CN104076796A - 切粒机健康状态实时评价方法、装置和切粒机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切粒机健康状态实时评价方法、装置和切粒机。该方法包括：步骤1，实时计算切粒机的切刀压力值的实时变化率；步骤2，计算在预先设定的健康状态计算周期内，实时变化率为零的第一时长；步骤3，根据第一时长与理论时长的比值确定切粒机的健康状态，其中，理论时长是指在健康工作状态下，切粒机在一个压力值波动周期内其切刀压力值的实时变化率为零的设计时长。本发明可以对切粒机的设备健康状态进行实时的、有意义的监控与评估，能够保证切粒机的切粒质量。从而实现设备健康状态预测与实时监控，保证装置平稳运行，降低生产成本，提高经济效益。

Description

切粒机健康状态实时评价方法、装置和切粒机

技术领域

本发明涉及化工领域，特别是涉及一种切粒机健康状态实时评价方法、装置和切粒机。

背景技术

切粒机是一种可将物料制造成特定颗粒形状的成型机械，广泛应用于化工、石化、制药、橡胶、塑料等领域，有时也被称为切料机、切料设备、切粒设备。其中水下切粒设备是石化、化纤行业生产中的一种关键设备，它有一股平稳的水流流过模面，而与模面直接接触。切粒室的大小恰足以使切粒刀自由地转动越过模面而不限制水流为度。溶融聚合物从口模挤出，旋转刀切割粒料，粒料被经过调温的水带出切粒室而进入离心干燥器。一般说来，水下切粒设备也可以用于聚酯，包括PET、PBT、PTT、ABS等的水下切粒。切粒机工作状况的好坏直接关系到生产装置的平稳运行和最终产品质量。

图1示出了现有技术中的切粒机设备和压力检测点分布的示意图。如图1所示，切粒机1由的切刀3和模板4组成，切刀压力检测点分布如图1中的附图标记2所示。检测点2的采样数据实时传输至实时数据库系统或离散控制系统(DCS)进行数据存储与显示。

目前我国大部分化工装置中对于切粒机的工作状态监控仅限于在DCS中完成，受DCS功能所限，这种监控仅能够反映目前切粒机的运行现状，无法完成设备健康状态实时计算和针对设备进行预防性主动维护。

发明内容

本发明的目的是提供一种可在线对切粒机健康状态进行评估以对生产进行实时指导的切粒机健康状态实时评价方法、装置和切粒机。

为解决上述技术问题，作为本发明的第一个方面，提供了一种切粒机健康状态实时评价方法，包括：步骤1，实时计算切粒机的切刀压力值的实时变化率；步骤2，计算在健康状态计算周期内，实时变化率为零的第一时长；步骤3，根据第一时长与理论时长的比值确定切粒机的健康状态，其中，理论时长是指在健康工作状态下，切粒机在一个压力值波动周期内其切刀压力值的实时变化率为零的设计时长。

进一步地，方法还包括：步骤4，实时显示切粒机的健康状态的变化趋势，并在健康状态低于预先设定的阈值时报警。

进一步地，步骤1中的实时变化率是当前时刻的切刀压力值与前一采样时刻的切刀压力值的差值。

进一步地，理论时长通过以下步骤得到：步骤6，设定切粒机在健康状态计算周期内允许其切刀压力发生变化的允许时长；步骤7，计算健康状态计算周期与该允许时长之差，从而得到切刀压力变化为零的理论时长。

作为本发明的第二个方面，提供了一种切粒机健康状态实时评价装置，包括：实时变化率计算模块，用于实时计算切粒机的切刀压力值的实时变化率；零变化率时长计算模块，用于计算在预先设定的健康状态计算周期内，实时变化率为零的第一时长；健康状态确定模块，用于根据第一时长与理论时长的比值确定切粒机的健康状态，其中，理论时长是指在健康工作状态下，切粒机在一个压力值波动计算周期内其切刀压力值的实时变化率为零的时长。

进一步地，装置还包括：显示报警模块，用于实时显示切粒机的健康状态的变化趋势，并在健康状态低于预先设定的阈值时报警。

进一步地，实时变化率是当前时刻的切刀压力值与前一采样时刻的切刀压力值的差值。

进一步地，装置还包括理论时长计算模块，包括：设定模块，用于设定切粒机在健康状态计算周期内允许其切刀压力发生变化的允许时长；处理模块，用于计算健康状态计算周期与该允许时长之差，从而得到切刀压力变化为零的理论时长。

