一種通過MHCIMS分析起重機效能/能效的方法與流程

2023-06-20 19:00:11 3

本發明涉及一種起重機效能/能效分析方法，尤其是一種起重機監控系統(mhcims)的智能化的分析方法。
背景技術：
：目前，國內起重機的監控系統很多，但都局限於數據的簡單採集、直接存儲、直接顯示、簡單報警等功能的實現階段，並且局限於單臺起重機的監控。它只能幫助人們解決現場調試與事後故障診斷的部分問題。起重機作為工業領域使用的大型設備，成本十分昂貴，提升設備的工作效率可以對降低生產成本起到非常大的作用。隨著工業自動化與信息化的發展，人們需要新的技術方法來達到事前維護的效果，當故障或問題發生前能通過數據的統計分析預判即將產生的問題，並且能夠評估起重機的當前狀態，幫助人們更加有效管理、分析起重機的效能/能效情況。本發明的效能分析功能是依據oee理論，可以對plc記錄的設備運行數據進行統計分析，得出有價值的狀態和趨勢信息。能效分析功能是通過對各類能耗精細計量、實時監測、智能處理，達到對能耗精細化管理的目標。技術實現要素：鑑於已有技術存在的缺陷，本發明要提供一種通過mhcims分析起重機效能/能效的方法，通過對與起重機相關的運行數據、報警信息及元件壽命信息進行全面統計及詳細分析，得出有價值的狀態和趨勢信息；同時可以按照行車、周期等不同方面進行對比，得出起重機效能/能效信息，也能作為人員績效考核的輔助信息。為了實現上述目的，本發明的技術方案：一種通過mhcims分析起重機效能/能效的方法，包括以下步驟：步驟1、設定可編程邏輯控制器plc採集起重機數據，所述的起重機數據包括：各機構檔位；起升機構載荷；各機構電流；各機構電壓；起升機構制動器；起重機輸入電壓；各機構啟動時間；所有報警；主要接觸器；起重機電能；電機速度；步驟2、將採集的起重機數據反饋到agent伺服器；具體步驟如下：步驟21、針對步驟1中可編程邏輯控制器plc所採集的起重機數據地址在agent伺服器進行設定和通信；所述的起重機數據地址指起重機數據在plc寄存器的採集地址；所述的通信指plc和agent伺服器通過rs-485或者modbus通訊協議進行通信；所述的設定指在agent伺服器設定與plc寄存器的採集地址一一對應的數據接收地址；步驟22、對步驟1所採集的起重機數據在agent伺服器進行掃描以獲取實時數據，將實時數據歸檔，即將實時數據按照採集的時間和數值保存到agent伺服器上；步驟3、agent伺服器通過agent數據的綁定反饋到mhcims；即mhcims通過採集的時間和數值在agent伺服器的名字，調用agent資料庫文件進行數據綁定；步驟4、mhcims針對不同功能對數據進行分析，將得到的結果在界面上顯示，具體步驟如下：步驟41、生產效率分析，包含以下統計及分析項目：起重機運行數據：起重機運行時間、工作循環總數、吊載總噸位；起重機效率統計：起重機運行效率、時間稼動率、工作循環間隔時間、平均每循環吊運時間；起重機載荷分布統計：載荷分布；步驟42、停機分析，包含以下統計及分析項目：起重機及機構的停機總時間、故障停機總時間、故障停機總次數；起重機設備利用率、故障次數/每指定周期、故障次數/每萬噸載荷；起重機及機構停機率、故障停機率、平均故障停機時間；計劃檢修時間及檢修計劃時間、實際檢修時間；步驟43、能效管理分析，包含以下的統計及分析項目：步驟431、總能耗、單產能耗、總費用、功率因數分析；步驟432、起重機運行時間及效率分析任何一個電機開始運行即為起重機開始運行，以此作為起重機運行時間的計時起點；運行效率＝運行時間/自然時間；步驟433、工作循環總數分析，按照以下兩種計算方法進行分析：步驟4331、利用載荷信息進行計算，即載荷信息從無到有、再從有到無計作一次循環，負載的重量值由穩定時的載荷值決定；步驟4332、利用電流信息進行計算：當主起升電機電流超過一定閾值，記作工作循環開始，當主起升電機電流低於一定閾值，記作工作循環結束。(該工作循環的載荷由電流確定，即首先測量出零負載、半負載、滿載情況下各自的電流值，求出兩個不同區間，零負載至半負載、半負載至滿載的兩個不同的載荷與電流比值，最後根據電流穩定時的電流值，與對應區間的比值相乘，得出此工作循環的負載值)。