機電一體化裝置故障診斷技術探索論文

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摘要:國內外機電方面的專家都十分重視機電一體化裝置的故障診斷,該技術診斷方法的應用能夠幫助人們在一定程度上對於裝置的正常執行與否進行相關的瞭解,看其是否有故障隱患存在,同時還可以對於故障所發生的具體位置以及原因進行精確的判斷。其應用首先能夠確保裝置運轉的順利,降低維修費用,對於產量以及質量的提高十分有利;再者還能夠有效的避免發生惡性事故,從而防止出現更大的經濟損失。所以加強對於機電一體化裝置的故障診斷技術的研究是十分有必要的。

機電一體化裝置故障診斷技術探索論文

關鍵詞:機電一體化裝置;故障診斷;措施

現階段製造業當中應用機電一體化的技術較多,如果機電裝置有故障發生,便會在一定程度上影響生產製造的穩定性。對於機電裝置當中所存在的問題進行處理,將現有的機電裝置不斷的進行改進和優化,會對機電一體化的程序產生影響。

1機電一體化裝置的網路結構組成

1.1裝置層

作為立足於現場匯流排技術工業指標的裝置層網路是開放性網路,其在簡單的高層PLC、計算機等裝置以及低層的閥門、拖動裝置、感測器等工業裝置間進行連線。當今,場地匯流排技術越來越發展和進步,已具備很多種型別的網路結構,如環形、樹形、匯流排、星形、混合形等。

1.2自動化和控制層

統一對等通訊網路跟I/O網路可以變成實現高吞吐量需要以及及時性的控制網路,應用的較為廣泛的網路主要以DH-485網路、工業乙太網以及DH為主。其中,控制網ControlNet具備良好功能,能夠控制傳動、整合運動、離散以及過程,除在對輸入資料以及對等通訊資料進行多通道傳播的同時,有著特殊的時間片控制演算法,可以對在時間方面要求較嚴的預定資料進行傳輸,和在時間方面要求較低的資料做比較,在對非預定資料進行傳輸的時候具有較高的優先權,從而更加確定地進行傳輸,確保控制器跟I/O重新整理間的互鎖一直優於程式通常的資訊傳輸、下載、上載等。

2機電一體化裝置的故障特點

通常情況下,在機電一體化裝置當中具有較多的零部件,同時還具有較高的技術水平,據相關顯示統計,和一般的機械裝置相比,機電一體化裝置出現故障的次數要多出很多。在這樣的情況之下,在對其故障進行診斷的時候,單單憑人工經驗來進行顯然是不準確的,因此加強對於機電一體化裝置故障診斷技術的研究勢在必行,機電一體化裝置的技術組成主要如圖1所示。機電一體化裝置的故障特點有下面幾點。

2.1零部件較多

在機電一體化裝置當中主要特點之一就是零部件較多,所以就機電一體化裝置本身來講是技術元素以及多重零件的集合,各個部件之間的銜接就能夠很好的促進裝置的運轉,因此只有具備較高的銜接功能方可滿足複雜的機電一體裝置執行標準。在對日常工作過程中的機電裝置進行診斷的過程中,要想將零部件當中的故障及其產生故障的原因快速的找出來存在著一定的難度。這主要是由於造成機電一體化裝置故障的因素較多,在這眾多因素當中難進行判定的就是機械裝置的零部件故障。再者在檢測的時候因為一些故障在短時間變化不大,對於機電一體化裝置的順利執行暫時不會造成太大的影響,因此報警系統往往不會發出警報。

2.2目的性非常強

之所以要對機電一體化裝置的故障進行診斷,其主要的目的就是在機電一體化裝置執行的時候可以應用到相關的技術,同時有效的對故障進行處理,從而確保安全生產,避免產生人員傷亡以及經濟損失的情況。

