生产线在线监测预警系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种生产线在线监测预警系统及方法，所述系统包括：传感器模块，布置于预设的各个点检部位，用于对各个点检部位进行状态检测；产线PLC控制系统，与所述传感器模块连接，用于对所述传感器模块采集的各个点检部位的状态数据进行分析，在判定超过正常范围时，进行预警提示；WINCC人机界面交换系统，与所述产线PLC控制系统进行以太网通讯，对各个点检部位的状态数据进行实时监测。该系统能够实现生产线的实时在线监测与智能预警。生产线的实时在线监测与智能预警。生产线的实时在线监测与智能预警。

【技术实现步骤摘要】
生产线在线监测预警系统及方法


[0001]本专利技术涉及在线监测与预警领域，尤其涉及一种生产线在线监测预警系统及方法。

技术介绍

[0002]国内生产线的设备状态和环境状况由人工进行现场点检存在安全隐患大、人工成本高、效率低、隐患发现不及时，造成设备故障和安全事故的问题，主要原因为：
①
人工点检易出现违规操作(距离旋转部位太近造成人身伤害、未走规定点检路线造成坠落伤害、距离带电设备太近造成触电伤害、进入特殊区域未佩戴检测仪造成窒息中毒伤害)。
②
根据安全作业标准，需要两人及以上人员进行周期性点检作业，每班1
‑
2次，人工成本高，且无法实现连续设备状态监测，设备隐患发现率低，潜在设备隐患继续劣化为事故的几率较高。
[0003]统计归纳主要有：
[0004]①
传动装置属于大功率设备，发热量较大，电气室配置多台水冷空调，空调在生产中经常出现压缩机故障、跳电、漏氟、皮带断等问题导致空调制冷功能丧失，人工进行周期性点检，无法进行实时监测，发现不及时会造成环境温度快速上升，间接造成传动装置高温故障，导致停产。
[0005]传动电气室配置的除湿机需要保持连续运行，环境湿度控制在60％左右，人工进行周期性点检，无法进行实时监测，湿度超标后柜内母线绝缘阻值和电器元件寿命降低，发现不及时会出现传动放电、短路、接地故障、元器件损坏发生，造成大面积跳电，导致停产。
[0006]②
主传动母线绝缘阻值需要定期检测和对室外电缆沟进行电缆完好性检查，人工进行周期性点检，无法进行实时监测，绝缘阻值上升或电缆损坏发现不及时，造成大面积跳电，导致停产。
[0007]③
传动装置能够提供F类故障报警外，还可提供A类警告报警(F类故障属于严重设备缺陷，报警后传动设备直接断电停车，而A类警告属于轻度缺陷，不会断电停车)。在生产中会出现抱闸(断线、损坏、电源开关跳电)、电机风机((断线、损坏、电源开关跳电)、编码器(硬件线路缺陷、固定螺丝松动、连杆断)等隐患情况，发现时已经劣化为F类故障造成电机跳电或高温损坏。其原因，主传动装置Alarm警告类报警需要连接传动软件进行单独查询，无法进行全面实时监测和查看，风机、抱闸、电机温度无F类和A类报警联锁设计。
[0008]④
产线主要工频电机无电流反馈信号，依靠热继和断路器进行过载保护，通常情况下发现时已跳电，负载电流无法由人工点检实现连续监测，电流升高发现不及时造成跳电，导致停产。
[0009]⑤
主电机及减速机振动值是设备稳定运行的一个关键指标，需要定期检测，人工点检无法进行实时监测，当出现异常时，发现不及时，会造成固定螺栓松动、同轴度精度降低，进一步劣化造成齿轮箱损坏、接轴断裂、轴承损坏，事故化导致停产。
[0010]⑥
产线地下都设计有排污点，主要用于雨水渗漏、介质管道泄漏、消防设施喷水及小的跑冒滴漏造成的积水排放，已保护设备和产品防止浸水，雨天点检人员能根据天气情
况进行特护点检，但其它时间出现大的泄漏、消防设施触发喷淋(消防系统故障误动作型长时间喷淋会造成环境湿度增加，危及电力系统)、排污泵无法自动排水很难及时发现，水位过高造成设备和产品浸水损坏停产。

