ЖУРНАЛ СТА №2/2024

служивания. Остальную долю времени простоев занимают такие причины, как ошибки операторов, нехватка ква- лифицированного технического персо- нала, неверный дизайн оборудования и т.д. Фактически бо́льшая часть при- чин простоя, а это почти 70%, зависит от состояния оборудования и его тех- нического обслуживания. А любой про- стой оборудования сверх допустимых временны́х интервалов в значитель- ной степени влияет на всю цепочку производства. Таким образом, крайне важно опти- мизировать меры по техническому об- служиванию: их график – чтобы они не проводились слишком рано или слиш- ком поздно, их продолжительность и чёткое выполнение. Благодаря этому можно сократить время простоя и за- траты на техническое обслуживание, а значит, одновременно повышая эффек- тивность производства. Профилактическое обслуживание (ПТО) – как один из видов технического обслуживания, выполняемый через за- ранее определённые интервалы време- ни, которые могут зависеть от времени производства или производственного цикла. Однако до 50% случаев такого профилактического обслуживания в производстве применяется без необхо- димости. Это можно с уверенностью объяснить неточностью определения вышеупомянутого времени производ- ства или производственного цикла. Повышение точности ПТО в рассмат- риваемой системе мониторинга осу- ществляется на основе фиксации вре- мени работы машины. Срок профилак- тического обслуживания не зависит от запланированного времени производ- ства или прогнозируемого объёма про- изводства, как это обычно практикует- ся. Напротив, сроки ПТО зависят от фак- тического времени работы машины. Предлагаемая система основана на концепции Интернета вещей (IoT) и ис- пользует в качестве ядра ПЛК и ЧМИ для визуализации и взаимодействия с обслуживающим персоналом. ПЛК контролирует линии электропитания машин и записывает данные об их со- стоянии. Мониторинг времени работы можно осуществлять непосредственно через ЧМИ или удалённо через теле- фон, планшет или ноутбук/ПК. В свою очередь, Ethernet-соединение панели позволяет подключиться через марш- рутизатор к облачным платформам. Со- ответственно данную систему следует называть системой мониторинга вре- мени работы на базе Интернета вещей (IRMTS). Изначально прототип системы создавался для целей моделирования и тестирования с учётом возможности контролирования четырёх машин од- новременно. Графики технического об- служивания каждой машины в целом (при капитальном ремонте) или ча- стично (по компонентам) должны хра- ниться в системе (IRMTS), с дальней- шим заблаговременным напоминани- ем о каждом предстоящем ПТО по элек- тронной почте и на экране ЧМИ. Меры по техническому обслуживанию Меры по техническому обслужива- нию могут принимать форму различ- ных действий, предпринимаемых для защиты или ремонта машин, чтобы они находились в рабочем состоянии. После прохождения периода, когда могут начать возникать ранние неис- правности или отказы, работоспособ- ность оборудования, как в целом, так и в частности, постепенно ухудшается с течением всего времени его эксплуата- ции. Подобную зависимость можно представить в виде функции, приве- дённой на графике рис. 1. В определён- ной точке P обнаруживается измене- ние производительности. Если техни- ческое обслуживание не проводится, производительность снижается ещё больше и достигает точки F, где про- исходит функциональный сбой и ма- шина больше не может работать. Задолго до прохождения точки P для улучшения производительности мож- но провести ПТО – ориентированное на текущее состояние либо плановое. От- резок между точками P и F является критическим временем проведения ПТО. При достижении точки F потребу- ется уже так называемое реактивное, или аварийное, техническое обслужи- вание, т.е. оперативная реакция на функциональный или катастрофиче- ский отказ и выход из строя. Сложность планирования техниче- ского обслуживания возрастает с уве- личением количества машин, интег- рированных в производственный про- цесс. Каждая установка или машина имеет свои потребности в материалах, компонентах и инструментах (в том числе в расходных) в определённый мо- мент времени. В качестве примера можно рассмот- реть оптимальный график профилак- тического обслуживания нескольких наиболее ответственных компонентов турбин паровой электростанцииOmbilin (табл. 1). Полный список компонентов, конечно же, намного больше, в связи с чем контроль и обработка большого объёма данных, в том числе учёта фак- тического времени работы соответ- ствующей машины, требует особой на- дёжности от системы. Аппаратная реализация проекта В этом проекте был выбран ПЛК се- рии LE (рис. 2) производства HollySys. Данная серия модульных и компакт- ных контроллеров предназначена для систем средней и малой автоматиза- ции. Контроллеры обладают стабиль- ной производительностью, надёжны и удобны в техобслуживании, а за счёт расширения ввода/вывода и много- образия коммуникационных моду- лей позволяют строить масштабируе- мые распределённые системы с широ- СТА 2/2024 55 www.cta.ru НОУ - ХАУ Рис. 1. График зависимости производительности машины от времени работы Время работы Функциональный сбой Точка изменения производительности F P Производительность Таблица 1. График технического обслуживания критически важных компонентов турбины парогенерирующей электростанции Ombilin № Наименование работ Интервал обслуживания 1 Капитальный ремонт 8000 часов 2 Проверка мембраны 960 часов 3 Проверка поворотного механизма 1150 часов 4 Проверка подшипников 908 часов 5 Замена мембранной турбины 3410 часов 6 Замена поворотного механизма 4500 часов 7 Замена подшипника 8000 часов