在百威武漢智能工廠的發(fā)酵工藝中，一項創(chuàng)新的預(yù)測性維護(hù)方案正在發(fā)揮關(guān)鍵作用。該方案通過集成多種通信技術(shù)，顯著提升了設(shè)備故障預(yù)警的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)效率。
方案的核心在于振動傳感器數(shù)據(jù)的實時采集與分析。這些傳感器直接輸出EtherNet/IP協(xié)議數(shù)據(jù)，經(jīng)過專用網(wǎng)關(guān)的預(yù)處理后，數(shù)據(jù)被傳輸至Siemens Industrial Edge平臺。該平臺利用FFT頻譜分析技術(shù)，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)模型，實時監(jiān)測電機軸承狀態(tài)。當(dāng)檢測到特征頻率幅值超過預(yù)設(shè)閾值時，系統(tǒng)會自動觸發(fā)預(yù)警，從而準(zhǔn)確識別出早期的機械磨損故障。
為了實現(xiàn)多協(xié)議設(shè)備的協(xié)同工作，技術(shù)團(tuán)隊采用了協(xié)議轉(zhuǎn)換架構(gòu)。發(fā)酵罐的Modbus RTU溫度傳感器數(shù)據(jù)通過西門子S7-1200 PLC（作為PROFINET主站）進(jìn)行集中采集，并利用EtherNet/IP模塊實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換，確保數(shù)據(jù)能夠無縫透傳至上層系統(tǒng)。這一創(chuàng)新架構(gòu)不僅解決了設(shè)備間通信的兼容性問題，還大大提高了數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性。
在PROFINET配置過程中，工程師們首先通過新建工程的方式，快速生成了PROFINET總線網(wǎng)絡(luò)。他們仔細(xì)設(shè)置了主站設(shè)備的參數(shù)，包括主站名稱、IP地址以及通訊周期等，以確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和高效性。隨后，他們添加了從站設(shè)備，并通過搜索功能為從站設(shè)備分配了唯一的名稱。在配置從站設(shè)備參數(shù)時，工程師們詳細(xì)設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、通訊周期以及輸入輸出命令等，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸和處理。
該方案還顯著優(yōu)化了PLC的輪詢周期，將傳統(tǒng)周期從16ms縮短至2ms，使得關(guān)鍵數(shù)據(jù)的延時控制在2ms以內(nèi)。這一改進(jìn)不僅提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，還為預(yù)測性維護(hù)提供了更加實時和可靠的數(shù)據(jù)支持。在實際運行中，故障預(yù)警準(zhǔn)確率高達(dá)92%，非計劃停機時間減少了40%，年維護(hù)成本降低了約18%。
