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摘 要：本文介绍了通过PLC/DCS 系统中组织、提取设备运行参数信息，通过设备状态在线监测在冶金工业设备管理上的应用，及时了解生产过程中各种自动化设备的运行状态以及为故障诊断提供了极为方便有效的方法，实现了零故障运行
关键词：预测性维护；设备诊断；在线监测
中图分类号：TP311.52
1 自动化设备运行保障体系概述
莱钢自动化部是专门从事智能自动控制、数字化、网络化控制器及传感器的研发、生产、销售及生产车间维护的综合性高科技公司，其众多的功能模块、完善的嵌入式解决方案可以最大程度地满足众多用户的个性化需求。自动化系统顾名思义是在无人干预或监控的情况下按照预定的程序执行规定的动作或自动控制的过程，因此，自动化技术是工农业、国防科学技术现代化发展的标志，自动化程度体现了当前现代工业技术发展的重要标志。莱钢自动化一直致力于自动化技术的研发与现场维护的提高，建立了整个莱钢现场生产的设备自动化状态的监控，包括现场PLC（DCS）控制系统，网络系统结构，自动化仪表在线监控，现场控制点数完全在监控范围内，自动化设备程度的提高有利于设备的维护及自动化维护效益的提高，对整个莱钢自动化生产稳定顺行打下良好基础。
2 自动化控制系统网络结构及安全性设计
计算机网络是自动化设备零故障监控及维护的基础保障。计算机网络的安全性已成为自动化系统（业务）正常运行的关键。在物理容灾方面，网络系统目前的防护措施已较为完善，而在对黑客攻击与网络化病毒的防护方面，特别是黑客攻击，虽然已建立了初步的防护体系，但由于自动控制系统数据网络在建设和管理中缺乏有效的指导，同时也因黑客技术的不断发展，在这方面还远远不能达到应有的效果。因此，如何优化已有的系统软件和安全产品，如何建立多层次的安全防护体系，仍是当前自动控制系统数据网络发展中必须面对的重要问题。莱芜钢铁集团当前设备保障体系的基础是以实时数据库为核心，将生产现场区域的设备监控、测量实时数据信息进行集成化统一管理和信息数据处理， 作为资源数据共享的基础，为现场生产维护打下良好的基础，为莱钢自动化现有技术人员维护、技术资源支持、提高维护质量及莱钢整个生产运行提供良好的决策。莱钢生产网络结构图如图1所示。
为进一步方便故障查询，在执行中心建立了相关的数据库，便于生产现场的设备故障查询及现场维护，整合当前莱钢自动化库存备件信息综合处理的基础上对现场设备备件进行记录，对执行中心所具有的功能划分进一步划分更佳明确清晰，对现场设备进行报警设置和物资系统厂家进行关联，一旦设备出现问题能便于及时和厂家技术专家进行联络沟通，能及时回复设备正常运行，有利于现场生产设备的稳定顺行，为莱钢顺产打下良好基础。
3 自动化设备零故障运行系统的特点及系统功能
3.1 生产指挥控制中心
生产指挥控制中心整个莱钢生产程序的执行者，是实现整个莱钢资源优化调整生产体系的主要指挥中心，通过对现场生产设备运行状况的判断，对生产情况进行提前决策的依据，及时下达生产计划和停产定修的指挥方针，有利于整个莱钢资源的优化结构调整及有效的资源整合。
（1）借助计算机和网络技术，实现生产调度的透明化管理。以计算机网络技术为基础，建立莱钢整个生产计划的执行，实现整个莱钢生产线情况的实时收集、分析、存储和发布，对现场设备进行实时的监控有利于上层提供决策良好基础平台，生产计划依靠客户需求及现场设备状况为基础，根据现场设备生产能力优化调整生产计划安排及任务调整，充分利用数据库为基础，分析企业生产管理的瓶颈，实现优化操作流程和实现设备最佳状况，提升生产效率。
（2）莱钢自动化通过运行信息电子地图及卫星定位实现人力资源的优化合理调配。莱钢自动化部通过对现场生产单位的工艺流程及设备频发故障进行系统综合总结，进行优化处理并在地图上进行显示出来所属区域的自动报警系统、相关设备专家的信息、设备仓库备份状况、产品厂家的专家信息状况，有利于莱钢自动化整个人力资源管理系统的调控和整合，对现场设备能及时调整相关专家进行设备维护及开发完善，通过卫星定位对流动维护站的人员到位情况及进行实时调控打下良好基础，对莱钢自动化合理调动人员，实时对现场设备故障处理及现场故障抢修创造了条件。