2.3綜合性非常強

由於機電一體化裝置的複雜性,對後期的故障診斷工作也造成了一定的困難。在對其進行診斷的過程中,會涉及到液壓機器的操作原理和應用、摩擦學、機械製造以及物理學等,對於故障診斷人員儲備知識的要求就相對較高,所以綜合性較強。2.4理論和實踐的統一性在進行診斷以及維修技術選擇的時候可以按照良體情況來決定,之前所得到的結果可以在後期的實踐當中用到。

3機電一體化裝置故障診斷檢修原則

因為機電一體化裝置具備的獨特特點,所以在診斷故障的時候我們可以通過轉變思維方式來進行。在工作的過程中必須要準確清晰的掌握機電一體化裝置的情況,對於不同模組的框架圖都要仔細瞭解,結合各個組成部門的具體作用以及所在的環境和具體的分佈情況,對發生故障的形式以及嚴重與否進行分析瞭解,可採用故障樹的方法來對其進行相應的分析,根據所產生的故障的情況,做具體的分析,儘可能的找出影響其可靠性的原因以及故障形式的邏輯關係,對於造成故障的原因進行了解。在對機電一體化裝置的故障進行分析的時候常用的有幾下幾種方法:故障樹分析法、溫度檢測診斷法、聲檢測診斷法、自診斷法(故障程式碼、故障指示燈以及報警等)、振動檢測診斷法、壓力檢測診斷法、噪金相檢測診斷法以及時域模型分析法等。在進行診斷的過程中,對於以下幾點尤其需要進行注意:①先機後電,由於機械結構的直觀性,故障當中一些較為明顯的情況可以通過肉眼直接看到,如卡死、變形、打滑以及斷裂等,所以在具體進行的時候可以先就機械部分進行,來檢查其是否出現了故障。②裝置外部先進行檢查之後才是內部,先是執行元件接著對控制元件進行檢查,一切檢查完之後再來檢查驅動原件,找到產生故障的原因。③先主幹後枝葉,對於主要部件先進行檢查,再檢查次要部件,對於結合部的零件以及介面部件尤其需要注意。

4機電一體化裝置故障診斷技術現狀

4.1理論體系不完善

要想很好的對機電一體化裝置故障診斷技術進行利用,就必須要有理論依據作為支撐,根據相應完善的理論可為其提供具體的參考技術指標,從而在理論與實踐的結合過程中,進一步保證機電一體化裝置執行的穩定性。現階段應不斷完善機電一體化故障診斷技術理論體系,以提高機電裝置的執行效率。

4.2技術規範性較差

就現階段的機電一體化裝置故障診斷技術來講,一般情況在進行檢查的時候,是將裝置當中的具體執行情況來作為主要依據的。而在實際進行的時候其故障的判斷依據也是根據工作人員以往的工作經驗而進行的,所以存在著一定的缺陷性。裝置在實際進行執行的過程中,由於其執行情況不是十分理想、器件間差異等各方面的影響,都會對故障的診斷工作造成一定的影響,由此得出的診斷結果缺乏一定的準確性。

5機電一體化裝置的故障診斷技術

在對機電一體化裝置故障進行檢測的時候,第一需要做的就是判斷裝置是否有故障產生、故障大致發生在什麼位置,同時還需要定期將檢測訊號傳送到機電裝置內部當中,對於所接收到的資料訊號和其診斷物件進行認真比對,最大程度的確保資料診斷報告的準確性,從而確切的對故障情況以及具體位置進行掌握。再者就是對於所產生故障的種類一定要清楚,就必須要對資料進行更深層次的分析。對故障的具體位置及其產生故障的原因進行充分的掌握。最後就是在對故障進行修復的時候,必須要對故障進行診斷檢測,從而確保機電一體化裝置執行的穩定性。如果其執行狀況穩定,就可以在對裝置進行定期檢測的時候,通過時序模型以及濾波等技術和方法來進行,從而對於機電裝置是否有故障存在加以確認;如果機電裝置的故障已經產生,就需要通過資料分析以及模式識別的技術,來對產生故障的原因、所在位置及其種類進行更為具體的分析,以便於維修檢測技術的選擇。現階段所用到的故障診斷技術主要有以下幾種。

