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轉發自：專題報（bào）道 Features

作者：劉龍傳電氣維（wéi）修技師，主要從事進口和國產衝壓線的維修保養工作， 2011年負責大眾集團內（nèi）的首條國產壓

預測（cè）性維修

文/劉龍傳（chuán），方安（ān）勇，王飛宇，一汽（qì）一大眾汽車有限公司成都分公司

衝壓（yā）車間采用德國Muller Weingarten進口衝壓自動（dòng）化生產線，整線由KIJKA機器（qì）人（rén）組成的拆（chāi）垛單元（yuán），德國先進的VMT視覺對中係（xì）統，6台大型衝壓機，7 個高速傳輸機械（xiè）手—Speedbar組成，如圖2所示。

整線設備的電器控製係統主要采用西門子公司的 S7一400 CPU,通（tōng）訊上（shàng）采用Profibus總線、Profinet總線以及德國Beckhoff公司的Twincat軟件PLC,通訊上采用（yòng）EtherCAT總線，通訊速（sù）度最短（duǎn）可以達到50卩s 可以實現高速機械手的（de）精確控製，利用VisualStudio 軟件進（jìn）行數據采集終端的開發，並通過c #語言（yán）程（chéng）序的編寫，通（tōng）過標準以太網協（xié）議和MODBUS有線和 MODBUS無線協議，采集（jí）設備組網（wǎng）內的各類總線的設備數據。數據采集（jí）端總框圖如圖3所示。

采集的數據分（fèn）類穩壓電源的模擬量電（diàn）壓實時（shí）采集

電源模塊原始備件（jiàn）隻有（yǒu）一個數字量的開關信（xìn）號

告知草莓视频污在线观看當前的電源模塊是否處於正常工（gōng）作的狀態（tài），對於電源（yuán）模塊（kuài）的內部狀態、工作情況，比如整流電流 輸出電（diàn）壓模（mó）擬量數值等都無法進行分析，如果能采集到輸（shū）出電壓的模擬量實時值，就可以分析（xī）到在供電過（guò）程中是否出現了電壓（yā）值過（guò）高或者過低的波動（dòng）情況，針對過高（gāo）的情況草莓视频污在线观看可以提前采取（qǔ）預防性（xìng）的手段，比如在輸出端口增加浪湧抑製（zhì）器，就可以有效的（de）濾除輸出電壓過高的情況（kuàng）；

而經常（cháng）性的電壓被（bèi）拉低，草莓视频污在线观看可以采用（yòng）增加冗餘電源來防止低壓導（dǎo）致的配件損（sǔn）壞。

通過增加電（diàn）源模塊的監控（kòng）分析，采取（qǔ）有效的技術手段，來預測電源（yuán）模塊的運行壽命，使（shǐ）用後電源模塊的故障率降低了46％。

液壓係統的液位、壓（yā）力、溫（wēn）度、 量實時數據采集

在板料衝壓成形的過程中液壓拉伸墊工（gōng）作的好壞將決定著板料的成形質量，進口衝（chōng）壓線液壓拉伸墊（diàn）組成複雜，由1個中心缸和8個擠壓缸組成，中心缸上有3個德國MOOG品牌伺服閥，每個擠壓缸上都有一（yī）個MOOG 的伺（sì）服閥，通過伺服閥精確調整係統的壓力，從而得到完美的成（chéng）形壓（yā）力，而整個液壓係統龐大，一個簡單的單向閥出現（xiàn）故障（zhàng），並不會引起設備的停機，但（dàn）會在（zài）成形的過程中對衝壓件的質量產生影響。

因為液壓係統的複雜（圖40以及本身並不智能（néng）化，導致了衝壓件成形中（zhōng）受到很多未知因素的幹擾（rǎo），從而造（zào）成（chéng）製件的質量不穩定 針對這（zhè）種情況，在（zài）液壓回路中增加大量帶℃一凵NK功能的壓力、溫度、流量傳感器（qì）通過℃一凵NK總（zǒng）線將實時的數據采集回PLC，通過c #語言

