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1硬件系統架構設計
通過外接可編程控制器采集設備保養單元的運行信息（主要是保養單元的開停機信息），不變動生產設備的任何運行單元，保證對設備的正常運行不產生任何影響。本設計從各保養單元的主開關處引出線纜，接入可編程控制器的輸入端子，供可編程控制器提取開關的狀態信息，也就是設備保養單元的開機狀態。
2可編程控制器選用與程序設計
可編程控制器負責提取、記錄、傳送各保養單元開停機狀態數據，包括開機時間、停機時間。通過串口和計算機進行交互，當計算機提取數據時傳送給計算機端口。系統采用泰達DVP系列可編程控制器，該產品性價比較高。其主要優點是：（1）采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件；（2）采取了一系列軟硬件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數萬小時以上，適用于有強烈干擾的工業生產現場；（3）系統的設計、安裝、調試工作量少，維修方便；（4）廠商提供計算機接口函數，簡化了管理信息系統的接口設計，提高了開發效率。采用可編程控制器的停電保持寄存器D區記錄保養單元開停機信息，可防止停電后的數據丟失。每一個輸入端子對應一定數量的存儲區域，采取循環寫入的方式節省存儲空間，以便于記錄更多保養單元的狀態信息。
3信息管理系統總體設計
本系統以對設備的維護保養信息管理為主線，通過對信息的收集、存儲、傳遞、統計、分析、綜合查詢、報表輸出和信息共享，及時為企業領導及各部門管理人員決策提供全面、準確的信息數據。本系統突出實用性，保證可靠性，兼顧先進性，具備擴展性，共包括五個子系統：保養設備管理子系統、設備保養管理子系統、設備檢修管理子系統、設備運行信息提取子系統、數據統計查詢子系統。通過現場調研分析，結合已經開發運行的設備保養信息管理系統的狀況，歸納出企業的需求為：系統能夠通過計算機對保養單元的運行狀態進行處理，依據制定的保養規劃自動生成保養任務并能記錄停機故障信息、處理緊急維修任務；對備件的消耗情況進行記錄；對系統產生的數據進行挖掘、整理、分析，形成簡單明確的分析報表，比如停機故障歸類一覽表、保養耗材統計表、備件使用情況等，為管理決策提供依據。
3.1保養設備管理子系統
對需要保養設備的信息進行整理錄入，包括采集設備的生產日期、采購日期、投產日期、綜合工況等；對設備常用備件進行統一登記，包括備件型號、兼容型號、供貨廠家、庫存狀況等進行綜合的信息管理，以便進行保養準備工作。
3.2設備保養管理子系統
根據設備保養單元的維保計劃、點檢計劃、維保歷史記錄、已完成清單和未完成清單等信息，對設備的維修保養、日常點檢信息進行詳細全面的信息綜合管理。
3.3設備檢修管理子系統
結合設備的維護保養和日常點檢信息制定檢修計劃，并根據計劃做好備件準備工作；對檢修過程進行詳細的記錄，對檢修備件的使用情況進行詳細的登記；通過檢修數據的統計分析，修正維保計劃和點檢計劃。
3.4設備運行信息提取子系統
通過PLC通信接口定期循環提取設備保養單元的運行信息，經過技術處理，得到相應保養單元的啟動、停止的時刻信息，并傳送給設備保養管理子系統使用。
3.5數據統計查詢子系統
通過保養設備的工況信息、備件庫存信息、保養記錄、點檢記錄、檢修記錄、停機信息等進行年度、月度和特定時間段的分析統計，形成保養設備的綜合信息報告，為企業決策者制定設備采購、安裝、保養計劃提供參考，為企業的正常生產做好保障工作，提高企業的生產效益。
4子系統設計（以設備保養管理子系統設計為例）