作为本发明的第三个方面，提供了一种切粒机，包括上述的装置。

本发明可以对切粒机的设备健康状态进行实时的、有意义的监控与评估，能够保证切粒机的切粒质量。从而实现设备健康状态预测与实时监控，保证装置平稳运行，降低生产成本，提高经济效益。

附图说明

图1示意性示出了现有技术中的切粒机设备的示意图；

图2示意性示出了切粒机处于健康及非健康状态时的切刀压力变化示意图；

图3示意性示出了切粒机健康状态实时评价方法的流程图；

图4示意性示出了切粒机健康状态实时评价装置的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图2示出了切粒机处于健康及非健康状态时的切刀压力变化示意图。如图2所示，当切粒机处于健康工作状态时(即图2中的虚线的左侧)，切刀压力在单位时间内处于其所设计的规律性变化；而当切粒机处于非健康工作状态时(即图2中的虚线的右侧)，切刀压力在单位时间内的变化也随之变得杂乱无章。

本发明中，术语“健康状态计算周期”在指在跟踪切粒机的实时工作状态信息时，以压力机在健康状态或称正常状态下完成一次规律性的压力波动所耗费的时间，以该时间周期为一个评价时间单元。对于一个特定的切粒机而言，该周期是固定的。当某一切粒机具有多种工作模式时，可能会具有相应种类的工作周期。本发明通常将该工作周期设定为计算周期，来评价切粒机的工作健康状况。

本发明基于切粒机实时运行的工作状态信息，首先，判断化工装置是否处于正常开车状态下；第二，实时获取切粒机切刀压力检测数据。这样，便可根据所获取到的相关数据，在设定的健康状态计算周期内实时计算健康状态评价指标。还可在计算得到的实时状态评价指标低于该切粒机处于健康运行状态下的指标时，触发报警信号，从而对化工连续生产过程中切粒机的健康状态进行实时的、有意义的监控与评估。

作为本发明的第一方面，请参考图3，提供了一种切粒机健康状态实时评价方法，包括：步骤1，实时计算切粒机的切刀压力值的实时变化率；步骤2，计算在预先设定的健康状态计算周期内，实时变化率为零时的第一时长；步骤3，根据第一时长与理论时长的比值确定切粒机的健康状态，这里，理论时长是指在健康工作状态下，切粒机在一个压力值波动周期内切刀压力值的实时变化率为零的时长。

本发明考察切粒机在实际工作过程中的切刀压力值实时变化率为零的时间长度(第一时长)，与切粒机在正常状态下的切刀压力值的变化率为零的理论时间长度(理论时长)之间的关系，并将二者的比值作为用于评价切粒机健康状态的指示，从而得到切粒机健康状态。

可见，本发明克服了现有技术对于切粒机的工作状态监控仅限于在DCS中完成且受DCS功能所限，这种监控仅能够反映目前切粒机的运行现状的缺陷，而本发明完成了设备健康状态实时计算和针对设备进行预防性的主动维护。本发明可以对切粒机的设备健康状态进行实时的、有意义的监控与评估，可以保证切粒机的切粒质量。从而实现设备健康状态预测与实时监控，保证装置平稳运行，降低生产成本，提高经济效益。

优选地，方法还包括：步骤4，实时显示切粒机的健康状态的变化趋势，并在健康状态低于预先设定的阈值时报警。这样，当得到切粒机的健康状态变化趋势后，便可根据所设定的切粒机健康状态阈值判断目前切粒机运行状态是否触发报警信号。

优选地，步骤1中的实时变化率是当前时刻的切刀压力值与前一采样时刻的切刀压力值的差值。其也可以以其他形式提供，例如二者的比值。在本发明的典型实施方式中，采样时刻是按照预定时间间隔设置，例如每1-5秒采样一次。

在一个优选的实施例中，在步骤1之前还包括：获取化工装置实时运行状态信息，并根据该信息判断化工装置是否处于正常开车状态；当处于正常开车状态时，执行步骤1及其后的步骤。

