從零開(kāi)始打造全新的系統可能會(huì )不時(shí)遇到各種問(wèn)題，但也有一個(gè)明顯優(yōu)勢，那就是可以在早期的新結構中考慮到所有要求。對維護而言同樣如此。任何規劃現代化生產(chǎn)工廠(chǎng)或物流中心的人都可以為機器和設備配備智能傳感器，以便隨后可以選擇性地查詢(xún)各個(gè)設備或區域的狀態(tài)數據。利用快速的現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和工業(yè)以太網(wǎng)，可以實(shí)現遠程檢查以及高效的維護規劃。

然而，如果系統結構非常老舊該怎么辦？這個(gè)問(wèn)題非常實(shí)際，技術(shù)人員會(huì )面臨各種各樣的挑戰。在現有工廠(chǎng)實(shí)施智能狀態(tài)監測時(shí)，維護人員可能面臨以下障礙：如何成功實(shí)施改造而不影響現有過(guò)程？需要調整控制系統嗎？如何訪(fǎng)問(wèn)難以訪(fǎng)問(wèn)的系統的信息？

 QM42振動(dòng)和溫度傳感器可直接安裝在電機上并將數據傳輸至無(wú)線(xiàn)模塊

電機監測改造項目

這是定制的獨立解決方案發(fā)揮作用的地方，從基礎的本地監測任務(wù)轉向無(wú)線(xiàn)通信和云傳輸。企業(yè)可在后期輕松加裝設備，通過(guò)獨立的系統來(lái)監測機器參數。這樣，狀態(tài)數據可以在需要時(shí)傳輸至客戶(hù)的自動(dòng)化系統，而現有架構則相對于擴展的狀態(tài)監測系統保持獨立運行。

使用這種方法的一種廣泛應用是電機的監測。電機用于驅動(dòng)泵、壓縮機或排氣風(fēng)扇。它們通常進(jìn)行高噪音的不間斷任務(wù)，且安裝在難以維護的位置。通過(guò)員工定期檢查，無(wú)法可靠地排除即將發(fā)生的機器故障；現場(chǎng)檢查也非常困難。通過(guò)使用測量設備進(jìn)行監測不僅更加可靠，同時(shí)成本也更低。測量設備可以測量三個(gè)不同參數：振動(dòng)、溫度和電流。

IP67傳感器監測振動(dòng)和溫度

電機有時(shí)會(huì )在發(fā)生實(shí)際故障之前數月就出現相應的異常。軸調節錯誤、軸承粘連或固定件不平衡會(huì )導致振動(dòng)頻率變化。為了檢測這些問(wèn)題，維護工程師可以將QM42振動(dòng)和溫度傳感器直接安裝在電機座上。該緊湊型傳感器防護等級高達IP67，可以使用磁鐵輕松緊固安裝。QM42基于微機電系統（MEMS），因此可以提供高精度的二維速度和加速度數據。QM42還可輸出溫度值，通過(guò)監測-40℃~+105°C范圍內的溫度，記錄電機是否過(guò)熱以及過(guò)熱位置，從而實(shí)現溫度趨勢的監測。

電機的電流也非常實(shí)用。若軸承發(fā)生任何損壞，或潤滑不正確，則相應的機械阻力會(huì )導致需要更多電流來(lái)達到所需的速度?？梢允褂秒娏骰ジ衅鬟M(jìn)行監測。

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中的數據傳輸這些測量值可以按不同方式使用，并可通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸。在某些廠(chǎng)房，可能只需要包含QM42VT2傳感器和圖爾克緊湊型TBEN-S2-2COM I/O模塊的分布式警報系統就能滿(mǎn)足要求。憑借AGREE編程環(huán)境帶來(lái)的內置功能，該現場(chǎng)總線(xiàn)模塊可在必要時(shí)提供PLC功能，并將超出閾值的信息直接發(fā)送至信號燈。此外，TBEN模塊也可與HMI設備連接。

利用DX80無(wú)線(xiàn)系統進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳輸還可實(shí)現更高的靈活性。為此，將類(lèi)似QM42VT1振動(dòng)和溫度傳感器的設備與傳輸模塊（節點(diǎn)）串聯(lián)，由傳輸模塊將數據發(fā)送至接收器（網(wǎng)關(guān)）。為了同時(shí)確定電流消耗變化，用戶(hù)可使用提供額外變送器信號輸入的特殊DX80節點(diǎn)。必要時(shí)，無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)可以是使用電池供電的，從而無(wú)需布置電源。這可顯著(zhù)減少所需的接線(xiàn)工作，并且有助于將監測系統精確布置在理想位置。

該方案可用于中央控制室等?？梢詫o(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)與圖爾克TX700 HMI連接，使用VisuPro軟件顯示多個(gè)機器的狀態(tài)數據，以便提取日志文件或配置警報。數據傳輸無(wú)需在HMI終結，因為可以通過(guò)以太在該應用示例的設計圖中，傳感器以無(wú)線(xiàn)方式或通過(guò)連接TX700 HMI發(fā)送溫度和振動(dòng)數據，后者通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式或電纜將數據轉發(fā)至PLC或云端網(wǎng)連接到達其他目的地：如在WebVisu顯示或發(fā)送自動(dòng)電子郵件通知的互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器，以及內部自動(dòng)化環(huán)境（PLC、HMI等）。

TX700 HMI/PLC上的數據可視化功能甚至可直接在現場(chǎng)將所有信息展示給用戶(hù)

 在該應用示例的設計圖中，傳感器以無(wú)線(xiàn)方式或通過(guò)連接TX700 HMI發(fā)送溫度和振動(dòng)數據，后者通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式或電纜將數據轉發(fā)至PLC或云端

從云端到移動(dòng)終端

狀態(tài)監測不局限于工廠(chǎng)中的物理顯示設備和信號發(fā)射器。TCG20云網(wǎng)關(guān)還可取代HMI，進(jìn)一步處理DX80接收器模塊的數據。這使得機器參數可通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )或Wi-Fi發(fā)送至圖爾克云端，云端可以在無(wú)互聯(lián)網(wǎng)連接的情況下托管或者作為內部IT中心的私有云。TCG20還支持以完全相同的方式連接至其他云環(huán)境。信息可隨時(shí)在任何連接的終端設備（如智能手機或平板電腦）上調用，并與SMS或電子郵件通知關(guān)聯(lián)。因此，可以在云端門(mén)戶(hù)上利用單獨的可配置面板進(jìn)行維護。

結論

維護領(lǐng)域存在兩大常見(jiàn)問(wèn)題：機器狀態(tài)值通常是未知的；機器狀態(tài)值無(wú)法在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)送至正確的接收方。圖爾克針對性地推出了狀態(tài)監測解決方案，并針對這兩種情形提供了完整的工具盒，包括從適合機器環(huán)境使用的堅固傳感器到智能手機上的可視化產(chǎn)品。電機監測應用是一個(gè)典型案例：無(wú)需費力的調整工作，尤其適合在現有工廠(chǎng)使用。企業(yè)可以輕松進(jìn)行狀態(tài)監測改造，并構建相應的獨立控制系統。

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年3月刊