来自维护的挑战

　　对于生产系统而言，传统上的系统维护都是属于一种事后控制，即在故障已经发生时候予以处理，这意味着停机时间，以及因此而带来的不良品率上升和生产效率的下降，另一个方面则在于，传统的生产现场机械系统的故障往往依赖于技师的丰富经验。那些有着丰富经验的老师傅可以通过诸如轴承、电机的声音对潜在的故障做出判断，或者把螺丝刀搭接在被诊断设备(如电机上)，借助回馈的振动变化来判断。但是，问题是这必须依赖于人的经验。

　　设备的故障通常由以下几个方面的原因造成：首先是人员的误操作;其此是设备运行环境的问题，例如机械系统的震动、温度对设备的疲劳造成的潜在设备故障;第三是运行的磨损，例如，齿轮、轴承、皮带、减速机构等长时间处于工作状态下的磨损。

　　这种事后维护往往是被动的，必须通过停机检修来实现。如今的生产系统设备越来越多、为了满足灵活的市场需求而使得设备互联，某个环节的当机会给整个生产带来灾难。自动化系统的作用就在于此，它依赖于一个完整的系统来解决这一问题，并且不依赖于某个操作人员的经验。

　　设备诊断新思维-预防性维护

　　从自动化技术的角度来看，如果我们能够预先判断设备的潜在损坏可能，及时准备备件，就可以在其出现故障时即时解决。问题是如何精确判断哪些设备会出现故障?如何概率分布?

　　为了健康，通常人们都会定期的参加体检，那么对于设备是否可以同样如此呢?贝加莱正是基于这一理念设计了新的生产维护系统解决方案——通过定期对来自设备的信息进行采样，对设备的状态进行分析判断，给出维护报警与报告，以便于维护人员及时发现问题并改善生产过程。这一被称为“预防性维护”的解决方案由几个部分组成：

　　1.感知&诊断-机器的健康体检

　　通过对设备的电流、震动、压力、偏差等变量的测量来实现判断。所谓能观能控，即预先的控制首先依赖于在线的测量，给出机器相关的参数。

　　它会监测到参数包括：

　　--机器的不平衡;

　　--轴承和减速机构的偏差

　　--刀具磨损

　　2.推理与计算-维护控制

　　在获得机器设备的身体状态后，通过推理和计算可以判断出未来的设备潜在的损坏趋势和可能，通过建模计算来做出判断，从而给出系统警报，来做出预防性维护的准备。

　　这包括分析：

　　--动态的维护间隔

　　--机器发展的趋势

　　--…

　　3.有效的改善

　　这些参数将提供生产人员设备预计会出现的潜在问题，并得以预先的示警从而获得预先的改善系统性能和准备，例如：降低系统的负荷、进行预先的更换和准备备件、改善机械系统工作状态使得恢复至一个可靠的工作状态，例如，可以通过更换轴承或为轴承添加润滑油，或者调整机械的安装水平等。

　　“预防性维护”方案设计

　　这一解决方案包含了由硬件采样模块、传感器、软件系统，它可以有多种形式设计架构，考虑到具体的情况，例如：原有系统独立的“预防性维护”方案，基于B&R的整套方案-维护作为整个控制系统中的一个独立子系统。

　　1.环境监测模块X20CM4810

　　这一模块由4个IEPE通道用于加速度传感器的信号接入，能够实现对重力加速度的高精度测量：

　　--24位分辨率

　　--采样频率20kHz

　　--监控多达32种损坏方式的频率信号

　　除了硬件本身的设计外，在模块内部的智能处理芯片能够在本地处理信号，并计算和分析采样数据，提供系统最终获得的振动状态信息。

　　--集成的标签曲线计算

　　-内部特性值计算能力

　　2加速度传感器

　　包括顶端和侧端接口的两种不同传感器检测模式，提供高速的采样能力;同时也具有对参数进行设置的能力，可以按照要求对现场的数据进行多种模式的采样。