1硬件系统架构设计
通过外接可编程控制器采集设备保养单元的运行信息（主要是保养单元的开停机信息），不变动生产设备的任何运行单元，保证对设备的正常运行不产生任何影响。本设计从各保养单元的主开关处引出线缆，接入可编程控制器的输入端子，供可编程控制器提取开关的状态信息，也就是设备保养单元的开机状态。
2可编程控制器选用与程序设计
可编程控制器负责提取、记录、传送各保养单元开停机状态数据，包括开机时间、停机时间。通过串口和计算机进行交互，当计算机提取数据时传送给计算机端口。系统采用泰达DVP系列可编程控制器，该产品性价比较高。其主要优点是：（1）采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件；（2）采取了一系列软硬件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，适用于有强烈干扰的工业生产现场；（3）系统的设计、安装、调试工作量少，维修方便；（4）厂商提供计算机接口函数，简化了管理信息系统的接口设计，提高了开发效率。采用可编程控制器的停电保持寄存器D区记录保养单元开停机信息，可防止停电后的数据丢失。每一个输入端子对应一定数量的存储区域，采取循环写入的方式节省存储空间，以便于记录更多保养单元的状态信息。
3信息管理系统总体设计
本系统以对设备的维护保养信息管理为主线，通过对信息的收集、存储、传递、统计、分析、综合查询、报表输出和信息共享，及时为企业领导及各部门管理人员决策提供全面、准确的信息数据。本系统突出实用性，保证可靠性，兼顾先进性，具备扩展性，共包括五个子系统：保养设备管理子系统、设备保养管理子系统、设备检修管理子系统、设备运行信息提取子系统、数据统计查询子系统。通过现场调研分析，结合已经开发运行的设备保养信息管理系统的状况，归纳出企业的需求为：系统能够通过计算机对保养单元的运行状态进行处理，依据制定的保养规划自动生成保养任务并能记录停机故障信息、处理紧急维修任务；对备件的消耗情况进行记录；对系统产生的数据进行挖掘、整理、分析，形成简单明确的分析报表，比如停机故障归类一览表、保养耗材统计表、备件使用情况等，为管理决策提供依据。
3.1保养设备管理子系统
对需要保养设备的信息进行整理录入，包括采集设备的生产日期、采购日期、投产日期、综合工况等；对设备常用备件进行统一登记，包括备件型号、兼容型号、供货厂家、库存状况等进行综合的信息管理，以便进行保养准备工作。
3.2设备保养管理子系统
根据设备保养单元的维保计划、点检计划、维保历史记录、已完成清单和未完成清单等信息，对设备的维修保养、日常点检信息进行详细全面的信息综合管理。
3.3设备检修管理子系统
结合设备的维护保养和日常点检信息制定检修计划，并根据计划做好备件准备工作；对检修过程进行详细的记录，对检修备件的使用情况进行详细的登记；通过检修数据的统计分析，修正维保计划和点检计划。
3.4设备运行信息提取子系统
通过PLC通信接口定期循环提取设备保养单元的运行信息，经过技术处理，得到相应保养单元的启动、停止的时刻信息，并传送给设备保养管理子系统使用。
3.5数据统计查询子系统
通过保养设备的工况信息、备件库存信息、保养记录、点检记录、检修记录、停机信息等进行年度、月度和特定时间段的分析统计，形成保养设备的综合信息报告，为企业决策者制定设备采购、安装、保养计划提供参考，为企业的正常生产做好保障工作，提高企业的生产效益。
4子系统设计（以设备保养管理子系统设计为例）
根据企业设备的保养流程，结合设备保养手册的要求，设备保养管理子系统设计操作流程为“管理人员维护—设备维护—备件维护—模板维护—任务管理—停机信息维护—查询分析”。设备保养子系统的功能模块设计需求为：系统能够接收保养单元的运行状态数据，由计算机依据制定的保养规划自动生成保养任务并能记录停机故障信息、处理紧急维修任务；对备件的消耗情况进行记录；对系统产生的数据进行挖掘、整理、分析，并形成简单明确的分析报表，比如停机故障归类一览表、保养耗材统计表、备件使用情况等。本子系统规划为以下功能模块：保养任务管理模块、保养策略管理模块、保养备件基础信息管理模块、保养查询模块。