今天咱們聊一個(gè)很實(shí)用的話題 - 用西門子PLC搭建預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備故障最怕的就是“突然襲擊”。與其被動(dòng)等待故障發(fā)生，不如提前預(yù)警，這就是預(yù)測(cè)性維護(hù)的價(jià)值所在。
系統(tǒng)構(gòu)成
預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)主要包含三個(gè)部分：
傳感器層： 振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、電流傳感器等
PLC控制層： S7-1200或S7-1500系列
數(shù)據(jù)分析層： WinCC或自主開(kāi)發(fā)的上位機(jī)軟件
核心原理
預(yù)測(cè)性維護(hù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)采集和分析。以電機(jī)軸承監(jiān)測(cè)為例：
正常運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)頻率范圍是20-50Hz
當(dāng)軸承出現(xiàn)微小磨損，振動(dòng)頻率會(huì)升至80-100Hz
溫度會(huì)有輕微上升，但不明顯
電流波動(dòng)會(huì)增大
硬件配置
- CPU： S7-1200 1214C DC/DC/DC
- 模擬量輸入模塊： SM1231 4AI
- 振動(dòng)傳感器： IFM VTV122
- 溫度傳感器： PT100
- 電流互感器： 0-5A/DC0-10V
接線要點(diǎn)：
振動(dòng)傳感器接AI0，量程0-10V
PT100接AI1，二線制
電流互感器接AI2
所有屏蔽線必須單點(diǎn)接地，避免干擾
PLC程序?qū)崿F(xiàn)
1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理
采樣周期： 100ms
滑動(dòng)平均濾波
異常值剔除(特別重要)
2.趨勢(shì)分析
24小時(shí)數(shù)據(jù)曲線
周環(huán)比分析
故障特征提取
實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)分享
在一個(gè)注塑機(jī)項(xiàng)目中，遇到過(guò)這樣的情況：起初系統(tǒng)頻繁報(bào)警，檢查發(fā)現(xiàn)是振動(dòng)傳感器安裝位置不對(duì)。正確的做法是：
選擇軸承座固定面安裝
傳感器安裝面要平整
緊固扭矩要適中，過(guò)緊會(huì)影響測(cè)量精度
常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案
誤報(bào)率高
優(yōu)化閾值設(shè)置
增加判斷條件
添加確認(rèn)時(shí)間
數(shù)據(jù)不穩(wěn)定
檢查接地情況
調(diào)整采樣參數(shù)
更換屏蔽電纜
通訊中斷
備份關(guān)鍵數(shù)據(jù)
設(shè)置看門狗
添加通訊監(jiān)控
實(shí)用小技巧
1.數(shù)據(jù)備份
利用數(shù)據(jù)記錄(Data Log)功能
關(guān)鍵數(shù)據(jù)雙重備份
定期導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù)
2.報(bào)警管理
分級(jí)報(bào)警機(jī)制
短信/郵件推送
遠(yuǎn)程訪問(wèn)配置
實(shí)操建議
先用測(cè)試設(shè)備進(jìn)行模擬
從單個(gè)參數(shù)監(jiān)測(cè)開(kāi)始
逐步增加監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
保存基準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為參考
定期校準(zhǔn)傳感器
預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試是個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，需要不斷優(yōu)化算法和參數(shù)。建議先在非關(guān)鍵設(shè)備上試運(yùn)行，積累經(jīng)驗(yàn)后再推廣到主要生產(chǎn)設(shè)備。
如有遇到具體問(wèn)題，歡迎留言交流。
（來(lái)源春夏涼風(fēng)兒）
