如此，集成状态监测技术可集成到过程自动化控制、智能马达控制及中压变频器控制中，共享系统的控制和显示平台，降低系统的总体配置成本，方便系统维护和使用。

四、集成状态监测为企业带来可持续生产力

新技术、新要求推动了先进技术的产生及融合，状态监测未来将会逐渐被越来越多的行业所接受和使用。一方面，电力、石化、冶金等传统行业的新建项目会加大状态监测实施的深度和广度；另一方面，石油天然气输送、矿山、风电、水/污水/污泥处理、船舶、汽车、港口机械逐步实施状态监测，今后，状态监测还将向半导体、食品饮料、家用日化、生命科学等领域延伸。集成状态监测与目前技术发展及应用的融合使状态监测不仅是维修人员关注的对象，也是自动化及电气人员在控制系统方案规划和设计时需要集成的关键内容之一。

除了应用前景好之外，集成状态监测本身也不断融合无线通信在内的众多创新技术和应用。例如基于无线技术的振动传感器、基于以太网技术的动态监测模块、支持DLR（设备级环网）的以太网冗余网络监测模块。系统监控软件也接入状态监测信息、共享组态软件和分析显示软件等。通过集成的软件平台进行状态监测，就如同观察自动控制信息一样便捷。此外，Ethernet/IP和交换机的发展也为状态监测系统的推广应用提供了广阔的空间。