工業4.0時代
通過對海量數據的分析
能幫助企業實現全方位監測
及時發現潛在故障
把握維護期
降低成本損失
實現工業效益更大化
那如何從龐大數據中
提煉出能指導生產的關鍵信息？
這就需要基于工況的維護理念，以及具備強大工況監測功能的智能監測系統，本期我們將深入剖析智能工況監控系統，解讀智能驅動器理念和FC變頻器工況監控在工業生產中的實際應用。
智能驅動器是什么？
在工業4.0網絡中，驅動器發揮著重要作用，并且具有一些使能特性：
安全鏈接
驅動器可以通過安全的方式連接至其他元素。網絡中的其他元素可能包括驅動器、PLC、傳感器和云端。
驅動器作用傳感器
驅動器采取電機電流和電壓信號分析來檢測電機和應用性能。
驅動器用作傳感器中樞
驅動器從與驅動器控制進程相關的外部傳感器獲取數據。
驅動器用作控制器
只要符合應用的限定條件，驅動器可以代替PLC。
引入自己的設備概念
無線連接智能設備（智能手機、平板電腦）。
可以識別驅動器中的以下信息：
瞬時信號
由內置傳感器的驅動器直接測量的信號。電機電流、電壓、驅動器溫度及其導數，及電流和電壓的乘積，或電機轉矩等數據。此外，驅動器可用作集線器來連接外部傳感器，提供瞬時信號。
經過處理的信號
由瞬時信號衍生而來的信號。例如，統計分布、頻域分析或任務剖面指標。
分析信號
指示驅動器、電機和應用狀況的信號。這些信號用于觸發維護或促成系統設計的改進。
變速驅動，高效應對復雜場景
基于工況的維護其中一個組成部分就是監測設備狀況。在變速應用中，應用的工況通常取決于速度。例如，速度越高，振動水平越高，雖然這種關系不是線性的。在特定的速度下甚至會發生共振，速度提高后，共振又會消失。
使用獨立的系統來監測變速應用的工況非常復雜，需要知道速度及與速度相關的監測值。有利的解決方案就是使用驅動器進行工況監測（“驅動器作為傳感器”或“驅動器作為傳感器集線器”），因為驅動器中已經有了應用的速度信息。此外，在驅動器中很容易獲得關于負載/電機轉矩和加速度的信息。
精準監測，三步直達
建立基準
對于一個高效的工況監測系統，首先要明確和定義正常運行工況。建立基準是指定義應用的正常運行工況，即基準。定義基準值的方式有多種。
人工建立基準
運用以往的經驗定義基線值，在驅動器中設定已知值。
基準運行
基準可以在調試期間確定。利用該方法，在相關速度范圍內進行速度掃描，確定每個速度點的狀況。但是，調試時在某些情況下，應用可能沒有滿負荷運行，或者需要磨合期。遇到這些情況時，必須在磨合期之后執行基準運行，使工作狀態盡可能接近正常運行狀態。
在線基準
這是一種非常先進的方法，可以在正常運行過程中捕獲基準數據。當應用不允許探究整個速度范圍，無法執行基準運行時，這種方式就非常有用。
建立基準之后，下一步是生成警告和報警的閾值。閾值表示必須通知用戶應用的工況。設備工況的表示方法多種多樣，業內流行的是采用四色紅綠燈狀態，工廠自動化工況監控 VDMA 規范24582現場總線中性參考資料對此作了描述。
定義閾值
閾值的定義方法如下：
絕對值
這是設備值已知時的常用方法。閾值有一個固定的值，與基準測量值無關。例如，操作員清楚設備的絕對限值，便可為報警閾值設置一個絕對值。在振動監測方面，可以使用ISO10816/20816 等標準中規定的限值作為報警閥值的絕對值。
偏移
這種閾值設置方法需要了解應用和基準值。閾值取決于用戶選擇的定義偏移所依據的基準值。這種情況的風險是，設定值非常低或非常高會導致誤報。設置錯誤可能導致即使發生故障，監測卻毫無響應。
因數
與偏移相比，該方法更容易使用，因為它不需要深入了解應用。閾值取決于基準值所乘的因數。例如，閾值可能是基準的150%。這種情況的風險是，閾值設定值會非常高。
執行監測
監測是通過與閾值的連續對比來進行的。在正常運行過程中，將實際值與閾值進行對比。如果監測到參數超出閾值達到預定義的時間，將激活警告或報警。計時器被配置成過濾器，短時瞬態不會觸發警告和報警。
實際監測值可以通過 LCP、現場總線通信或物聯網通信從驅動器中讀取。此外，可以配置數字輸出來響應特定的警告和報警。有些驅動器內置web服務器，也可以用來讀取條件狀態。
而今，驅動器不僅僅是簡單的動力處理器。驅動器能夠用作傳感器和傳感器集線器，處理、存儲和分析數據，并具有連接功能，是現代自動化系統中的重要元素。自動化裝置中往往已經配備驅動器，這為升級為工業4.0創造了大好機會。
由此帶來了執行維護的全新方式，例如基于工況的維護。有些驅動器已經具備上述功能，先行者也已開始將驅動器用作傳感器。
隨著工況監控智能監測系統的發展，相信在未來的工業升級中必將扮演重要角色，為工業生產賦能，助力工業升級！