技术实现思路

[0011]针对现有技术的不足，本专利技术提出一种生产线在线监测预警系统及方法，该系统能够实现实时在线监测与智能预警，弥补周期性点检漏洞，及时发现隐患，代替人工点检。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种生产线在线监测预警系统，包括：
[0013]传感器模块，布置于预设的各个点检部位，用于对各个点检部位进行状态检测；
[0014]产线PLC控制系统，与所述传感器模块连接，用于对所述传感器模块采集的各个点检部位的状态数据进行分析，在判定超过正常范围时，进行预警提示；
[0015]WINCC人机界面交换系统，与所述产线PLC控制系统进行以太网通讯，对各个点检部位的状态数据进行实时监测。
[0016]可选的，所述传感器模块包含：
[0017]至少一电流变送器，设置于各个工频电机，对各个工频电机负载电流实时数据采集；
[0018]所述产线PLC控制系统接收各个工频电机负载电流，计算工频电机上线运行时长，当监测到所述工频电机上线运行时长≥更换维修周期时
‑
调整天数，生成一电机维修预警提示；
[0019]当监测到所述工频电机负载电流≥额定电流时，显示实时工频电机负载电流；
[0020]当监测到所述工频电机负载电流≥整定电流*K1时，K1＜1，显示实时工频电机负载电流，生成一过流预警提示。
[0021]可选的，所述传感器模块还包含：
[0022]至少一振动检测传感器，设置于主传动电机前后轴承端、减速机高低速端，对主传动电机及减速机的振动数据进行实时监测和数据采集；
[0023]所述产线PLC控制系统接收所述振动数据，
[0024]当检测部位振动值≥第一振动阈值时，生成一现场检测预警提示；
[0025]当电机前轴承端和减速机低速端振动值、电机实际转矩值近似或超出低速端接轴螺栓异常数值时，生成一低速接轴螺栓断裂预警提示；
[0026]当减速机高速端振动值、电机实际转矩值近似或超出高速端接轴螺栓异常数值时，生成一高速接轴螺栓断裂预警提示。
[0027]可选的，所述传感器模块还包含：
[0028]至少一液位计检测传感器，用于采集产线主要地下排污坑系统的各地坑实际液位瞬时值；
[0029]所述产线PLC控制系统接收所述实际液位瞬时值，
[0030]当检测到第二时刻的所述实际液位瞬时值与第一时刻的实际液位瞬时值的差值≥一预设喷淋时间出水量时，生成一喷淋动作预警提示；
[0031]当检测到各地坑当前实际液位瞬时值到达一最高液位阈值时，控制自动启动排水，所述PLC控制系统判断第一时间间隔内检测下降水量是否超过一预设泵排水量；
[0032]若所述下降水量超过一预设泵排水量，则判定泵工作正常；
[0033]若所述下降水量未超过一预设泵排水量，则判定现场排水管泄露或泵堵塞，生成一堵塞预警提示；
[0034]当检测到第二时刻的所述实际液位瞬时值与第一时刻的实际液位瞬时值的差值≥一预设泵排水量时，则判定现场有高泄露，生成一泄露预警提示。
[0035]可选的，所述传感器模块还包含：
[0036]至少一温湿度检测传感器，设置于每台空调附近，采集区域环境的温度数据、湿度数据；
[0037]所述产线PLC控制系统接收所述区域环境的温度数据、湿度数据，
[0038]当检测到所述温度数据≥第一预设温度时，生成一高温预警提示；
[0039]当检测到所述湿度数据≥第一预设湿度时，生成一过湿预警提示。
[0040]可选的，所述传感器模块还包含：
[0041]至少一绝缘监测仪，设置于主传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产线在线监测预警系统，其特征在于，包括：传感器模块，布置于预设的各个点检部位，用于对各个点检部位进行状态检测；产线PLC控制系统，与所述传感器模块连接，用于对所述传感器模块采集的各个点检部位的状态数据进行分析，在判定超过正常范围时，进行预警提示；WINCC人机界面交换系统，与所述产线PLC控制系统进行以太网通讯，对各个点检部位的状态数据进行实时监测。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器模块包含：至少一电流变送器，设置于各个工频电机，对各个工频电机负载电流实时数据采集；所述产线PLC控制系统接收各个工频电机负载电流，计算工频电机上线运行时长，当监测到所述工频电机上线运行时长≥更换维修周期时
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调整天数，生成一电机维修预警提示；当监测到所述工频电机负载电流≥额定电流时，显示实时工频电机负载电流；当监测到所述工频电机负载电流≥整定电流*K1时，K1＜1，显示实时工频电机负载电流，生成一过流预警提示。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器模块还包含：至少一振动检测传感器，设置于主传动电机前后轴承端、减速机高低速端，对主传动电机及减速机的振动数据进行实时监测和数据采集；所述产线PLC控制系统接收所述振动数据，当检测部位振动值≥第一振动阈值时，生成一现场检测预警提示；当电机前轴承端和减速机低速端振动值、电机实际转矩值近似或超出低速端接轴螺栓异常数值时，生成一低速接轴螺栓断裂预警提示；当减速机高速端振动值、电机实际转矩值近似或超出高速端接轴螺栓异常数值时，生成一高速接轴螺栓断裂预警提示。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器模块还包含：至少一液位计检测传感器，用于采集产线主要地下排污坑系统的各地坑实际液位瞬时值；所述产线PLC控制系统接收所述实际液位瞬时值，当检测到第二时刻的所述实际液位瞬时值与第一时刻的实际液位瞬时值的差值≥一预设喷淋时间出水量时，生成一喷淋动作预警提示；当检测到各地坑当前实际液位瞬时值到达一最高液位阈值时，控制自动启动排水，所述PLC控制系统判断第一时间间隔内检测下降水量是否超过一预设泵排水量；若所述下降水量超过一预设泵排水量，则判定泵工作正常；若所述下降水量未超过一预设泵排水量，则判定现场排水管泄露或泵堵塞，生成一堵塞预警提示；当检测到第二时刻的所述实际液位瞬时值与第一时刻的实际液位瞬时值的差值≥一预设泵排水量时，则判定现场有高泄露，生成一泄露预警提示。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述传感器模块还包含：至少一温湿度检测传感器，设置于每台空调附近，采集区域环境的温度数据、湿度数据；所述产线PLC控制系统接收所述区域环境的温度数据、湿度数据，当检测到所述温度数据≥第一预设温度时，生成一高温预警提示；当检测到所述湿度数据≥第一预设湿度时，生成一过湿预警提示。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器模块还包含：至少一绝缘监测仪，设置于主传动系统，对所述主传动系统绝缘阻值进行实时监测和数据采集；所述产线PLC控制系统接收所述绝缘阻值，当检测到所述绝缘阻值低于第一预设绝缘值时，生成一绝缘衰减预警提示；当检测到所述绝缘阻值低于第二预设绝缘值时，判定整流装置报外部故障，生成一断电保护预警提示，所述第二预设绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾文礼，王朝兵，王野，杨德方，李远旭，郑志刚，
申请(专利权)人：日照宝华新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：