智能传感器简化了诊断过程

来源：controldesign Many motors, drives and vision systems already have diagnostics, and other equipment is starting to come along. You might find it’s time to start designing your machines to accommodate them. 许多电机、驱动和视觉系统已经具有诊断设备，而其它一些装置也正在加入到这个行列当中。你会发现现在是为你的机器设计加入诊断设备的时候了。 当美军决定采用一项技术的时候，你就知道它的时代来临了。八月，美军宣布将为其“斯托瑞克”旅级（Stryker Brigade）军用战车配备嵌入式传感器，这些传感器用来检测故障，通知车辆操作员，并通过无限和卫星设备将数据传送回中央指挥部所在的地点。这套系统也会触发用于确定车辆位置的全球定位系统。车辆的操作员，维修人员和支持团队可以根据问题所在决定做些什么，并采取适当的措施。 这套程序听起来与一些机器制造者正在开始做的事几乎一模一样：用机器内的嵌入式传感器确定问题的所在，通知操作员，然后通过Internet提供足够多的信息，以便在后方的指挥部内的专家们，噢不，是公司总部内的专家们，能够决定对它采取什么措施。 这是完全合理的。军队与机器制造者以及他们的客户们有着相同的问题：缺乏经过训练的技术人员，极端复杂的控制设备以及分布全世界的各种机器。美军的设备与机器制造者的一样，都会受到相同种类的机械和电气故障的困扰，如果症状被确定的足够早，进而采取一些小的预防性维护措施，这些问题都可以轻松解决。 至于复杂控制系统，情况也是类似的。“斯托瑞克”配备了先进的监控系统，包括“水平主动技术”（HTI）热成像仪，白天用电视和激光测距仪，而大多数的工业设备没有类似的系统，但机器制造者们却有着一大堆关于视觉与运动控制系统，网络，PC以及PLC（可编程逻辑控制器）的问题。很明显，具有内置诊断设备的传感器，控制和机电系统是军队和机器制造者们要寻找的答案。 许多电机、驱动和视觉系统已经具有诊断设备，而其它一些装置也正在加入到这个行列当中。你会发现现在是为你的机器设计加入诊断设备的时候了。 比如施耐德电气（Schneider Electric）的MicroLogic断路器用于监控输入功率的质量，还可以告诉你为什么要进行断路。“当断路器跳闸时，你应该经常问‘我需要进行复位吗？’”Alan Kuntz说，他是施耐德电气断路器设备的市场部经理。“如果是长时间的动作延时，复位应该是安全的。但如果是短时间的动作延时，一个瞬间的故障，或者是GFE错误，你恐怕就要先做一些调查了。 由于MicroLogic可以报告谐波、电流、功率以及其它的数十个参数的情况，你将有足够的数据来查看。你也可能会发现不稳定的功率特性正在使电机、焊接机和其它的设备出现问题。 检测悬而未决的机械故障比如轴承问题需要振动监控器。你可以将一个简单的只有几百块钱的振动传感器装在机器内。PCB Piezotronics公司的机械故障探测器可以检测和轴承故障以及缺少润滑剂有关的高频撞击，并提供一个4-20mA的与振动幅度成比例的信号。这个4-20mA的输出信号可以直接连接到PLC、PC或者其它的机器控制设备上作为输入。 德州仪器公司（Texas Instruments）有一款相似的装置，叫做“泵警报系统”（Pump SystemAlert），适用于泵系统和其它的电机驱动设备。它将振动监控与电气传感结合在一起，使机器制造者可以将其它的输入引入系统，比如过程或系统参数，以建立一个依据机器本身的特性进行调节的自定义警报监控器。“电机驱动设备故障中很重要的一部分都可以通过电气监控检测出来，” 德州仪器的项目经理Jim McGuinness说。“对电气特性进行监控可以帮助发现问题，比如电机过载，相位不平衡，甚至不正确的接线都可以检测出来。”这款设备的价格是4995美元。 在价钱最为便宜的那一类设备里，你可以找到Onset Computer公司生产的HOBO电机和状态数据记录器。它们的价格大约为75美元每件，为分别记录设备的开/关周期和状态变化提供了一种简捷的途径。这些数据可以显示设备运行的效率情况，或者帮助技术人员找出周期性故障。输出则可以通过USB接口连接到PC上。 类似的配备有内置诊断设备的产品正在快速出现在市场上。只要进行一点点的调查研究，你就可以找到足够的智能设备，坐在你自己的“指挥部”里对你的那些机器进行远程监控了。