状态监测系统在烟草制丝线中的应用分析

高静

（广东中烟工业有限责任公司湛江卷烟厂，广东 湛江 524000）

在当前科学技术不断进步和快速发展的背景下，越来越多的新型技术被广泛应用到现代工业当中，特别是一些自动化技术、智能化技术等。在工业生产过程中，对设备的整体依赖度越来越高，特别是在生产中，如果设备出现故障，势必会导致生产效率和产品质量受到影响，严重的还会引发安全事故。在烟草制丝线设备当中除了有一些必备的机械部件之外，其他的正在逐渐被电气元件所替代。在这种前提条件下，如何科学合理并且高效的利用状态监测系统，并将其合理应用到烟草制丝线中是现阶段需要着重思考的问题。

1 制丝线关键设备主要机械故障分析

1.1 圆筒类

在针对烟草制丝线上的关键设备进行分析和研究的时候，要与实际情况进行有效结合，只有对机械设备有深入了解，才能够对其出现的机械故障进行准确分析。圆筒类设备的主要结构是由机架、圆筒、传动系统组合而成，该设备主要是利用其外壁两端的支撑圈，将其放置在机架的托轮上，这样在电机设备正常运作的时候，可以直接利用传动系统对其托轮起到良好的驱动性作用，促使其在托轮上能够实现滚动运动。圆筒类典型设备包括松散圆筒、加料筒、加香筒等，这类设备大多数情况下，都会配备相对应的热风系统和管路系统。圆筒类设备在运行过程中，一旦出现故障，主要体现在其筒体出现窜动现象或者是机体出现异常振动等。而出现这些故障的原因主要有几个方面，首先是其平衡度不够，其次是如果轴承在运行中受到的磨损比较严重也会导致这些故障的出现。

1.2 传送带类

传送带类设备在烟草制丝线中的应用非常广泛，其主要工作原理是电机在运作过程中，通过传动机构的驱动作用，促使皮带托辊带动皮带实现连续运动，从而最大限度地满足物料的连续供给。传送带类比较典型的设备包括一些带式输送机、布料机等，通过对这类机械设备的结构和原理进行分析可以看出，此类机械设备无论是在结构上或者是在原理上都比较简单，易于操作。传送带类设备在应用过程中，一旦出现故障大多数情况下都是皮带出现跑偏，而出现这一故障的根本原因是由于皮带张紧不良。所以这类故障与其他类型故障相比，容易被发现，也能够为故障处理节约时间。

2 状态监测系统在构建过程中需要考虑的问题

烟草制丝线中状态监测系统的应用时，可以与实际情况进行结合，为实际案例进行分析。例如某烟草制丝生产线现阶段已经配备一套管控一体化系统，与此同时，其系统网络在构建时就已经将结构分为3层。其中主要包括设备层、集中控制层和生产管理层，不同的层级结构有其不同的职能所在。在针对这一情况进行分析时，需要将现阶段已经有的设备控制网络结构作为基础，在这一基础上，将状态监测系统科学合理的应用其中。为了保证状态监测系统应用的合理性和有效性，可以利用分布式监测诊断系统，这样不仅能够直接利用网络的优势特点，针对存在于现场监测点数量多的问题进行集中管理，而且还能够实现对其分散监测，保证每一段的监测都具有真实性和有效性。

在状态监测系统构建过程中，要注意对传感器类型进行科学合理的选择，传感器能够直接对状态监测系统的应用效果产生影响。在针对该系统进行构建时，传感器要尽可能满足信号采集过程中对信号准确性、稳定性的要求，同时，传感器还应当支持状态监测系统分布式安装过程中的一系列要求。为了达到这一目的，结合实际情况之后可以利用某加速度传感器，直接将电缆屏蔽，并且接入到Enwatch现场信号的采集模块当中。在这一基础上，可以直接利用以太网对数据进行传输，这样能够从根本上实现对车间内各个分散设备的集中有效控制，对设备的实时运行状态进行监测。

