Page 121 - 《橡塑技术与装备》2026年4期

工业自动化
INDUSTRIAL AUTOMATION

备可靠性、工艺稳定性与生产透明度。 AMS2750E），生成符合性报告； SPC（统计过程控制）：
（1）动态工艺曲线可视化，HMI 界面以高刷新率 对关键参数（如压力）进行 CPK 分析，识别系统性偏差；
（≥ 1 Hz）同步渲染所有温区设定温度－实际温度双 能耗瓶颈诊断 ：按温区 / 时段统计能耗分布，定位热
轨曲线，支持毫秒级延迟显示，直观呈现加热 / 保温 / 效率洼地（如模具密封劣化导致保温能耗上升 15%）。
冷却各阶段的温度跟随精度与均匀性偏差；集成压力 - （3）知识沉淀与协同优化，报警解决方案库 ：积
流量 - 时间三维图谱，实时监控管道内氮气动态，结 累维修案例与处置有效性评分，形成企业专属知识图
合阀门开度反馈，构建气路系统状态全景视图。 谱。
（2）生产进度智能导览，阶段化进程管理 ：自动
识别当前工艺阶段（预热 / 加热 / 定型 / 抽真空），并
基于剩余时间倒计时与能耗预估，辅助生产调度决策；
异常工况标定 ：当参数偏离安全阈值时，曲线自动触
发颜色报警标记（如超温段显红色），实现异常快速定
位。

2.3.2 故障诊断
系统预置故障模型库，通过分析传感器数据、电
源参数和设备状态（如线圈短路、热电偶断路、超温、
压力异常等），实现故障的实时报警、分类和初步定位，
并给出处理建议，提高设备可维护性。故障诊断画面
如图 4、图 5 所示。
图 4 内温故障诊断
（1）故障知识库与模型引擎，多层级故障树建模：
内置典型故障模式（如加热线圈匝间短路、热电偶动
态漂移、液压系统保压失效），覆盖电气 / 传感 / 热工
/ 机械全系统 ；多源数据协同分析 ：吸合电流突增（线
圈短路特征）、温区温差扩大（热电阻失效）、压力梯
度异常（阀门泄漏）等关联参数组合判据，降低误报率。
（2）诊断－响应闭环机制，四级报警策略 ：区分
预警（黄色）、报警（红色）、急停（闪烁红色）等级别，
对应不同处置时效 ；根因定位与处置指引 ：报警触发
同时推送故障定位树状图及处理预案（如 “T3 区热电
阻断路 ：检查接线端子 X7-24”），缩短 MTTR（平均
修复时间）30% 以上。
2.3.3 数据管理
图 5 外温故障诊断
所有工艺参数、生产数据、报警记录均存储于数
据库，支持按时间、批次、规格等进行查询、分析和
3 仿真与实验分析
导出，为质量追溯和工艺优化提供数据支撑。
为验证所设计控制策略的优越性，首先在
（1）结构化数据仓储架构，时序数据库 高效存储
Simulink 环境中搭建了电磁加热温控系统模型，对比
秒级传感器数据流，关系型数据库 管理工艺配方、报
传统 PID 与模糊自适应 PID 的控制性能。仿真设定一
警事件等结构化数据，支持 TB 级历史数据毫秒检索 ；
条包含快速升温和多段保温的典型硫化温度曲线。
元数据标签体系 ：为每条数据附加批次号、工件图号、
仿真结果表明，在相同的工况下，模糊自适应
操作员工号等 20+ 维度标签，实现全要素追溯。
PID 控制相较于传统 PID 控制，上升时间缩短了约
（2）深度分析应用场景，工艺合规性审计 ：自
38%，最大超调量降低至 1% 以下，并且在设定值变
动比对实际温度－时间曲线与工艺规范窗口（如
化及存在扰动时，表现出更强的鲁棒性和更小的稳态

2026 第 52 卷 ·69·
年