食品飲料生產線設備在線狀態監測方案

一、食品飲料生產線設備在線狀態監測行業背景

食品飲料行業是連續性、高要求的生產環境，面臨著很多問題，例如設備日常運維效率如何提升？各類設備如何統一管理？如何改善日益增長的成本？印發的《“十四五"數字經濟發展規劃》，提到大力推進產業數字化轉型，加快企業數字化轉型升級，全面深化重點產業數字化轉型；立足不同產業特點和差異化需求，推動傳統產業、全鏈條數字化轉型，提高全要素生產率。貫徹落實“十四五"規劃，食品飲料行業生產方式的自動化、智能化變革提上日程，需要切實做到降本增效、設備統一管理，實現數字化轉型。

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一、食品飲料生產設備狀態監測的目的

根據食品飲料行業數字化轉型遇到的問題，推出“食品飲料加工設備預測性維護解決方案"，針對食品加工設備、飲料加工設備、啤酒廠設備如均質機、離心機、粉碎機、研磨設備等，進行在線振動監測，故障預測診斷分析，形成專業的食品飲料加工設備故障預測及健康診斷報告，并給出維修建議。通過對均質機、離心機、粉碎機、研磨設備等食品飲料加工行業關鍵設備受到的磨損失效規律進行監測，可以使運維工程師提前知曉設備各項功能發生改變的趨勢與結果，幫助食品飲料加工行業用戶達到降本增效的目標，實現數字化、智能化轉型。

二、設備狀態在線診斷監控系統意義

食品飲料加工設備預測性維護解決方案，利用物聯網高頻振動傳感器采集設備振動波形樣本及表面溫度，生成設備的振動特性；邊緣計算網關了解電機運行負載狀態并結合傳感器的振動特性，利用智能算法對數據進行分析，實現不平衡、不對中、松動、齒輪磨損、軸承老化等旋轉設備故障的預測；然后把數據及分析結果上傳到物聯網數據處理后臺；后臺與云交互獲取有效數據，進行內部處理后，系統業務層為用戶提供狀態監控、場景監控、故障管理、運維管理、設備管理、客戶管理、權限管理等功能；并提供數據接口功能，方便用戶把設備狀態導入到智能工廠運維平臺系統。同時業務平臺通過大數據分析工具，為食品飲料行業客戶提供設備的運行狀態分析、預警故障分析，并形成專業的旋轉設備健康診斷報告和維修建議。

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三、食品飲料設備狀態監測所涉及的不同種類傳感器及儀器。

(1)單軸工業振動傳感器：采集設備振動波形樣本，生成設備的振動特性，電機運行負載狀態并結合傳感器的振動特性。

(2)單軸工業溫振一體傳感器：在采集設備振動波形樣本的基礎上加裝溫度芯片，采集設備表面溫度，結合振動波形做出預警判斷。

(3)三軸振動加速度傳感器：對設備進行三個方向的物理量測量，主要適合測試涉及x，y和z向量負載的應用。

(4)溫度傳感器：采集設備溫度樣本，對于關鍵部位進行溫度檢測。

(5)多通道數據采集器：處理得到后的振動指標、溫度指標和報警指標等數據，實時展示在智能監控平臺上，達到實時監控被監測設備 運行狀態和智能診斷的目的。

四、食品飲料生產設備狀態監測涉及到的森瑟科技傳感器產品

1、單軸工業振動傳感器：森瑟型號：310A 性能特點： 堅固耐用 、 耐腐蝕封裝、 金屬焊接密封 、 外殼隔離 、 EMI/RFI屏蔽 、抗沖擊保護

2、單軸工業溫振一體傳感器：森瑟型號：314AT 性能特點： 溫振一體、耐腐蝕封裝 、 金屬焊接密封 、外殼隔離、 EMI/RFI屏蔽、抗沖擊保護

3、三軸振動加速度傳感器：森瑟型號：334A 性能特點:三軸向測量 、4針連接器輸出 、粘合劑或螺柱安裝 、金屬焊接密封 、環形剪切模式 、寬頻帶響應

4、溫度傳感器：森瑟型號：TH742 性能特點:紅外線非接觸測量、耐腐蝕封裝 寬溫度測量 、的一致性、一級防雷保護、穩定性

5、多通道數據采集器：森瑟型號：IN-SDG 性能特點：能夠和各種系統進行數據交互、 本地HIM顯示系統（指征值，報警）、 PLC系統（指征值，報警，簡易診斷）、CMS系統（指征值，報警，原始數據， FFT分析，故障診斷）、 工廠內各種大數據處理分析系統（指征值，診斷結果）、 IN-SDG智能振動變送器具有強大的數據處理能力，滿足不同類型設備的監測需要、 ARM+DSP 雙CPU、RAM: 512M、內部存儲器：16G

設備在線監測的意義是減少生產線故障臨停次數和累計停機時間，實現設備巡檢、維護的智能化，保證設備良好的運行狀態，從而保證產品質量，提高生產效率，降低生產成本，減少能耗和排放，提高企業的綜合競爭力，是制造業實現可持續發展的重要課題。