根據企業設備的保養流程，結合設備保養手冊的要求，設備保養管理子系統設計操作流程為“管理人員維護—設備維護—備件維護—模板維護—任務管理—停機信息維護—查詢分析”。設備保養子系統的功能模塊設計需求為：系統能夠接收保養單元的運行狀態數據，由計算機依據制定的保養規劃自動生成保養任務并能記錄停機故障信息、處理緊急維修任務；對備件的消耗情況進行記錄；對系統產生的數據進行挖掘、整理、分析，并形成簡單明確的分析報表，比如停機故障歸類一覽表、保養耗材統計表、備件使用情況等。本子系統規劃為以下功能模塊：保養任務管理模塊、保養策略管理模塊、保養備件基礎信息管理模塊、保養查詢模塊。其中保養任務管理模塊負責維護設備保養單元的運行狀態信息，對這些信息加工整理入庫，管理自動、手動生成的各類任務，細化任務的保養內容、備件用量，并對保養任務的完成情況進行詳細的記錄，系統每日定時檢查未完成的保養任務并給出提示信息；保養查詢模塊負責查詢已經生成的各類保養任務和任務的完成情況，查詢設備的停機記錄，依據設備或時間段進行備件消耗情況統計，統計設備的開機率；保養策略管理模塊依據保養手冊維護保養單元的保養計劃，如保養周期、保養工時、保養內容、備件用量等，系統依據保養單元的運行情況輪詢是否達到保養周期規定的時刻，自動生成保養任務并給出提示信息；保養備件基礎信息管理模塊完成保養使用備件的錄入、修改功能，便于統計設備保養的備件消耗情況。
4.1界面設計
系統采用PowerBuilder進行開發，利用可視化窗口操作，通過各種控件的組合使用來完成相應的程序功能。所見即所得的友好設計界面對開發效率的提高有很大的幫助。
4.2功能設計
4.2.1用戶賬號維護
使用系統的人員必須建立相應的用戶賬號，系統根據其職責不同賦予不同的管理權限。系統預置的系統管理員賬號為admin，初次使用必須使用管理員賬號，然后才能創建具體的使用人員賬號。（1）登錄賬號必須唯一，可以是字母數字的組合。（2）登錄名稱為真實姓名，以便于進行系統操作的日志追蹤。（3）權限項為“H”或“L”或負責管理的設備代碼。“H”為管理員權限，能完成所有的操作。“L”為統計員權限，只能查看信息；設備號權限能管理對應設備的所有操作，能查看其他設備的信息。非管理員權限的賬號只能修改自己的密碼信息。
4.2.2備件信息設置
系統所稱備件為設備保養、點檢、維修所用的物品，便于核算總體費用和相應的物料管理。為便于分類核算管理，需要建立備件的類別信息，如易損易耗、潤滑等物料，也可以模糊管理，只建立一個大類。建立類別后，需要把保養維修過程中使用的備件先進行編碼維護，然后才能維護到模板和具體的任務中。
4.2.3保養、點檢、維修任務模板管理
系統任務的自動生成依賴保養模板，所以保養模板需要根據工作經驗認真制定，否則將影響系統運行。新建模板功能只是給出編碼、類別，詳細信息如保養周期（關鍵參數，系統據此自動生成相應的任務）、保養項目、所用備件等必須再次通過窗口進行維護確認。創建模板是選擇相應的類別，在本類內依次編號，并給出比較準確的名稱。保養內容由保養項目自動生成，如需調試說明則錄入到“保養說明”框中，點擊“編輯項目”按鈕或者點擊“保養項目模板編輯”選項卡標簽，進行保養項目的維護。在“備件使用模板瀏覽”窗口可以查看本保養的備件使用總體情況。保養、點檢、維修模板都是在此窗口進行維護的，按照編碼類別區分。
4.2.4任務管理
（1）任務的生成。系統根據保養模板設定的周期自動生成保養任務和點檢任務，其依據為保養周期和上次進行本保養后的運行時長。維修任務由負責人員視情況手動生成。（2）任務的維護。任務根據模板自動生成后，需要負責人員根據本次保養的具體情況定制保養項目，保養項目、使用備件情況的操作類似模板的管理。（3）任務的完成。任務生成后，負責人員進行實際的保養、點檢或維修作業，完成后把本次的保養設置為完成狀態。如果任務沒有全部完成，不要直接設置任務的完成，而是設置具體保養項目的完成情況，直到本次保養任務全部完成后，再設置任務的整體完成。
4.2.5停機信息管理
設備每次停機都會自動生成停機信息記錄并彈出錄入窗口，可根據具體情況輸入適當的信息，以便事后分析處理。如屬于正常停機就輸入“正常停機”信息；如屬于異常停機，則錄入具體的描述信息并給出具體的處理信息以及預防信息。后補信息錄入在“停機信息查詢維護”界面完成。
5結語
本系統通過可編程控制器記錄設備保養單元的運行狀態，計算機通過和可編程控制器通訊獲取設備保養單元的運行狀態。保養管理系統對這些數據進行整理、記錄并依據保養策略生成各種保養任務，通過統計分析系統生成的數據，提供詳細、準確的報告信息，為設備保養決策提供有力的支持，以便準確及時地對設備進行精細化維護保養，保持設備的完好率、可利用率，為企業創造更好的經濟效益。
作者：宋西軍 曾志蓮 白日欣 單位：河北軟件職業技術學院 保定電力職業技術學院
