矿山粉碎机实时监测与调度优化
“控制”、“调度”、“特征检测”、“实时监测”是工业物联网在具体工业场景中所需的，也是智物联目前在MixIOT的应用上做重点突破的方向。本文以矿山的粉碎机系统为例，加深一下对于它们的理解。重点是明白，其实它们之间并没有十分明确的，必须的界限。
在矿山，矿石采回来后，首先就是要进行粉碎，粉碎机系统应该是最为传统的工业装置了，图示如下:矿石采矿后，大卡车把矿石运到矿石粉碎场卸料，通过进料传输机把矿石输送到提升机，提升机就像个电梯一样，把矿石再送到螺旋进料机，再由螺旋进料机把矿石推到粉碎机里面，矿石经粉碎后，通过料斗，落到出料传输机，进来的矿石，如果本身就是细碎的，就直接通过1#分流筛落到四个出料储槽。下面以“实时监测”为例，来解释一下，这个项目要做什么。粉碎机非常容易出问题，关键就是进料量与粉碎能力不匹配。粉碎机有个外壳，这个外壳是可以空转的。外壳里面有一个像搅拌棒一样的粉碎棒，用这个粉碎棒去把矿石砸碎。假设，正常矿石进料的话，粉碎机的电流是-A，一旦进来的料多了，粉碎机的力矩就会增加，电流增大。一旦进来的料太多堵死了，再加大电流也粉碎不了的话，粉碎机电机就会被烧掉。粉碎机的这些问题，一直都没有得到彻底解决，最多也就是增加了一些限流保护装置，也就是设定电流超过一定限度时，赶紧停机，停止粉碎，以免电机被烧掉。然后，就要让工人爬到粉碎机上面，打开粉碎机盖子，用一根铁棒子不断的捅，让里面的料落下去一些，等到粉碎机里面的空间有松动了，工人下来，再启动粉碎机空转，让粉碎好的细碎矿石先落下来，然后再启动粉碎。如果我们去过矿石粉碎场的现场，就会知道，上述的这个事情，反复发生。一旦粉碎机被堵塞，还要及时去停掉进料传输机、提升机、螺旋输料机，否则矿石还是会被源源不断推到粉碎机里面，而粉碎场很大，这些动作要依次完成，并不能很及时，而且人工处理也是非常危险的。但如果矿场用了我们的实时监测系统，那么，这一系列问题其实就都很容易解决了。不仅可以防止粉碎机电机被烧掉，防止粉碎机堵死，还能节能。下面就用这个例子，来慢慢讲解。首先，要做好数字化工作，就是数据采集，粉碎系统中，进出料传输机、提升机、螺旋进料机、出料储槽等设备，都是独立的，整个粉碎系统实际上是多种设备拼凑在一起。所以，要分别去做好数据采集，做好这个一览表：我们一个一个来对应,首先是粉碎机：粉碎机电流是只读的，粉碎状态是可以控制的。进出料传输机、提升机、螺旋输料机，启停状态，可以读写，可以控制。出料储槽储量是可以读，闸口是可以控制。假设，现在我们分别采集了数据，在现有的MixIOT系统里面，它们分别是多个对象，这些对象是之前就建立好的，因为需要做显示板、大屏、统计之类的,这些都不是问题。现在如果要来做调度或者实时监控，需要做一件事，就是新建一个实时监控的对象。建立这个新对象，要写一个对应的映射表。每个装置当然可能会有其他很多参数，但对于实时监控而言，这些参数并不需要。所以，这个新对象，仅仅保留了所需要的FV，重新命名。我们要做的，实际上是粉碎机保护，就是三个问题要解决:1、监控什么数据，什么特征；2、检查什么关联条件；3、当出现所监控的特征，而且满足关联条件后，需要采取什么行动。这个案例其实是很明显的，我们一个一个来回答：1、需要监控的数据，就是粉碎机电流。这在我们定义的特征中称为“上楼梯”（Upstairs)的类型，而且上楼梯后，维持一段时间的高位电流。之所以可以维持一段时间的高位电流，是因为毕竟电机也是铁打的，只要时间不长，还是不会出问题。假设上楼梯特征定义为，在一分钟里面，电流升高30A，并维持在A左右3分钟。2、关联条件，就是螺旋输料机维持在运行状态，也就是还在不断往里面推送矿石。3、如果发现电流上楼梯，而且维持电流高位3分钟的时间里面，螺旋输料机还在不停的往里面推送矿石，那么，就要依次停掉：进料传输机、提升机、螺旋输料机。假设，我们是Admin，现在就来创建这个项目。图示的项目列表中因为之前已经有过一个发动机异常停机保护的项目了，所以粉碎机是第二个创建的项目：现在创建项目：这几个容易写的内容，先写好，该输入的输入，该选择的选择，脚本一个一个来：先看看，特征脚本怎么写：F1，是第一个特征的标识，为了关联条件的表述对应一致，用一个“行号”。该特征监测是从0-60秒，因为我们需要监测的是一分钟内电流上楼梯，总监测时长是0-，也就是4分钟；监测F是S，因为这个应用已经选择了对象OBJ，所以，脚本中也无需再指明对象标识了。Upstair特征三个参数，分别是30、5、60。60就是interval；30是爬升高度；5是爬升后的最大降低高度。也就是说，原来的电流是x的话，上楼梯后，电流应该在x+25到x+30之间，这是Upstair（30，5，60）三个参数的含义。再看F2，第二个特征，Maintain（5，5，）。自然是interval；第一个5，是向上波动5，第二个5是向下波动5。假设爬楼梯后，电流是y，那么F2特征的意思，就是要维持在y-5到y+5之间。这里，可能大家会有疑问，为什么我们所有的特征，都只谈“增减”，而不谈“实际的量”是多少？那能不能写一个Maintain（,,）呢？这肯定是不行的。至于为什么不能这样，很难几句话说明白，但大家只需要记住一点，因为原来的x、y是多少我们并不知道，而且我们也并不关心，我们关心的是增量。再来看，关联条件设定脚本怎么写：关联条件前面也解释了，就是螺旋输料机还在维持工作，也就是S这个FV一直都1：这样，关联条件设定的脚本也就出来了：检测结果的输出，就不写了。关联适配器设定脚本，回顾一下需要采取的动作就行，如果发现特征，且满足关联条件，那么需要采取几个动作，分别是：（1）让粉碎机空转。空转的意思，就是不加粉碎力矩，让已经细碎的矿石先通过空转捣腾出来。这个对应的适配器是，Key是L1_，让它等于1;（2）让进料传输机停下来，对应的适配器是A，Key是L1_，让它等于0；（3）让提升机停下来，对应的适配器是A，Key是L1_，让它等于0；（4）让螺旋输料机停下来，对应的适配器是A，Key是L1_，让它等于0。这样一来，反向控制设定也就出来了：该输入的都输入了，保存：保存后，就能看到创建好的第二个实时监控项目：我们画一张图：上图中，要注意，蓝色的虚线，是监测到的时刻。这个时刻，不是挂小旗的地方，而是整个秒（4分钟）结束点位置，监测到电流上楼梯而且维持3分钟后，并与关联条件做检查，确定是完全符合特征，就下发指令。粉碎机收到指令后，停止粉碎力矩的加载，转为空转。这需要一点时间和过程，过了一会儿，粉碎机电流就下来了，实时监测就起作用了。如果我们同时也做了监测结果输出，比如输出到App、转载请注明：http://www.abuoumao.com/hyfw/527.html
