一、案例背景
軋機生產(chǎn)線在生產(chǎn)運行過程中易出現(xiàn)油膜軸承進水的問題，當油膜軸承進水后，會降低油品粘度部分油品發(fā)生乳化，使得設(shè)備建立油膜條件變得苛刻。當系統(tǒng)大量進水后，會使油液大量乳化，甚至嚴重變質(zhì)。由于水的侵入和局部缺少潤滑，會造成軸承轉(zhuǎn)動過程中的磨損加劇，嚴重時甚至造成軸承報廢。
（圖1：現(xiàn)場環(huán)境）
由于油站系統(tǒng)同時為多架軋機設(shè)備供油，通過系統(tǒng)循環(huán)，各別軸承的進水會造成整個系統(tǒng)全部含水，使設(shè)備進水部位的判斷變得較為困難，若不能及時處理將給系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行帶來隱患。
（圖2：油品進水危害曲線）
產(chǎn)線內(nèi)潤滑系統(tǒng)監(jiān)控主要包含系統(tǒng)壓力、液位、溫度等數(shù)據(jù)，這些參數(shù)指標的保護對設(shè)備的安全使用起著至關(guān)重要的作用。但隨著企業(yè)對生產(chǎn)穩(wěn)定運行、設(shè)備安全管理等需求的提高，依靠現(xiàn)場工程師經(jīng)驗對油膜軸承進水進行定位判斷不足之處開始逐漸顯現(xiàn)，主要表現(xiàn)在;
1）無法精準判定進水位置；
2）取樣監(jiān)測的時效性差；
3）進水量的多少，缺少數(shù)據(jù)支撐進行判斷；
4）對各油膜軸承進水趨勢變化無法準確判斷；
二、方案目標
1) 通過建設(shè)軋機系統(tǒng)油品在線監(jiān)測裝置，進行數(shù)字化的升級改造，實施后提升企業(yè)在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中對重要關(guān)鍵設(shè)備的經(jīng)濟、安全使用信息化應(yīng)用能力。
2) 通過加裝油品含水在線監(jiān)測裝置，解決企業(yè)油膜軸承使用過程中進水監(jiān)測、定位困難，進水趨勢無法了解的問題，最終達到提升企業(yè)設(shè)備潤滑管理能力，提高設(shè)備安全、經(jīng)濟運行水平，降低現(xiàn)場工程師勞動強度的目的。
3) 根據(jù)軋線區(qū)域設(shè)備進水特性，在粗軋區(qū)、精軋區(qū)區(qū)域設(shè)置油液含水監(jiān)測點，總計15個監(jiān)測點，包含預(yù)精軋機、精軋機、吐絲機回油管路。實現(xiàn)對軋機進水的實時報警、在線定位。油膜軸承含水監(jiān)測主要監(jiān)測指標包含溫度、含水率、ppm參數(shù)指標，系統(tǒng)實時采集上述參數(shù)，可根據(jù)需要進行單參數(shù)或多參數(shù)進行趨勢分析。
4) 軋機潤滑油含水監(jiān)測系統(tǒng)裝置設(shè)計采取的是：單點采集/集中傳輸/上位機顯示和控制的方案，實現(xiàn)對潤滑系統(tǒng)內(nèi)單臺設(shè)備的精確監(jiān)測，通過對設(shè)備回油管油品進行監(jiān)測，在單個監(jiān)測單元出現(xiàn)參數(shù)異常時系統(tǒng)自動報警，單個監(jiān)測裝置的485通訊集中傳輸?shù)缴衔粰C可實現(xiàn)多點分散監(jiān)測、遠程集中控制的功能，可多點集中監(jiān)測。
三、方案介紹
3.1方案架構(gòu)
（圖3:方案架構(gòu)）
1) 預(yù)精軋分控系統(tǒng)：接入4路傳感器2) 精軋操作側(cè)分控系統(tǒng)：接入5路傳感器
3) 精軋傳動測分控系統(tǒng)：接入5路傳感器
4) 吐絲機分控系統(tǒng)：接入1路傳感器
3.2方案實施
① 監(jiān)測點安裝方式如下：根據(jù)現(xiàn)場情況在系統(tǒng)管路開孔進行安裝
② 供電：一個隔離漏電開關(guān)；一個A220隔離供電模塊
③ 布線要求：分控箱到傳感器安裝位置前端和傳感器連接端點的15根6芯0.5屏蔽電纜布設(shè)。分控箱到主控箱采用4根3芯1.5屏蔽數(shù)據(jù)線進行通訊。
④ 控制箱安裝：主控箱安裝在軋機兩側(cè)的位置，分控箱安裝在4個點位附近
① 實時展示：實時采集顯示監(jiān)測單元測量數(shù)據(jù)。
② 數(shù)據(jù)記錄：對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，可方便導(dǎo)出EXCEL格式文檔。
③ 報警管理功能：系統(tǒng)運行時至少需包含對各個監(jiān)測單元的監(jiān)測參數(shù)越限監(jiān)測，發(fā)生越限時立即報警，報警值可設(shè)置，可作為無人值守的一部分。
④ 趨勢分析：用趨勢、等方式正確反映系統(tǒng)中監(jiān)測參數(shù)隨時間變化的狀態(tài)。
⑤ 趨勢預(yù)測和預(yù)警：基于測量數(shù)據(jù)進行趨勢預(yù)測，提供故障預(yù)警和異常分析結(jié)果，提供檢修和維護優(yōu)化建議等。
⑥ 歷史數(shù)據(jù)查詢：用戶可方便地、有選擇的保存監(jiān)測參數(shù)等數(shù)據(jù)。
功能特點：
（1）水分在線檢測，自動報警；
（2）各項檢測數(shù)據(jù)的保存、查詢、統(tǒng)計分析；
（3）水分檢測數(shù)據(jù)趨勢曲線圖表；
（4）主要檢測及控制參數(shù)個性化設(shè)置；
（5）操作簡便，參數(shù)自動修正、擬合；
（6）上位機提供Modbus 485通訊接口。
3.4傳感器參數(shù)
| 檢測指標 | 含水率、溫度、PPM |
| 含水率 | |
| 檢測范圍 | 0～100%（量程可定制） |
|
檢測精度 （23℃典型值） |
±0.03%（最大量程） |
| 分 辨 率 | 0.01% |
| 溫度 | |
| 檢測范圍 | -30～+85 |
|
檢測精度 （23℃典型值） |
±0.5℃或±3%（取最大值） |
| 分 辨 率 | 0.01℃ |
四、案例效果
水分監(jiān)測系統(tǒng)通過實時對軋機的管路油品進行監(jiān)測，可以動態(tài)的進行數(shù)據(jù)采集，獲取到設(shè)備工作的狀態(tài)，對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)實現(xiàn)可視化的采集，大大的減少了在設(shè)備管理中的盲區(qū)，幫助企業(yè)制定科學(xué)有效的運維管理，減少非計劃停機帶來的損失。
在系統(tǒng)發(fā)生大量進水、溫度異常的情況下，可以快速有效的進行預(yù)警，提醒運維人員進行脫水處理，減少非計劃停機帶來的損失，減少換油的次數(shù)，為企業(yè)縮減生產(chǎn)運營成本。
在設(shè)備運維中，根據(jù)在線油液監(jiān)測系統(tǒng)的模型算法，提出有效且可行的預(yù)測性建議，根據(jù)建議，協(xié)助企業(yè)進行預(yù)期性脫水、換油、管路維護的科學(xué)計劃。
