談機電一體化設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用意義

摘要：當(dāng)前，機電一體化綜合實訓(xùn)實驗方法已經(jīng)在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用并產(chǎn)生了深遠的影響，綜合實驗技術(shù)有了新的希望和活力。自然地，機電一體化實驗設(shè)備在研制和實驗內(nèi)容、方法的研究方面均須圍繞這些要素開展。從專業(yè)人才需求出發(fā)，經(jīng)過崗位分析，進行專業(yè)定位和人才培養(yǎng)模式選擇，之后論述了行業(yè)內(nèi)應(yīng)用機電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建，實踐表明課程體系、實訓(xùn)環(huán)境、教學(xué)對人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高至關(guān)重要。
引言：
該設(shè)備主要由電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及機械系統(tǒng)等組成。設(shè)備采用計算機自動控制與手動控制相結(jié)合的控制方式,由計算機通過控制繼電器來控制電磁閥,進而控制液壓系統(tǒng),再由液壓系統(tǒng)控制執(zhí)行機構(gòu)來完成各種動作。該系統(tǒng)邏輯關(guān)系復(fù)雜,代寫碩士論文信號路數(shù)繁多,而且,該設(shè)備通常在野外作業(yè),使用中一旦出現(xiàn)故障,查找故障所需的時間很長,必須是對整個設(shè)備十分熟悉的專業(yè)技術(shù)人員才能辦到,嚴重影響了設(shè)備的正常使用。針對這種情況,我們開發(fā)了該設(shè)備的電控、液壓系統(tǒng)故障診斷裝置,實現(xiàn)了對大型機電一體化設(shè)備的不解體快速故障定位,并利用專家系統(tǒng)與多媒體相結(jié)合的方式指導(dǎo)普通操作人員進行維修,解決了實際問題。
1、故障診斷系統(tǒng)的硬件組成及診斷原理：
整個診斷系統(tǒng)由故障診斷主機、傳感器、A/D板、I/O板、信號調(diào)理板、繼電器板、連接器、連接電纜及其他附件組成。除了電纜以外,我們將其他部件組裝在一臺上翻蓋式的儀器內(nèi),以便于攜帶,同時將各部件進行適當(dāng)?shù)募庸?以適合車載機動環(huán)境使用。系統(tǒng)的硬件原理如圖2所示。其中,CZ1~CZ6為與設(shè)備相連的插座,CZ1用來檢測電纜故障,CZ2用來接受壓力傳感器信號,CZ3檢測電磁閥的信號,CZ4檢測液體擺信號,CZ5、CZ6檢測其他信號。
診斷系統(tǒng)須診斷機電一體化設(shè)備上的工控機、轉(zhuǎn)接臺、連接電纜、液體擺、軸角編碼器、行程開關(guān)、到位開關(guān)、電磁閥、油缸、職稱論文泵等的故障,測試的信號主要有正27V、27V地、TTL電平以及介于0~10V之間的電壓等,故障要定位到具體元件或電路板。診斷的主要思路是:從設(shè)備上不同的點位采集信號,對采集的信號進行分析、處理,由專家系統(tǒng)來判斷、定位故障。系統(tǒng)采取在線診斷的工作方式(所有設(shè)備),也包括部分離線診斷(工控機、轉(zhuǎn)接臺、液體擺、電纜)。在線診斷時,診斷系統(tǒng)在設(shè)備上的連接位置。由引言部分可知,設(shè)備工作時構(gòu)成了一個閉環(huán)系統(tǒng),我們設(shè)的這3個測試部位基本上可將診斷所需的信息都采集到。離線診斷是通過診斷系統(tǒng)給被診斷設(shè)備施加輸入刺激后,檢測設(shè)備的輸出響應(yīng)來定位故障的,它是在線診斷的一種補充。下面重點以在線診斷作為論述的內(nèi)容。
2、故障診斷系統(tǒng)的軟件：
根據(jù)電控系統(tǒng)的特點和診斷任務(wù)的要求,在設(shè)計軟件系統(tǒng)方案時遵循了以下幾條原則:
①　保證系統(tǒng)的通用性和可擴展性;
②　采用數(shù)據(jù)流思想進行軟件開發(fā),提高診斷系統(tǒng)本身的可靠性;
③　提供良好的人機交互功能;
④　提供知識庫管理系統(tǒng),便于知識庫的擴充;
⑤　采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫,便于數(shù)據(jù)信息傳遞。機電一體化系統(tǒng)主要由知識庫、知識庫管理系統(tǒng)、推理機、綜合數(shù)據(jù)庫、解釋系統(tǒng)、人機界面等組成。其中,知識庫是專家系統(tǒng)的核心,主要用于存儲和管理專家系統(tǒng)中的知識。推理機協(xié)調(diào)控制整個系統(tǒng),決定如何選用知識庫中的有關(guān)知識,對用戶提供的證據(jù)進行推理,得出診斷結(jié)果。解釋系統(tǒng)經(jīng)人機界面向維護人員提供診斷結(jié)果,給出必要解釋,為用戶了解推理過程以及系統(tǒng)維護提供方便。知識獲取模塊將專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的事實性知識和領(lǐng)域?qū)＜宜�特有的�?jīng)驗性知識轉(zhuǎn)化為計算機可利用的形式并輸入知識庫,它同時也負責(zé)知識庫中知識的修改、刪除、更新和維護等工作。
程序的特點主要體現(xiàn)在:以多媒體和圖像的形式定位故障及指導(dǎo)人員維修,取代了傳統(tǒng)的以文字為主的專家系統(tǒng)界面,使故障診斷更加直觀、形象、準(zhǔn)確。
3、結(jié)束語：
經(jīng)使用,證明該診斷系統(tǒng)能很好地解決某大型機電一體化設(shè)備故障排除的難題,縮短了設(shè)備維修的周期;而且該系統(tǒng)還具有操作簡便、靈活機動、便于攜帶、適應(yīng)性強等特點,非常適合野外作業(yè)。

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