故障处理流程如图2所示。
3.2 区域执行中心
在控制指挥中心下设了各个区域，对现场设备进行统一集中处理，现场设备故障隐患由各班组进行解决处理，执行中心对现场设备处理进行信息采集，如有困难将结合整体力量进行处理。其功能主要体现在以下几个方面：对设备进行异地会诊，采用实时数据库的数据仓库、Oracle的数据挖掘工具对现有生产模型处理，通过PID控制结合MATLAB仿真对生产管理、设备故障分析、计划调度进行分析。对现场设备进行提前预测，一旦出现故障将自动切换到备用设备，尤其是对生产线上的重点设备进行备份，以实现生产的顺利生产。
3.3 现场维护中心
现场维护中心主要以班组力量为基础，对现场设备进行点击记录，对重点设备状态故障进行上报，主要通过AUTOCAD绘制出各设备的分布图，对现场设备检测状态进行综合判断，当设备超过指标指数或异常状态时应及时通知指挥中心进行实时紧急故障应急处理，执行中心根据现场维护中心传递的信息进行维修计划安排或备件应急处理，实现设备零故障运行状态。
3.4 技术支持中心
自动化技术支持中心是由技术带头人、两站一室、优秀技术维护人员为力量的设备维护后备队伍，实现对调度中心对设备重大故障处理及项目达产技术攻关技术支持。针对莱钢自动化人力资源紧缺，重点放在人力资源优化调整，增强对现场设备突发事件及设备故障快速回复反应及应急处理，以技术优势保莱钢生产顺行。
4 结论
莱钢设备零故障系统投入运行以来，结合人力资源优化调整，实现对现场设备准确、全面、实时的预测，基本实现了莱钢自动化设备零故障运行的目的，减少了设备非计划停机时间，同时提高了自动化维护人员全面了解莱钢整个自动化设备运行状态信息的获取，便于对故障信息的综合处理，提高对故障处理信息分享，为莱钢实现稳定顺行打下良好基础。
参考文献：
[1]董辉.冶金设备状态在线监测与故障诊断系统[J].冶金设备，2003（03）.
[2]孟祥婷，潘福成，张波.设备诊断维护专家系统研究与应用[J].微计算机信息，2011（07）.
[3]王焕灵，尤波，黄玲，杨大鹏.基于肌电信号的手部动作模式识别新思路[J].计算机工程与应用，2011（21）.
关键词：预测性维护；设备诊断；在线监测
中图分类号：TP311.52
1 自动化设备运行保障体系概述
莱钢自动化部是专门从事智能自动控制、数字化、网络化控制器及传感器的研发、生产、销售及生产车间维护的综合性高科技公司，其众多的功能模块、完善的嵌入式解决方案可以最大程度地满足众多用户的个性化需求。自动化系统顾名思义是在无人干预或监控的情况下按照预定的程序执行规定的动作或自动控制的过程，因此，自动化技术是工农业、国防科学技术现代化发展的标志，自动化程度体现了当前现代工业技术发展的重要标志。莱钢自动化一直致力于自动化技术的研发与现场维护的提高，建立了整个莱钢现场生产的设备自动化状态的监控，包括现场PLC（DCS）控制系统，网络系统结构，自动化仪表在线监控，现场控制点数完全在监控范围内，自动化设备程度的提高有利于设备的维护及自动化维护效益的提高，对整个莱钢自动化生产稳定顺行打下良好基础。
2 自动化控制系统网络结构及安全性设计
计算机网络是自动化设备零故障监控及维护的基础保障。计算机网络的安全性已成为自动化系统（业务）正常运行的关键。在物理容灾方面，网络系统目前的防护措施已较为完善，而在对黑客攻击与网络化病毒的防护方面，特别是黑客攻击，虽然已建立了初步的防护体系，但由于自动控制系统数据网络在建设和管理中缺乏有效的指导，同时也因黑客技术的不断发展，在这方面还远远不能达到应有的效果。因此，如何优化已有的系统软件和安全产品，如何建立多层次的安全防护体系，仍是当前自动控制系统数据网络发展中必须面对的重要问题。莱芜钢铁集团当前设备保障体系的基础是以实时数据库为核心，将生产现场区域的设备监控、测量实时数据信息进行集成化统一管理和信息数据处理， 作为资源数据共享的基础，为现场生产维护打下良好的基础，为莱钢自动化现有技术人员维护、技术资源支持、提高维护质量及莱钢整个生产运行提供良好的决策。莱钢生产网络结构图如图1所示。
