來自維護(hù)的挑戰(zhàn)
對于生產(chǎn)系統(tǒng)而言，傳統(tǒng)上的系統(tǒng)維護(hù)都是屬于一種事后控制，即在故障已經(jīng)發(fā)生時候予以處理，這意味著停機(jī)時間，以及因此而帶來的不良品率上升和生產(chǎn)效率的下降，另一個方面則在于，傳統(tǒng)的生產(chǎn)現(xiàn)場機(jī)械系統(tǒng)的故障往往依賴于技師的豐富經(jīng)驗(yàn)。那些有著豐富經(jīng)驗(yàn)的老師傅可以通過諸如軸承、電機(jī)的聲音對潛在的故障做出判斷，或者把螺絲刀搭接在被診斷設(shè)備(如電機(jī)上)，借助回饋的振動變化來判斷。但是，問題是這必須依賴于人的經(jīng)驗(yàn)。
設(shè)備的故障通常由以下幾個方面的原因造成：首先是人員的誤操作;其此是設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的問題，例如機(jī)械系統(tǒng)的震動、溫度對設(shè)備的疲勞造成的潛在設(shè)備故障;第三是運(yùn)行的磨損，例如，齒輪、軸承、皮帶、減速機(jī)構(gòu)等長時間處于工作狀態(tài)下的磨損。
這種事后維護(hù)往往是被動的，必須通過停機(jī)檢修來實(shí)現(xiàn)。如今的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備越來越多、為了滿足靈活的市場需求而使得設(shè)備互聯(lián)，某個環(huán)節(jié)的當(dāng)機(jī)會給整個生產(chǎn)帶來災(zāi)難。自動化系統(tǒng)的作用就在于此，它依賴于一個完整的系統(tǒng)來解決這一問題，并且不依賴于某個操作人員的經(jīng)驗(yàn)。
設(shè)備診斷新思維-預(yù)防性維護(hù)
從自動化技術(shù)的角度來看，如果我們能夠預(yù)先判斷設(shè)備的潛在損壞可能，及時準(zhǔn)備備件，就可以在其出現(xiàn)故障時即時解決。問題是如何精確判斷哪些設(shè)備會出現(xiàn)故障?如何概率分布?
為了健康，通常人們都會定期的參加體檢，那么對于設(shè)備是否可以同樣如此呢?貝加萊正是基于這一理念設(shè)計了新的生產(chǎn)維護(hù)系統(tǒng)解決方案——通過定期對來自設(shè)備的信息進(jìn)行采樣，對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析判斷，給出維護(hù)報警與報告，以便于維護(hù)人員及時發(fā)現(xiàn)問題并改善生產(chǎn)過程。這一被稱為“預(yù)防性維護(hù)”的解決方案由幾個部分組成：
1.感知&診斷-機(jī)器的健康體檢
通過對設(shè)備的電流、震動、壓力、偏差等變量的測量來實(shí)現(xiàn)判斷。所謂能觀能控，即預(yù)先的控制首先依賴于在線的測量，給出機(jī)器相關(guān)的參數(shù)。
它會監(jiān)測到參數(shù)包括：
--機(jī)器的不平衡;
--軸承和減速機(jī)構(gòu)的偏差
--刀具磨損
2.推理與計算-維護(hù)控制
在獲得機(jī)器設(shè)備的身體狀態(tài)后，通過推理和計算可以判斷出未來的設(shè)備潛在的損壞趨勢和可能，通過建模計算來做出判斷，從而給出系統(tǒng)警報，來做出預(yù)防性維護(hù)的準(zhǔn)備。
這包括分析：
--動態(tài)的維護(hù)間隔
--機(jī)器發(fā)展的趨勢
--…
3.有效的改善
這些參數(shù)將提供生產(chǎn)人員設(shè)備預(yù)計會出現(xiàn)的潛在問題，并得以預(yù)先的示警從而獲得預(yù)先的改善系統(tǒng)性能和準(zhǔn)備，例如：降低系統(tǒng)的負(fù)荷、進(jìn)行預(yù)先的更換和準(zhǔn)備備件、改善機(jī)械系統(tǒng)工作狀態(tài)使得恢復(fù)至一個可靠的工作狀態(tài)，例如，可以通過更換軸承或?yàn)檩S承添加潤滑油，或者調(diào)整機(jī)械的安裝水平等。
“預(yù)防性維護(hù)”方案設(shè)計
這一解決方案包含了由硬件采樣模塊、傳感器、軟件系統(tǒng)，它可以有多種形式設(shè)計架構(gòu)，考慮到具體的情況，例如：原有系統(tǒng)獨(dú)立的“預(yù)防性維護(hù)”方案，基于B&R的整套方案-維護(hù)作為整個控制系統(tǒng)中的一個獨(dú)立子系統(tǒng)。
1.環(huán)境監(jiān)測模塊X20CM4810
這一模塊由4個IEPE通道用于加速度傳感器的信號接入，能夠?qū)崿F(xiàn)對重力加速度的高精度測量：
--24位分辨率
--采樣頻率20kHz
--監(jiān)控多達(dá)32種損壞方式的頻率信號
除了硬件本身的設(shè)計外，在模塊內(nèi)部的智能處理芯片能夠在本地處理信號，并計算和分析采樣數(shù)據(jù)，提供系統(tǒng)最終獲得的振動狀態(tài)信息。
--集成的標(biāo)簽曲線計算
-內(nèi)部特性值計算能力
2加速度傳感器
包括頂端和側(cè)端接口的兩種不同傳感器檢測模式，提供高速的采樣能力;同時也具有對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的能力，可以按照要求對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行多種模式的采樣。