5.1劃分故障類別的技術

能夠結合故障損壞的零部件的情況以及故障對裝置順利工作產生的'影響,劃分故障為非破壞性故障和破壞性故障,在實際檢測機電一體化裝置的過程中,對故障的分類能夠引導維修工作者快速地確定故障的範圍及其主要因素,從而對嚴重影響機電一體化裝置工作的裝置問題進行解決,儘量地防止損壞和損失。

5.2線上診斷以及離線診斷的技術

在機電一體化裝置發展故障之後能夠應用離線診斷,而尤為實用的是線上診斷。當前資訊科技迅速發展和應用,可以應用資訊科技實時地發現故障問題。近年來,不斷進步的故障診斷技術中的線上診斷技術可以劃分為知識的技術、處理訊號的技術、模型解析的技術,其中,知識的技術與處理訊號的技術無需對物件的數學模型進行檢測,因而被廣泛地關注。

5.3檢測裝置引數的技術

在機電一體化裝置當中都有一個共同點那就是固定的引數,每一個零部件的固定引數都是不變的。在判斷零部件的損害程度時,主要是根據裝置在執行過程中的相關資料以及振動頻率來進行的。該技術之所以能夠被廣泛使用,主要是由於其具有較高的準確率以及便於操作的特點。

5.4裝置油液磨損需要準確識別

在對故障進行診斷的時候,可以通過裝置油液的磨損程度來對其進行識別,發生油液磨損的位置主要通過油液對裝置的執行影響、機械裝置自身的物理狀態和油液具體成分來判斷和確定。

5.5診斷故障的專家系統

專家系統的幾個基礎組成部分是使用者介面系統、檢測故障資料庫系統、分析故障推理系統等,在應用專家系統的基礎上,能夠更加深入地推動機電一體化裝置故障診斷技術水平的提升。診斷故障的專家系統以應用與推廣資訊科技作為基礎,且基於資訊智慧的一種新型的機電一體化裝置故障診斷系統,應用這種系統能夠大大地提高故障診斷的效率以及準確性,從而使物力、人力的支出減少,屬於當今比較先進的一種故障診斷技術。

6優化與完善機電一體化裝置故障診斷技術的措施

6.1提高機電一體化裝置故障診斷技術的準確率

裝置故障診斷的準確性和有效性可以在一定程度上縮短維修時間,具有一定的節約成本的優勢。所以,在診斷機電一體化裝置的時候,必須要將其準確性進行提高,通過相應的對策來提高機電裝置的故障診斷率。但是,具體的診斷機電裝置故障的時候,其結果的準確性受故障特點的影響,其過程較為複雜化,還涉及有機電安裝、製造技術以及機電維護等方面,這些方面在出現的時候或許是間接的或許是連續的。如此就對檢測儀器提高了要求,需要儘可能的確保診斷結果的準確性。

6.2建立和完善故障診斷理論系統

在現階段對機電一體化裝置故障診斷技術的分析在理論以及清晰度方面還需不斷完善,所以,對於故障診斷系統一定要進行完善,對其診斷方法進行全面的歸納,從而不斷完善故障診斷系統,從而可以對所產生的故障進行解決。

6.3關注故障的漸變過程

以前在對故障診斷的時候通常是根據以往的知識和工作經驗來進行的,但是在具體的機電裝置故障診斷的過程中通常會出現心有餘而力不足的情況,特別是每一個裝置當中的零部件都是不一樣的,如此故障診斷的難度就大大的增加了,會產生錯誤的診斷結果,尤其是在故障剛剛產生的時候,由於不太明顯,通常診斷起來較為困難。所以,在對故障進行診斷的過程中對故障的漸變過程一定要明確,對每一種狀態都要進行統計和分析,對於不是十分明顯的故障進行診斷時所採用的方法進行探究。

7結語

利用機電一體化裝置故障診斷技術進行分析,對於機械是否有故障產生進行預判,對於產生故障的原因及其具體位置能夠及時找出,在節約維修成本的同時還在一定程度上提高了生產效率及產品質量。

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