为进一步方便故障查询，在执行中心建立了相关的数据库，便于生产现场的设备故障查询及现场维护，整合当前莱钢自动化库存备件信息综合处理的基础上对现场设备备件进行记录，对执行中心所具有的功能划分进一步划分更佳明确清晰，对现场设备进行报警设置和物资系统厂家进行关联，一旦设备出现问题能便于及时和厂家技术专家进行联络沟通，能及时回复设备正常运行，有利于现场生产设备的稳定顺行，为莱钢顺产打下良好基础。
3 自动化设备零故障运行系统的特点及系统功能
3.1 生产指挥控制中心
生产指挥控制中心整个莱钢生产程序的执行者，是实现整个莱钢资源优化调整生产体系的主要指挥中心，通过对现场生产设备运行状况的判断，对生产情况进行提前决策的依据，及时下达生产计划和停产定修的指挥方针，有利于整个莱钢资源的优化结构调整及有效的资源整合。
（1）借助计算机和网络技术，实现生产调度的透明化管理。以计算机网络技术为基础，建立莱钢整个生产计划的执行，实现整个莱钢生产线情况的实时收集、分析、存储和发布，对现场设备进行实时的监控有利于上层提供决策良好基础平台，生产计划依靠客户需求及现场设备状况为基础，根据现场设备生产能力优化调整生产计划安排及任务调整，充分利用数据库为基础，分析企业生产管理的瓶颈，实现优化操作流程和实现设备最佳状况，提升生产效率。
（2）莱钢自动化通过运行信息电子地图及卫星定位实现人力资源的优化合理调配。莱钢自动化部通过对现场生产单位的工艺流程及设备频发故障进行系统综合总结，进行优化处理并在地图上进行显示出来所属区域的自动报警系统、相关设备专家的信息、设备仓库备份状况、产品厂家的专家信息状况，有利于莱钢自动化整个人力资源管理系统的调控和整合，对现场设备能及时调整相关专家进行设备维护及开发完善，通过卫星定位对流动维护站的人员到位情况及进行实时调控打下良好基础，对莱钢自动化合理调动人员，实时对现场设备故障处理及现场故障抢修创造了条件。
故障处理流程如图2所示。
3.2 区域执行中心
在控制指挥中心下设了各个区域，对现场设备进行统一集中处理，现场设备故障隐患由各班组进行解决处理，执行中心对现场设备处理进行信息采集，如有困难将结合整体力量进行处理。其功能主要体现在以下几个方面：对设备进行异地会诊，采用实时数据库的数据仓库、Oracle的数据挖掘工具对现有生产模型处理，通过PID控制结合MATLAB仿真对生产管理、设备故障分析、计划调度进行分析。对现场设备进行提前预测，一旦出现故障将自动切换到备用设备，尤其是对生产线上的重点设备进行备份，以实现生产的顺利生产。
3.3 现场维护中心
现场维护中心主要以班组力量为基础，对现场设备进行点击记录，对重点设备状态故障进行上报，主要通过AUTOCAD绘制出各设备的分布图，对现场设备检测状态进行综合判断，当设备超过指标指数或异常状态时应及时通知指挥中心进行实时紧急故障应急处理，执行中心根据现场维护中心传递的信息进行维修计划安排或备件应急处理，实现设备零故障运行状态。
3.4 技术支持中心
自动化技术支持中心是由技术带头人、两站一室、优秀技术维护人员为力量的设备维护后备队伍，实现对调度中心对设备重大故障处理及项目达产技术攻关技术支持。针对莱钢自动化人力资源紧缺，重点放在人力资源优化调整，增强对现场设备突发事件及设备故障快速回复反应及应急处理，以技术优势保莱钢生产顺行。
4 结论
莱钢设备零故障系统投入运行以来，结合人力资源优化调整，实现对现场设备准确、全面、实时的预测，基本实现了莱钢自动化设备零故障运行的目的，减少了设备非计划停机时间，同时提高了自动化维护人员全面了解莱钢整个自动化设备运行状态信息的获取，便于对故障信息的综合处理，提高对故障处理信息分享，为莱钢实现稳定顺行打下良好基础。
参考文献：
[1]董辉.冶金设备状态在线监测与故障诊断系统[J].冶金设备，2003（03）.
[2]孟祥婷，潘福成，张波.设备诊断维护专家系统研究与应用[J].微计算机信息，2011（07）.
[3]王焕灵，尤波，黄玲，杨大鹏.基于肌电信号的手部动作模式识别新思路[J].计算机工程与应用，2011（21）.