步驟434、運行效率信息即時間稼動率分析時間稼動率：生產時間/運行時間；生產時間：有載荷的設備運行時間；步驟435、停機分析停機總時間：統計分析故障停機總時間，反映出設備故障對生產的影響，及故障恢復情況突發或影響起重機生產運行，提出評價結論。故障停機時間：即故障處理時間，統計起重機和機構故障停機總時間，並按不同時間周期、行車型號進行比較；停機率：統計分析停機率值，反映設備的使用情況和停機原因，提出評價結論。停機率＝(自然時間-運行時間)/自然時間，分析起重機停機率，並按不同時間周期、班次、行車型號進行比較。步驟436、起重機設備利用率分析統計分析起重機利用率值，分析利用效率的高低，提出評價結論。設備利用率指實際利用時間與理想情況下，設備最大可用時間的比值，計算公式如下：設備利用率＝無故障運行時間/(自然時間-計劃停機時間)；統計起重機和機構的利用率，並按不同時間周期、行車型號進行比較。進一步地，步驟4331所述的負載的重量值由工作循環開始後2秒鐘的時刻載荷值決定。與現有技術相比，本發明的有益效果：1、本發明效能管理基於oee理論，以系統記錄的設備運行信息為基礎，經專業分析後整體衡量設備的效率情況，指出浪費設備效率的問題點。2、本發明的能效管理是以起重機信息管理系統中記錄的能耗信息為基礎，通過統計分析對上述信息進行處理，發掘能耗使用的某些規律，獲取有價值的信息，並採用直觀的圖表形式進行顯示，為起重機的能耗管理工作提供數據支持。3、本發明既可以應用於單臺行車，也可以應用在多臺行車的地面站中，對各行車進行對比分析管理。附圖說明圖1為本發明方法流程圖。圖2為本發明系統模塊結構圖。圖3生產效率模塊結構圖。圖4停機效率模塊機構圖。圖5能效管理模塊結構圖。圖6為mhcims內部模塊之間據流圖。具體實施方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。圖1所示為本發明的方法流程圖，本地資料庫通過wcf與mhcims連接，mhcims通過調用agent庫文件綁定數據與agent伺服器相連，agent伺服器通過綁定數據在plc地址進行綁定與plc相連；plc通過硬體與起重機相連。表1所示為本發明用到的縮略語。圖2所示為起重機效能/能效總體結構圖，效能包括生產效率模塊，停機模塊，能效模塊，以及效能/能效系統配置功能。圖3所示為生產模塊分析結構圖，生產效率分析功能主要的服務對象為生產人員和管理人員。生產效率分析功能可以記錄plc傳來的起重機及各機構的運行數據，從而統計出總體運行數據，並根據不同的時間單位統計出起重機和各機構的工作效率。系統可以統計運行效率、載荷效率、生產效率、維修效率，並可以與預設值或者自學習得出的標準值進行比較，得出起重機及各機構運行狀態趨勢的判斷結論和當前的載荷水平分布情況。還可以提示當前系統的運行效率上的主要問題點，為管理人員改進起重機運行效率提出針對性數據。除作為生產人員的排產的依據外，還能為管理人員及時了解起重機運行情況和分析班組績效情況提供支持。圖4所示為停機分析模塊結構圖，停機分析模塊服務的主要對象是生產人員和維護人員。管理人員也可以通過停機分析數據，得到當前起重機的工作情況。停機指起重機不工作的狀態，包含檢修、停工等情況。停機分析功能提供對起重機停機狀態的統計分析功能，可以按照停機原因，周期，班組等進行統計，生成統計圖。停機分析可以反映出起重機因故障引起的停機情況。可以為評價班組及檢修人員的績效情況提出參考。系統更可以自動提供當前起重機系統內故障出現最多的行車或設備列表，提示影響當前起重機工作效率的主要問題。計劃檢修功能可以作為檢修部門排班的依據，並在計劃檢修時間到來之前，對生產人員和維護人員給予提醒。圖5所示為能效管理功能，能效管理需要與智能電能表配合使用，即電能表收集的電量數據在能效管理配置畫面裡手動輸入產量及電費信息。圖6所示為mhcims內部模塊之間通過服務層接口與資料庫進行通訊。軟體模塊需要共享的數據，通過資料庫進行。表1為本發明所用到的術語和縮略語縮略語解釋wcf微軟的通用網絡通信架構plc可編程邏輯控制器mhcims起重機監控系統oee總體設備效能agentmh‐scada中的變量本發明不局限於本實施例，任何在本發明披露的技術範圍內的等同構思或者改變，均列為本發明的保護範圍。當前第1頁12