和萌林
摘要：目前，工程中经常有状态监测系统与自动控制系统同时实施的情况。本文所述的设备状态监测与自动控制整合系统可以有效降低投资成本，方便操作使用，拓展系统功能、提高故障诊断准确率，为合理组织生产提供及时、可靠的决策依据。
关键词：状态监测；故障诊断准确率；自动控制；信自、共享；远程
中图分类号：TP277文献标识码：B
近年来，许多企业都在对已有的设备实施在线监测与故障诊断技术改造，同时，也在考虑对设备的控制系统进行改造。根据企业的需求和项目实施的特点，可将设备状态监测与故障诊断系统和生产过程自动控制系统进行整合，以实现资源共享，从而减少投入，方便使用，拓展功能。
一、系统整合的基础与优势
将设备状态监测系统与自动控制系统进行整合，主要的是二者具有共同的硬件基础，应用中对信息共享有迫切需求。
1．二者具有相同的核心硬件技术
状态监测系统与自动控制系统的核心硬件都采用了计算机技术，都需要通过CRT、键盘／鼠标、打印机等进行人机信息交换。二者的整合具有相近的硬件基础。
2．二者具有相同的信息获取方式
状态监测系统与自动控制系统都需要通过传感器获取信息，传统的状态监测系统侧重于振动、位移信号，生产过程自动控制系统则侧重于温度、压力、流量、料位等工艺参数。两套系统整合后，可以有效提高状态监测系统的故障诊断准确率，同时能够更全面地了解设备状况，方便工艺操作。
3．可以充分利用状态监测系统的网络资源，实现信息共享
技术比较先进的状态监测系统都可以通过企业内部网、Internet实现远程浏览、远程诊断。两套系统整合后，自动控制系统的工艺参数可以同状态监测系统的数据一同“打包”上传，实现远程浏览、信息共享。
二、系统结构设计
1．系统结构
整合系统中，例如，设备状态监测系统可用河南狮鼎股份有限公司的MMDS2000设备状态监测与故障诊断系统为基础进行开发，生产过程自动化控制系统一般选用PLC控制器。
状态监测与故障诊断系统硬件主要包括：(1)现场传感器、变送器；(2)数据采集站（数据采集器、机柜、电源等）；网络服务站（网络服务器、交换机等）；(3)分厂级监测诊断局域网（网络服务器、监测诊断机、交换机）；(4)总厂级监测诊断中心（网络服务器、监测诊断机、交换机）；(5)企业内部用户（企业现有计算机终端）；(6)Internet网络接口；(7)远程用户（根据需要设置）；(8)远程诊断中心（网络服务器、监测诊断机、交换机）。
生产过程自动控制系统的类型可为：(1)集散型控制系统DCS；(2)可编程序控制器PLC；(3)开放式操作系统OPC；(4)分布式控制系统等。
2．系统技术特点
为实现信息共享，使操作和管理人员都可及时获得全面准确的信息，并实现远程浏览和远程故障诊断，整合系统除了具备MMDS2000设备状态监测与故障诊断系统和生产过程自动控制系统原有的功能外，还进行了部分功能的拓展。系统具有以下主要特点。
(1)采用Browser/Server（即B/S）模式，开发简单，易于维护，可实现远程浏览、远程故障诊断，为实现信息共享提供了基础。
(2)采用三级分布式数据存储方式，以确保数据安全。①机组级。现场数据采集器；②分厂级。状态监测局域网网络服务器；③总厂级。监测诊断中心网络服务器。
(3)设备状态监测系统通过通信方式从自动控制系统（DCS、PLC、OPC等）获得生产过程工艺数据，避免了重复安装传感器，在降低硬件投资的同时，可以方便、安全地获得大量与设备、生产相关的工艺参数信息。
(4)经过筛选的工艺参数同设备状态监测系统的数据一同“打包”，通过“搭载”方式上传至设备状态监测与故障诊断系统，设备管理人员可以全面、准确地了解与机组有关的工艺参数，提高故障诊断的准确率。
(5)自动控制系统（DCS、PLC、OPC等）通过通信方式从设备状态监测系统获得机组振动数据及分析图谱，工艺操作人员可以更深层次地了解设备状况，合理组织生产。
(6)企业内部授权用户可以全面、快捷地浏览设备状态参数、生产工艺参数，进行机组振动信号的分析与故障诊断，实现信息共享。
(7)远程授权用户可以通过Internet浏览设备状态参数、生产工艺参数，进行机组振动信号的分析与故障诊断。
(8)远程诊断中心通过Internet提供设备故障远程诊断和技术咨询服务，通过远程诊断中心服务器，可以进行设备故障的网上专家会诊。
3．远程浏览主要功能
企业内部用户、远程用户和远程诊断中心可以通过Web页面浏览与设备状态有关的振动数据及生产过程自动控制有关的工艺参数。
(1)查看设备布置示意图及振动、工艺测点分布情况，显示各测点数值及状态（设备停运，参数正常、黄线报警、红线报警）。
(2)查看各振动、工艺测点的分级趋势（最高分辨率2s，最长追忆时间3年）。
(3)查看各振动、工艺测点的日报表、月报表。
(4)查看振动测点任意时刻的波形数据，并可进一步进行数据分析，包括轴心轨迹、幅值谱、功率谱、相位谱、细化谱、倒谱、相关分析等常规分析，以及常用的短时FFT、小波分析、Wigner分布等时频域分析。
(5)查看故障诊断专家系统的自动诊断结论，并可网上提交、修改和删除诊断结论（需进行权限验证）。
(6)浏览设备履历（设计、制造、安装等技术资料），故障历史，维护检修记录等设备管理信息。
此系统已成功应用于工业现场，为提高企业管理水平、推进预知维修、确保安全生产做出了贡献。