抛丸清理机的物联网远程运维应用

刘培华，李长泰，孙林林

（青岛双星装备制造有限公司，山东青岛 266400）

0 前言

对于现在的铸造行业，抛丸清理机基本上需要全天运转，一旦设备出现故障造成停机，会给铸造企业带来一定的经济损失。一般对于故障设备的诊断维护需要生产商安排工程师赶赴现场进行问题解决，不过这种方式不仅费时费力，消耗的经济成本高，而且抛丸清理机遍布全国各地甚至国外某些地区，使得国内清理生产厂商的售后维护成本也在不断增加。如何实现抛丸清理机的故障实时报警、快速解决和远程售后维护，是抛丸清理机厂商面临的一个严峻问题。

随着国内技术的不断发展，抛丸清理机厂家的信息化水平不断提升，数字化、网络化、智能化进程不断加快，物联网、云平台等新技术逐步渗透到铸造行业，为了提升购买设备客户的切实效益，降低自身售后维护成本，实现设备的良好转型升级，增加设备竞争力，着手设计一种基于物联网远程运维在抛丸清理机的应用。总体论述了抛丸清理机物联网远程运维应用的整体架构，并通过实例来证明物联网远程运维技术在抛丸清理机应用的可行性和适用性。

1 系统网络架构

抛丸清理机物联网远程运维应用的网络架构主要包括数据采集、数据传输、数据处理以及数据应用。具体架构如图1、2 所示。

图1 物联网互联图

1.1 数据采集

数据采集是该远程运维系统的基础，主要由设备的S7-1200PLC 控制器[1]、触摸屏[2]、变频器及各类传感器装置组成。传感检测技术是运用传感器进行自动检测并及时准确获取外界事物各种信息的过程，是物联网实现物物相连的关键技术之一。通过各类传感器PLC 控制器能实时收集设备的数据及状态，生产的每台抛丸清理机的PLC 控制器都搭配一个物联网模块。

1.2 数据传输

为了在终端能实时的监控设备的状态，就需要建立高效、可靠的数据传输通道，将各类传感器采集到的设备数据实时传输到云平台实时数据收集群，并存入云端数据库中。物联网模块以网线、GPRS、4G（中国移动、联通、电信）等方式实现设备数据的传输，使得物联网模块成为抛丸清理机和云平台的枢纽。

1.3 数据处理

主要在云平台的服务器（计算/存储/网络）的基础上对传感器传输的各类数据进行分析处理，并构建基于云平台的物联网设备管理平台。

1.4 数据应用

数据的应用主要是通过PC 客户端、手机APP等形式提供抛丸清理机实时状态监测、设备实时定位、工况监控、能耗分析、设备异常分析、故障预警、工作运营统计、实时视频监控等。

2 设计方案应用实施

通过上述设计内容，合理利用数据采集、数据传输、数据处理和数据应用形成了抛丸清理机的物联网远程运维系统。通过对广西某铸造企业清理设备车间台车式抛丸清理机的远程运维系统的应用实施，使本次设计的抛丸清理机物联网远程运维系统得到了初步验证。运行过程中，通过使用中国联通物联网专用流量卡，以4G 网络实现了设备与云平台之间的连接，在此连接的基础上，通过进入开发的客户端软件平台，对连接的设备进行运行监控、报警查询、参数设定、程序的远程上下载调试等操作。

而通过电脑PC 客户端可以方便的实现设备监控、数据监控、报警监控、视频监控、项目维护等功能。同时也可以通过手机端实时获取设备相关信息：微信或手机短信实时报警提醒、手机端实时监控画面、参数设定、报警查询等。手机APP 显示的部分界面如图3 所示。

图3 手机APP 显示的部分界面

图2 抛丸清理机

上面所述功能及画面都是通过电脑或手机等智能终端登陆云端服务器，在设备远程运行维护管理平台里面以云组态建立的，而该平台可以对所售的抛丸清理机进行全面监控管理及维护。平台功能主要包括我的主页、项目中心、客户管理、数据分析、运营管理等功能。通过相应软件，输入用户名和密码后，点击相关链接即可进入平台。

在我的主页中，每台所售具有物联网远程运维系统的抛丸清理机都会在平台里面添加进去，从而使抛丸清理机的具体地址都会在地图上显示，而且每台设备的序列号都是唯一的。因此从设备连通物联网后，可以实时查询该设备的在线状态，运行时长、地理相关位置等相关信息。

在通过点击地图上相关设备或者通过项目中心，即可通过设备监控、数据监控、报警监控、视频监控、项目配置、设备日志等功能查看该设备的相关信息，上述功能中的信息及画面都是提前编辑好的。

在设备运行之前，需提前编辑组态好该设备的有关信息及相应的数据，组态时可以分类编辑多个画面。设备中各个部件的运行、设备参数的设置、设备故障都可以通过设备监控来显示。在参数设定界面，参数可以进行实时修改。一些简单的问题故障，通过报警查询可以简单的查出问题故障点，无需派遣工程师赶赴现场进行设备故障筛查及维护，节省了故障滞留时间，减轻了设备客户的利益损失，降低了自身售后维护成本。

上述铸造企业运用实例，初步确认了物联网远程运维系统在抛丸清理机的可行性和适用性，该物联网远程运维系统在抛丸清理机上运用提高了设备客户的切实利益，减少了一些不必要的损失，降低了自身设备售后维护成本，提高了设备故障处理效率，而且还为抛丸清理机厂家提供了实时、有效的设备运行数据，对建立售后运维平台，具有推广价值。

3 总结

抛丸清理机远程运维系统以自动化生产线为基础，增添物联网及云平台等技术，实现了对所售设备的远程监控和维护，降低了厂家对设备运维的成本，为所售厂家提供了快捷有效的售后服务，提高处理故障的效率，减少了客户的经济损失，提高了市场设备影响力；基于数据分析对所售设备问题进行预警，对可更换的抛丸器叶片等易损件使用状况进行时间提醒，实现提前维护，减少设备停机率。基于物联网远程运维系统将原有的零散化管理转变为集中综合化有序管理，提高了售后运维效率及设备运行周期，因此抛丸清理机物联网远程运维系统可以在智能装备行业大量推广应用。