作为本发明的第二方面，请参考图4，提供了一种切粒机健康状态实时评价装置，包括：实时变化率计算模块，用于实时计算切粒机的切刀压力值的实时变化率；零变化率时长计算模块，用于计算在预先设定的健康状态计算周期内，实时变化率为零的第一时长；健康状态确定模块，用于根据第一时长与理论时长的比值确定切粒机的健康状态，其中，理论时长是指在正常工作状态下，切粒机在健康状态计算周期内其切刀压力值的实时变化率为零的设计时长。

优选地，装置还包括：显示报警模块，用于实时显示切粒机的健康状态的变化趋势，并在健康状态低于预先设定的阈值时报警。

优选地，实时变化率是当前时刻的切刀压力值与前一历史时刻的切刀压力值的差值。

优选地，装置还包括理论时长计算模块，其包括：设定模块，用于设定切粒机在健康状态计算周期内允许其切刀压力发生变化的允许时长；处理模块，用于计算健康状态计算周期与该允许时长之差，从而得到切刀压力变化为零的理论时长。

例如，本发明可将切粒机的设备健康状态实时评价方法固化在实时数据库系统或分布控制系统(DCS)中，通过实时对比理论计算值和实测数据之间的差异，结合基于历史数据所确定的相关阈值，可以保证切粒机的切粒质量。从而实现设备健康状态预测与实时监控，保证装置平稳运行，降低生产成本，提高经济效益。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、单元、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、单元、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明的范围。

例如，本发明可在实时数据库系统中，通过其与DCS控制单元的接口实现实时评价装置开停车判断标志、切粒机切刀压力检测数据的获取与存储，通过实时数据库系统计算单元实现切粒机的设备健康状态实时评价指标计算。从而实现动态显示切粒机健康状态变化和报警。

作为本发明的第三方面，提供了一种切粒机，包括上述的装置。

本发明基于装置实时运行的工作状态信息判断化工装置处于正常开车状态下，获取切粒机切刀压力检测数据。在设定的计算周期内实时计算设备健康状态评价指标，当所计算评价指标低于该切粒机处于健康运行状态时指标，触发报警信号，从而对化工连续生产过程中切粒机的健康状态进行实时的、有意义的监控与评估

本发明可以对切粒机的设备健康状态进行实时的、有意义的监控与评估，能够保证切粒机的切粒质量。从而实现设备健康状态预测与实时监控，保证装置平稳运行，降低生产成本，提高经济效益。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种切粒机健康状态实时评价方法，其特征在于，包括：

步骤1，实时计算所述切粒机的切刀压力值的实时变化率；

步骤2，计算在健康状态计算周期内，所述实时变化率为零时的第一时长；

步骤3，根据所述第一时长与一理论时长的比值确定所述切粒机的健康状态，其中，所述理论时长是指在健康工作状态下，所述切粒机在一个压力值波动周期内其切刀压力值的实时变化率为零的时长。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤4，实时显示所述切粒机的健康状态的变化趋势，并在所述健康状态低于预先设定的阈值时报警。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中的实时变化率是当前时刻的切刀压力值与前一采样时刻的切刀压力值的差值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1之前还包括：获取化工装置实时运行状态信息，并根据该信息判断化工装置是否处于正常开车状态；当处于正常开车状态时，执行步骤1及其后的步骤。

5.一种切粒机健康状态实时评价装置，其特征在于，包括：

实时变化率计算模块，用于实时计算所述切粒机的切刀压力值的实时变化率；

零变化率时长计算模块，用于计算在预先设定的健康状态计算周期内，所述实时变化率为零的第一时长；

健康状态确定模块，用于根据所述第一时长与理论时长的比值确定所述切粒机的健康状态，其中，所述理论时长是指在正常工作状态下，所述切粒机在一个压力值波动周期内其切刀压力值的实时变化率为零的时长。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

显示报警模块，用于实时显示所述切粒机的健康状态的变化趋势，并在所述健康状态低于预先设定的阈值时报警。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述实时变化率是当前时刻的所述切刀压力值与前一采样时刻的所述切刀压力值的差值。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括实时运行状态信息获取模块，其根据获取的实时运行状态信息判断化工装置是否处于正常开车状态；当处于正常开车状态时，向所述实时变化率计算模块发出指令，执行所述计算操作。

9.一种切粒机，其特征在于，包括权利要求5至8中任一项所述的装置。