其中保养任务管理模块负责维护设备保养单元的运行状态信息，对这些信息加工整理入库，管理自动、手动生成的各类任务，细化任务的保养内容、备件用量，并对保养任务的完成情况进行详细的记录，系统每日定时检查未完成的保养任务并给出提示信息；保养查询模块负责查询已经生成的各类保养任务和任务的完成情况，查询设备的停机记录，依据设备或时间段进行备件消耗情况统计，统计设备的开机率；保养策略管理模块依据保养手册维护保养单元的保养计划，如保养周期、保养工时、保养内容、备件用量等，系统依据保养单元的运行情况轮询是否达到保养周期规定的时刻，自动生成保养任务并给出提示信息；保养备件基础信息管理模块完成保养使用备件的录入、修改功能，便于统计设备保养的备件消耗情况。
4.1界面设计
系统采用PowerBuilder进行开发，利用可视化窗口操作，通过各种控件的组合使用来完成相应的程序功能。所见即所得的友好设计界面对开发效率的提高有很大的帮助。
4.2功能设计
4.2.1用户账号维护
使用系统的人员必须建立相应的用户账号，系统根据其职责不同赋予不同的管理权限。系统预置的系统管理员账号为admin，初次使用必须使用管理员账号，然后才能创建具体的使用人员账号。（1）登录账号必须唯一，可以是字母数字的组合。（2）登录名称为真实姓名，以便于进行系统操作的日志追踪。（3）权限项为“H”或“L”或负责管理的设备代码。“H”为管理员权限，能完成所有的操作。“L”为统计员权限，只能查看信息；设备号权限能管理对应设备的所有操作，能查看其他设备的信息。非管理员权限的账号只能修改自己的密码信息。
4.2.2备件信息设置
系统所称备件为设备保养、点检、维修所用的物品，便于核算总体费用和相应的物料管理。为便于分类核算管理，需要建立备件的类别信息，如易损易耗、润滑等物料，也可以模糊管理，只建立一个大类。建立类别后，需要把保养维修过程中使用的备件先进行编码维护，然后才能维护到模板和具体的任务中。
4.2.3保养、点检、维修任务模板管理
系统任务的自动生成依赖保养模板，所以保养模板需要根据工作经验认真制定，否则将影响系统运行。新建模板功能只是给出编码、类别，详细信息如保养周期（关键参数，系统据此自动生成相应的任务）、保养项目、所用备件等必须再次通过窗口进行维护确认。创建模板是选择相应的类别，在本类内依次编号，并给出比较准确的名称。保养内容由保养项目自动生成，如需调试说明则录入到“保养说明”框中，点击“编辑项目”按钮或者点击“保养项目模板编辑”选项卡标签，进行保养项目的维护。在“备件使用模板浏览”窗口可以查看本保养的备件使用总体情况。保养、点检、维修模板都是在此窗口进行维护的，按照编码类别区分。
4.2.4任务管理
（1）任务的生成。系统根据保养模板设定的周期自动生成保养任务和点检任务，其依据为保养周期和上次进行本保养后的运行时长。维修任务由负责人员视情况手动生成。（2）任务的维护。任务根据模板自动生成后，需要负责人员根据本次保养的具体情况定制保养项目，保养项目、使用备件情况的操作类似模板的管理。（3）任务的完成。任务生成后，负责人员进行实际的保养、点检或维修作业，完成后把本次的保养设置为完成状态。如果任务没有全部完成，不要直接设置任务的完成，而是设置具体保养项目的完成情况，直到本次保养任务全部完成后，再设置任务的整体完成。
4.2.5停机信息管理
设备每次停机都会自动生成停机信息记录并弹出录入窗口，可根据具体情况输入适当的信息，以便事后分析处理。如属于正常停机就输入“正常停机”信息；如属于异常停机，则录入具体的描述信息并给出具体的处理信息以及预防信息。后补信息录入在“停机信息查询维护”界面完成。
5结语
本系统通过可编程控制器记录设备保养单元的运行状态，计算机通过和可编程控制器通讯获取设备保养单元的运行状态。保养管理系统对这些数据进行整理、记录并依据保养策略生成各种保养任务，通过统计分析系统生成的数据，提供详细、准确的报告信息，为设备保养决策提供有力的支持，以便准确及时地对设备进行精细化维护保养，保持设备的完好率、可利用率，为企业创造更好的经济效益。
作者：宋西军 曾志莲 白日欣 单位：河北软件职业技术学院 保定电力职业技术学院
