1、引言
現代大工業的發展使得工業控制設備變得越來越復雜,自動化程度越來越高。由于自動控制的故障引起的生產停頓造成的損失是巨大的,而生產企業的維護能力有限,迫切需要建立起遠程實時監測和診斷系統,由設備提供商、企業技術人員和行業專家共同實現及時、準確的預防和診斷設備故障。
隨著信息時代的到來,Internet的發展為各行各業帶來了全新的理念,把遠程診斷的概念提高到了一個新的層次,已經把生產企業、科研機構、設備供應商三者更加緊密地結合在一起,對遠程診斷的研究具有重要的現實意義:
(1) 提供更大范圍的資源共享,避免了重復開發;
(2) 生產企業通過Internet從科研機構、設備供應商獲得最新的診斷知識、診斷方法和技術,提高了企業對新型故障的防范能力,降低了故障率,不斷提高企業的故障診斷水平;
(3) 提高了設備供應商的服務水平,設備供應商通過Internet為企業提供遠程咨詢、診斷和維修,培訓了企業的員工,實現“移動的數據而不是人”,節約了成本,提高了維修服務質量;
(4) 提高科研機構的理論研究能力,科研機構通過Internet從企業現場獲得第一手設備運行資料和企業的需求,對于進一步完善產品設計提供了依據。同時提高科研機構理論與實際相結合的能力。
2、設備故障遠程監測與診斷
設備故障遠程監測與診斷系統采用若干臺中心計算機作為故障診斷服務器, 在設備的關鍵位置上建立狀態觀測點,通過在觀測點上永久安裝的傳感器獲取設備的實時工作狀態信息, 經過信號預處理、A/D 轉換后輸入本地監測計算機,然后對信號進行處理,實現連續實時地采集設備狀態數據,而在技術力量較強的科研院所、大學、設備供應商建立遠程分析診斷中心, 為設備提供遠程技術支持和保障。通過網絡將觀測點連接成一個復雜的監測網, 任何一個監測系統都可以提出請求服務的要求, 在異地的診斷服務中心接到請求服務的信息后, 可以提供各種服務,并返回診斷結果。同時, 遠程的服務中心也可以從網上直接獲取目前各觀測點的狀態信號、歷史數據以及本地診斷的結果, 從而形成一個完整的監測與診斷系統。一旦出現異常現象, 可以在短時間內調動互連網內的所有診斷資源, 實現對設備的早期損傷診斷和及時維修,使設備安全使用。
計算機技術的發展把數據采集系統的設計思想提升到了一個新的高度,采用虛擬儀器技術提高了數據采集系統的可擴展性和可重用性。通過Internet技術,把傳統的監測系統遠程化,實現更大范圍的資源共享。
3、實現方式
遠程監測與故障診斷主要包括診斷知識的表達、診斷知識的獲取及其軟件實現、診斷知識的擴展軟件實現以及如何實現用戶與診斷中心的交互。遠程監測與故障診斷在工業控制的實際應用中,可采用不同形式來實現。主要有點對點型和網絡型。
3.1 點對點型
點對點型遠程監測與故障診斷是指通過本地Modem、公用電話網、遠端Modem來監測遠端設備,主要有兩種實現方式。
(1) 遠程采集:即通過本地計算機、本地Modem、公用電話網、遠程Modem、遠端的通訊設備(如通訊儀表、通訊模塊等),直接對遠端通訊設備進行遠程監控。
(審核編輯: 智匯小新)
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