圖4液（yè）壓拉伸（shēn）墊液壓控製圖

數據庫內部（bù）編程．綜合多方麵相數據的變化趨勢 ℃．LINK內部數據（jù）解（jiě）析分析 關性數據．根據Matlab數學計算

生成分析模型進（jìn）怵十算

圖5液壓係統10—Link數據（jù）采集與分析

的編程將這（zhè）些數據采集回數據庫，在數據庫內進（jìn）行多維度（dù）的綜（zōng）合分析，最終建立分析預測模型，如圖5所示。

通過這樣的方（fāng）式，液壓拉伸墊變得智能化，將分（fèn）析的方法形成程序在運行中實時的計算，任何一個（gè）液壓元件出現了問題，自己都可以有效（xiào）的分析出來，並通過人機界麵，將預測結果輸出。

動力供電的電壓、電流的波（bō）動情況的數據采集

三相（xiàng）供電（diàn）動力係統電壓（yā）值的波動或者缺（quē）相（xiàng）都將導致電機

或執行機構的損壞，但是因為沒（méi）有（yǒu）對（duì）動力電壓值的反饋監控，導致當出（chū）現缺相或者電壓值不穩（wěn）定時，隻能等到最後電機損壞時，才知道供（gòng）電電壓（yā）的不穩定，因此加入動力電壓和電流的實時數據采集，不僅可以實時分析出動力供電質量的好壞（huài），同時也可以根據電（diàn）流波動的情況分析出負載的健康狀況，根據數（shù）據的趨（qū）勢變化就可以提前預測設備的未（wèi）來運行（háng）狀況（kuàng）。動力電采集模塊（kuài），支持4g網絡，支持（chí）網絡透傳

傳動係統的振動和溫度數據實時采集

壓機的傳動係統、結構負載、壓機傳動經過主電機一飛輪一高（gāo）速軸（zhóu）一二級傳動軸一偏心輪一曲（qǔ）柄連杆一4 個壓力（lì）點，通過4個壓力點與滑塊進行連接（jiē），帶動滑（huá）塊進（jìn）行往複運動（dòng），在（zài）這動力的傳遞過程中，要經過偏心齒輪的傳動，經過種類繁（fán）多的各類軸承，在這個過程中，一旦軸承或者齒輪出現（xiàn）磨損都將嚴重影響動力的傳遞效率，造成衝壓件質量缺陷的不固定產生（shēng）。

而且，因（yīn）為齒輪傳動箱內部零件尺寸大、重量大，一個（gè）簡單的軸承（chéng）問題，都可能導致幾（jǐ）天的停機時間，嚴重的影響生產效率。

針對這個問題（tí） 在重點的軸承和齒（chǐ）輪傳動位置，布置振動檢測傳感器，傳感器實時檢測傳動係統的（de）振動情況，通過時域和頻域的轉換，分析不同倍頻下的曲線特征，如圖6所示。

同時，計算（suàn）不同（tóng）參數（shù）下的軸承標準振動頻率曲線，將實時的（de）曲線和標準曲線進（jìn）行對比，分析出異常振（zhèn）動的來源（yuán）可以在故障還沒出現的初期，掌握到齒輪箱內部的傳動異常，如圖（tú）

圖6振動監控係統整體（tǐ）框架（jià）

圖7振動（dòng）頻率信號（hào）的采集分析

7所示。這樣可以提前發現設備（bèi）的運行異常點（diǎn），提（tí）前找到衝（chōng）壓件成形中的異常工（gōng）作點同時可（kě）以根據振動曲線異常的嚴重程度提前（qián）準備備件和製定精確的更換（huàn）時間，伴隨著數據的（de）不斷豐富（fù）和準確的清洗，預測的準確性也將大幅度提高

結束語

伴隨著智能製造的越來越深入，每個領（lǐng）域的數（shù）據分析（xī）將走向（xiàng）專業（yè）化、定製化，智能監控的設備加上5G網絡的加持，智能雲端平（píng）台將隨時隨（suí）地進行實時分析，為相關領域提供預測（cè）服務。

自動（dòng）化衝壓線在這（zhè）種預測分析模型不斷建（jiàn）立的過程中，維護（hù）的成本（běn）也將（jiāng）大幅（fú）度降低，未來設備的自診（zhěn）斷功能（néng）將逐漸精確與智能輔助技術人員作出判斷，同時提高生產效率，降（jiàng）低維護成本（běn）。