3 状态监测系统的构建以及主要功能应用

3.1 状态监测系统的构建方案

在针对状态监测系统进行构建的时候，要与实际情况进行有效结合，这样才能够构建出符合实际要求的系统。根据设备状监测系统功能的各项要求，针对几台设备进行设置，在这每台设备当中分别设置多个振动监测点。与此同时，在这一基础上，每一个监测点都会相对应的安装一个加速度传感器。另外，状态监测系统在构建以及具体应用过程中，需要与实际情况进行有效结合，同时与现代网络技术进行融合。也就是利用以太网交换机实现与状态监测系统相互之间的接入和融合，这样能够在实践中促使制丝线管控一体化系统的有效建立，如图1所示。

3.2 系统主要功能分析

3.2.1 实时采集设备振动信号功能

在状态监测系统构建完成之后，将其科学合理的应用到烟草制丝线当中，不仅能够对其整体生产质量和效率产生积极影响，而且还会将系统的功能性特征充分发挥。状态监测系统在应用时，可以根据实际情况的具体要求，对其进行不同功能性的应用，在保证能够及时针对烟草制丝线各个环节中的问题进行妥善处理的基础上，能够实现该系统的正常运作。其中实时采集设备振动信号功能是该系统在具体应用中比较常见的一种功能性特征，该功能在应用时，能够直接根据具体要求对生产线当中的一些关键设备振动信号进行采集，并且能够保证这些振动信号采集的有效性和及时性。与此同时，该功能在应用时，还能够与实际情况进行结合，对采集信号的时间段和采集频率进行设置。这样不仅能够对振动信号采集提供便利条件，而且还能够尽可能减少信号采集过程中出现的误差现象。除此之外，由于可以直接对信号采集过程的相关内容进行设置，所以在采集过程中，可以按照批次或者是班次对其进行采集，同时，也能够实现手动或者自动采集措施。

3.2.2 振动幅值报警功能

在状态监测系统的实际应用过程中，将其科学合理的应用到烟草制丝线当中，不仅有利于提高生产效率，而且还能够从根本上促使生产线整个操作流程更具科学性、合理性特征。其中振动幅值报警功能在该系统中具有非常重要的地位，该报警功能的应用，主要是指一旦在烟草制丝线中出现安全故障，可以直接通过振动幅值报警功能对其产生出一定警示作用。这样不仅能够及时发现隐藏在其中的安全故障，而且还能够根据故障原因提出有针对性的解决措施。振动幅值报警功能在应用时，一旦采集幅值信号达到设置标准的时候，可以直接对设备的振动状态进行低报、中报、高报不同等级的报警。这样不仅能够在屏幕当中对其整体颜色进行显示，而且还能够为工作人员提供良好的警示作用。

3.2.3 与自动控制集成功能

在现阶段烟草制丝线具体操作过程中，为了保证生产效率和质量在实践中得到有效提升，就需要在生产中将状态监测系统科学合理的应用其中。在应用过程中，该系统能够实现与自动控制系统集成。该功能在应用时，主要是将设备状态监测与故障诊断系统、生产过程的自动控制系统进行集成操作。这样不仅能够及时将设备状态相关信息进行反馈，而且还能够从根本上促使对整个生产环节的有效控制。在保证最大限度减少投入的基础上，能够为设备的正常运行提供基本保证，同时，还能够保证设备运行过程中的信息的真实性和有效性。状态监测系统在具体应用过程中，为了将其各类功能发挥到实处，可以将其与自动控制系统进行集成操作。这样不仅能够同时实现远程监控、故障诊断和故障处理，而且还能够促使两者之间形成良好的协调性作用，为烟草制丝线的整体生产过程提供有效保证。

4 结语

综上所述，在烟草制丝生产线具体生产过程中，需要与实际情况进行有效结合，利用状态监测系统对其进行具体操作。这样不仅能够及时对故障进行查询，并且结合故障原因提出有针对性的解决措施，而且还能够从根本上保证状态监测系统应用的质量和效果。

[1]古恒.烟草制丝生产线数据采集共享平台设计与实现[D].西华大学,2016.

[2]李威,汤尧平,李钰靓,杜旋.基于模拟系统和脆弱性测试的风险评估在工控系统中的应用[J].信息安全与技术,2015,(611):87-91.