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作者：美國(guó)邦納工程國(guó)際有限公司 何廣軍

1　項(xiàng)目背景

振動(dòng)加劇和溫度異常升高是電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)異常、隨即出現(xiàn)嚴(yán)重故障的前兆，必須隨時(shí)發(fā)現(xiàn)并查明原因而排除。電動(dòng)機(jī)若出現(xiàn)異常振動(dòng)，會(huì)引起與之相連的負(fù)載部分不同程度增高，形成電機(jī)負(fù)載增大，出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行，就會(huì)燒毀電機(jī)。因此，電機(jī)在運(yùn)行中，尤其是大功率電機(jī)更要經(jīng)常檢查地腳螺栓、電機(jī)端蓋、軸承壓蓋等是否松動(dòng)，接地裝置是否可靠，發(fā)現(xiàn)以上問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決。

檢查電機(jī)的溫度要經(jīng)常檢查電機(jī)的軸承、定子、外殼等部位的溫度有無(wú)異常變化，尤其對(duì)無(wú)電壓、電流和頻率監(jiān)視及沒(méi)有過(guò)載保護(hù)的電機(jī)，對(duì)溫升的監(jiān)視更為重要。電機(jī)軸承是否過(guò)熱，缺油，若發(fā)現(xiàn)軸承附近的溫升過(guò)高，就應(yīng)立即停機(jī)檢查。

以往通過(guò)維修人員定期檢測(cè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。對(duì)此，邦納推出基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIOT）應(yīng)用DXM無(wú)線(xiàn)控制器、QM42VT無(wú)線(xiàn)振動(dòng)及溫度傳感器的設(shè)備健康監(jiān)測(cè)（EHM）預(yù)防性維護(hù)解決方案（如圖1所示），當(dāng)設(shè)備超過(guò)預(yù)先定義的參數(shù)值時(shí)機(jī)器可以發(fā)出預(yù)判性的報(bào)警信號(hào)。

圖1 邦納設(shè)備健康監(jiān)測(cè)預(yù)防性維護(hù)解決方案

2　項(xiàng)目介紹

邦納的無(wú)線(xiàn)振動(dòng)及溫度傳感器不斷監(jiān)視旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的RMS速度、高頻加速度和溫度，但僅在設(shè)備運(yùn)行時(shí)使用振動(dòng)數(shù)據(jù)。DXM無(wú)線(xiàn)控制器采集數(shù)據(jù)的趨勢(shì)和分析；可通過(guò)設(shè)置工具中腳本編譯來(lái)設(shè)置緊急性或者慢性報(bào)警閾值。DXM無(wú)線(xiàn)控制器可以采集和推送使用機(jī)器學(xué)習(xí)基于速度的均方根值算法來(lái)定義報(bào)警閾值和設(shè)置限制終端用戶(hù)互動(dòng)警報(bào)控制范圍從而創(chuàng)建一個(gè)個(gè)用于當(dāng)單臺(tái)旋轉(zhuǎn)設(shè)備檢測(cè)用的類(lèi)似汽車(chē)儀表盤(pán)上的“發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈”的報(bào)警輸出。數(shù)據(jù)和警報(bào)可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)控制器主機(jī)傳送或采用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）功能進(jìn)行推送云端。

2.1　調(diào)整運(yùn)行標(biāo)志的速度閾值

該無(wú)線(xiàn)振動(dòng)及溫度解決方案指南中的腳本使用一個(gè)函數(shù)，通過(guò)識(shí)別電機(jī)運(yùn)行和收集數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成基線(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)偏差。 如果電機(jī)在運(yùn)行時(shí)的RMS速度和加速度都很低，那么很難分辨出來(lái)。為了確保系統(tǒng)正常工作，最好是查看運(yùn)行標(biāo)志和X/Z RMS速度。隨著時(shí)間的推移，直觀(guān)上可以看出，當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行和關(guān)閉，如果運(yùn)行標(biāo)志不打開(kāi)。當(dāng)電機(jī)打開(kāi)，運(yùn)行電機(jī)RMS速度閾值可能需要減少。為了評(píng)估這一點(diǎn)，可參照如下所示隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)：

圖2 時(shí)間變化下RMS速度閾值

2.2　通過(guò)DXM100無(wú)線(xiàn)控制器的移動(dòng)蜂窩數(shù)據(jù)功能把信息推到云端

DXM100可以連接通過(guò)以太網(wǎng)或內(nèi)部蜂窩數(shù)據(jù)模塊將數(shù)據(jù)從網(wǎng)站到云端網(wǎng)絡(luò)和顯示在網(wǎng)站。要啟用遠(yuǎn)程監(jiān)視和警報(bào)設(shè)置的功能，需修改XML文件。該網(wǎng)站用于存儲(chǔ)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：https://data.sensonix.net/.

具體步驟：

（1）將DXM100聯(lián)機(jī)到有DXM100配置工具軟件的計(jì)算機(jī)；

（2）啟動(dòng)軟件并連接到DXM100；

（3）載入已存XML文件；

（4）轉(zhuǎn)到設(shè)置>云服務(wù)屏幕；

（5）訪(fǎng)問(wèn)Sensonix Web服務(wù)網(wǎng)站（https://data.sensonix.net/）登錄到現(xiàn)有的帳戶(hù)或登記一個(gè)新帳戶(hù)；

（6）轉(zhuǎn)到設(shè)置>站點(diǎn)，然后單擊+新建站點(diǎn)。命名站點(diǎn)；

（7）在設(shè)置>網(wǎng)站網(wǎng)頁(yè)上，突出顯示并復(fù)制站點(diǎn)ID；

（8）在DXM配置工具中：返回設(shè)置>云服務(wù)的屏幕和粘貼復(fù)制的身份進(jìn)入站點(diǎn)ID字段；

（9）保存XML文件（文件>保存）；

（10）上傳文件到DXM（設(shè)備>發(fā)送XML配置DXM）；

（11）在Sensonix Web服務(wù)網(wǎng)站，點(diǎn)擊發(fā)送XML Web和選擇XML文件，只是保存并上傳到DXM。

這將創(chuàng)建與應(yīng)用DXM100的網(wǎng)站創(chuàng)建站點(diǎn)之間的連續(xù)性。DXM100推送數(shù)據(jù)到網(wǎng)站，可以在任何時(shí)間瀏覽數(shù)據(jù)。Sensonix Web服務(wù)手冊(cè)審查所有可用的功能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)比較，并在網(wǎng)站上建立警報(bào)/報(bào)警的數(shù)據(jù)分析和報(bào)表。

3　項(xiàng)目總結(jié)

各項(xiàng)無(wú)線(xiàn)功能效益表如表1所示。

邦納基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備健康監(jiān)測(cè)（EHM）預(yù)防性維護(hù)解決方案可以幫助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)以下功能：

實(shí)現(xiàn)決策和遠(yuǎn)程資產(chǎn)管理的實(shí)時(shí)警報(bào)；

利用數(shù)據(jù)協(xié)助分析根本原因和可靠性改進(jìn)資產(chǎn)選擇；

增加設(shè)置正常運(yùn)行時(shí)間，減少設(shè)備計(jì)劃外停工；

在故障或事故損害之前減少不必要的維修工作；

有效地維護(hù)/調(diào)度備件和生產(chǎn)計(jì)劃；

易于使用，降低安裝成本，減少傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的復(fù)雜性。

表1 各項(xiàng)無(wú)線(xiàn)功能效益表

摘自《自動(dòng)化博覽》2018年3月刊