Page 70 - 《橡塑技术与装备》2026年1期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

的主动参与程度并保证设备运行安全可靠，依托所开 启动功能。这样一来，按照开机系统提示对机组进行
发的挤出机组数字孪生系统，开发了挤出机组的开关 必要安全检查后，操作人员便可以按照屏幕上的提示
机指导系统。该系统运行过程中，系统对开关机步骤 按顺序执行开机步骤。在关机过程中，跟随系统提示，
的提示是基于设备的实时状态开展的。在开机过程中， 在完成实验物料清洗的基础上，还可以保证机器的关
系统将开机过程划分为 10 个环节，在前序环节没有执 机状态最适合于下一次实验启动。关机环节以机组电
行到位时，不会给出对后续环节的执行提示。比如说， 源最终全部断开为终点，避免安全隐患。开机指导系
当机筒实时温度低于设定温度时，系统不会进入保温 统部分环节的指导界面如图 3 所示
阶段 ；当保温时间低于规定时间时，系统会屏蔽主机

图 3 指导界面

1.4.2 故障监测报警专家系统 2 数字孪生带来的好处
故障监测报警系统的开发目的在于①减少设备联 2.1 安全程度提高
锁关机的次数 ；②在发生联锁关机时指出故障产生点 基于数字孪生的设备管理系统可以有效地提高设
位置 ；③给出解决故障的指导方法。以主机螺杆驱动 备运行安全程度。以开机指导系统为例，操作人员跟
电机电流的监测为例，对该系统的功能进行分析。实 随系统的指示进行开机各环节操作的同时，系统实施
验中，如增加主喂料量时，主机电流会呈现随加料量 监测开机进展情况，可以最大程度避免无经验操作人
的增加而快速上升且随后趋于稳定的变化过程。对于 员因疏漏所造成的设备潜在风险和故障。与此同时，
没有经验的学生操作人员来说，如果其对主喂料转速 数字孪生系统还可以根据设备的实时状态规范无经验
调整过快，则很有可能会发生主机电流瞬间过载导致 操作人员的操作流程，避免不当操作所导致的联锁停
联锁停机的故障。为此，系统会根据主喂料转速、主 机。据不完全统计，使用该系统前后设备运行联锁停
喂料电流和主机电流的变化，给操作人员必要的指导 机次数降低了 50%。
意见。如主喂料转速调整过快，则提示操作人员停止 2.2 设备运维成本降低
操作的同时反向调整喂料速度。从而可以有效地避免 设备用电是实验室设备的运维成本的主要部分之
因主机电流过载而造成的联锁停机。再比如，通过对 一。以开机过程设备保温环节来说，采用数字孪生管
机筒温度历史数据的分析，加之利用对应机筒加热器 理系统后，系统会根据机筒的实际温度变化确定保温
电流的实时数据，可以判断机筒加热器可能存在的故 时间的终点，不仅可以保证设备升温热透，而且可以
障。正因为设备某种故障的出现可能对应多种原因， 给出保温阶段终止提示，从而可以最短的保温时间启
对于经验不足的学生操作人员来说快速形成解决故障 动设备，避免过度保温所造成的能量损失。与此同时，
的思路更为重要。以加热器无法正常工作的故障为例， 数字孪生系统可以保证设备一直处于高效稳定的工作
专家系统会给出检查线路端子是否松动、检查线路电 状态，在保证设备处于能效最优的同时，还能保证设
气元件（熔断器）是否断路、检查温控仪表是否正常 备处于良好的健康运行状态。从而有效降低设备维修
工作的检修指导意见。 次数、提高易损件寿命，降低运维成本。

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