迄今为止，分离机的滚动轴承在预防性维护保养中都是定期3年更换一次。在引进状态监控之后，预计可以每5年更换一次

在产糖季节，产糖设备的停机故障会造成很大的经济损失。因此，德国北方糖业公司安装使用了一套流程设备的状态监控系统。这一系统引进后不久，就在一台非常重要的分离机工作监控中发挥了作用，体现了它的经济价值。

由于制糖生产过程是一个连续的生产过程，因此制糖生产设备的负荷很高。例如制糖生产设备的关键部件，包括甜菜蒸煮之后分离结晶糖与甜菜浆的分离机。德国北方糖业公司的工程师Frank Weishäupl先生在解释造成这种分离机严重磨损时说：“分离机正常工作时转速达170r/min，每一批次要分离的原材料重量达1.7t；然后迅速加速到1000r/min进行清空。每4min一个工作循环。尤其是在甜菜收获季节分离机需要连续工作100天。”

除了要排除严重的故障之外，迄今为止一直采用的是预防性的维护保养以保证分离机和其他设备具有很高的可用性。这一维护保养工作一般是在规定的时间进行，与设备实际运行情况无关。这种提高设备可靠性的方法费用很高，因为这种方法往往替换了功能正常可以继续使用的零部件。尽管采取了预防性的措施，但在每一制糖季节中都难免会出现预测之外的设备停机故障，包括分离机的停机故障。

在2008年度的制糖季节中，首次引进了状况监控系统。工作人员根据连续检测到的实际情况（状态监控）制定维护保养计划，及时识别严重的故障。

振动状况的诊断

在状态监控中，最常用的是对生产设备振动状况的监控。振幅的提高可以准确地反应工作状况的变化，例如：由于不平衡或者滚动轴承损坏带来的振动。大面积的利用状态监控技术往往因使用大量的传感器和配套设备而费用高昂，使得小型的流程设备变得无利可图。北方糖业在Wago的I/O系统中使用的是Vibrations-Klemme VIB I/O 750-645型经济的状态监控解决方案。在这一系统中，电流、温度、标准信号和机床振动等传感器数据都通过可联通控制的总线触点汇聚在一起，经可自由选择的现场总线传送给上一级数据评判系统。而数据的判断可以使用市场中常见的可视化系统和过程控制系统来完成。这一解决方案主要针对在现有设备或者已经运行使用生产线中的集成而设计。

状态监控系统的运行

在2007年的甜菜收获季节中，北方糖业公司在干燥机的两台通风驱动装置和Wago I/O系统的分离机中引进了部分状况监控系统。测试的结果非常理想，从而满足了引进状态监控的前提条件。

在2008年的甜菜收获季节中，生产厂中的9台分离机中各配备了3个传感器（通风侧驱动、驱动轴侧和分离机）。Tandem-Piezo振动传感器接收这些诊断数据。由Vibrations-Klemme VIB I/O 750-645和4~20mA的4通道模拟信号输入750-453以及WagoI/O系统中750-841以太网监控器采集转速信号。所有的数据都由可编程控制的以太网监控器汇总、处理、传送到MES生产制造执行系统数据集中。生产制造执行系统把这些数据搜集保存起来，可以在企业以太网中随时调用。需要在MES生产制造系统中长期归档保存的数据通过OPS接口进行传递。

现在，可以在分离机的接触点处准确地检测下列3种不同的检测值：

振动速度RMS（均方根）：较高的震动速度表示不正常的工作状态（上料的数量和质量，设备的不平衡）。

滚动轴承参数值出现“噪声”：当滚动轴承的噪声值较大时表示缺乏润滑。

滚动轴承参数值达到“峰值”：当滚动轴承的噪声值较低、峰值较大时表示滚动轴承已损坏或者润滑中有杂质。

为了使分离机转速经常变化时的检测值具有可比性，只采集设备稳定状态时的信号，例如：离心分离（最大转速）或者空载时的信号。在对采集的信号进行判断时，按照ISO10816-3标准的规定在Wago系统的输出触点上输出四个等级的信号。由于每一台设备都有特殊性，因此标准只是辅助性的，每一个具体应用都有一个合适的输出点。Weishäupl先生认为，这一标准在实践中具有指导性的作用，“数据也很准确”。

及时了解生产设备的现状

在状态监控系统的帮助下，控制中心的负责人和设备操作者能够清楚地了解设备的运行状态。软件以曲线的形式把3个检测值的结果显示在显示屏上，提供50天的趋势分析（按小时平均值），并在偏离标准值时给出当前状态的文字提示，例如噪声值过高，请注意轴承的工况等等。利用以太网连接，Weishäupl先生可以随时了解这些数据，并可在其他的企业基地调阅这些数据。

状态监控的投资很快就能收回，它的效益很容易体现，比如，某天夜班的值班人员发现分离机的振动速度RMS明显高于正常值，很快就排除了从不平衡到非标准的原材料质量的影响，确定是前一工序的蒸煮过程不符合生产技术规范的要求。添加的制糖原材料的质量直接影响到设备的振动测试，结果表明由于结晶糖颗粒大小不均匀产生了强烈的振动，对离心分离过程产生了干扰。传感器很快就识别出这种增大的振动，从而迅速分析，得出故障原因。

Frank Weishäupl先生希望很快地收回状态监控系统的投资。长期以来，分离机的滚动轴承每三年预防性地更换一次。根据状态监控可以把滚动轴承的使用年限延长到5年，同时避免驱动系统的突然失效。“我们通过状态监控及时地发现有问题的轴承，并及时更换，从中获得了很大的收益。”之前，因为无法准确地界定到底是哪一个轴承出了问题，我们需要把4个轴承都换掉。借助于状态监控，设备的维护费用和成本都明显地降低了，避免了大的损失。

结语

“在引进了状态监控之后我们有了灵活的设备维护保养解决方案，有更好的费用-利用率比例关系。”Frank Weishäupl先生说道。他突出强调了输入输出系统和自由编程控制的Wago解决方案，因为利用这些可以方便地配置很多的参数，例如分离机转速。他们计划下一步实现超出设定值上限时发出报警提示的状态监控。