淺談工程機(jī)械電子監(jiān)控及其故障診斷系統(tǒng)

撰文/吳偉龍

■510735 中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東火電工程有限公司 廣東 廣州

?

淺談工程機(jī)械電子監(jiān)控及其故障診斷系統(tǒng)

撰文/吳偉龍

■510735 中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東火電工程有限公司 廣東 廣州

電子監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代大型工程機(jī)械中重要的組成部分，以便于檢測(cè)和診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及存在的故障，把故障及早的消除，把維修的時(shí)間進(jìn)一步降低并提升作業(yè)效率。工程機(jī)械；電子監(jiān)控；故障診斷

工程對(duì)施工以及施工機(jī)械現(xiàn)代化的管理要求非常的嚴(yán)格，這就給大型機(jī)械的平穩(wěn)運(yùn)行提出了新的要求，這是工程質(zhì)量有效保障的有力措施。把電子監(jiān)控裝置和故障診斷系統(tǒng)使用于機(jī)械設(shè)備上正是保障實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基本要求。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外合作生產(chǎn)的一系列工程機(jī)械普遍的使用電子監(jiān)控以及故障自我診斷系統(tǒng)。如：CAT，O&K，KOMATSU。LIEBHERR;和HITACHI等公司生產(chǎn)的大型設(shè)備中都內(nèi)置不同形式的這種系統(tǒng)。

1電子監(jiān)控與故障自診斷系統(tǒng)的型式與特點(diǎn)

電子——液壓?jiǎn)卧刂频脑頌椋菏褂脗鞲衅鳌娮涌刂茊卧认嘟M合的方式，讓整體性能大大的提升。如：CAT公司在其966E型裝載機(jī)、750C型自卸車等產(chǎn)品上安裝了控制裝置、電子警報(bào)系統(tǒng)等，和傳統(tǒng)的模式相比，這種模式的成本并沒(méi)有太大的變化，但是明顯提升了其機(jī)械性能。

該模式使用的是傳感器以及專用的大規(guī)模集成電路，故障診斷邏輯、監(jiān)控邏輯在集成電路中運(yùn)行，其以電子液壓的控制為基礎(chǔ)。如，裝載機(jī)的動(dòng)臂與鏟斗位置控制；挖掘機(jī)動(dòng)臂；自卸車上的載荷監(jiān)控等。使用這種模式具有很大的優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)獨(dú)立、安裝便捷、維修簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性；但其缺點(diǎn)也比較明顯：具有較多的約束，很難復(fù)合各部件之間的運(yùn)行，不能充分的利用傳感器資源。

電子——液壓集成控制模式。使用的是傳感器以及配合使用連續(xù)量的微處理電子電路，在程序貯存器中，監(jiān)控邏輯和故障診斷邏輯以程序的形式儲(chǔ)存。在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)對(duì)大量的信息進(jìn)行反應(yīng)，定量的進(jìn)行監(jiān)控和故障診斷、全面的辨識(shí)故障分析、數(shù)據(jù)可以自動(dòng)的貯存，以便于聯(lián)機(jī)通訊，對(duì)數(shù)據(jù)深入的分析。如，在大型的裝載機(jī)上可以整體的進(jìn)行操縱、監(jiān)控和診斷，實(shí)現(xiàn)電子的完全控制，把雙微處理器單元嵌入大型挖掘機(jī)全液壓控制之中，讓液壓控制機(jī)構(gòu)和控制邏輯進(jìn)一步簡(jiǎn)化，提高了操控的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性。把整機(jī)全數(shù)字電子監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)和緊急制動(dòng)系統(tǒng)使用于大型礦用自卸車中，可以檢測(cè)載荷、地基支撐強(qiáng)度，全面提高機(jī)械的效率，保證其安全性。

全新的電子液壓控制模式中把管理、操控等綜合在一起，有效的管理設(shè)備的操縱、保養(yǎng)、、運(yùn)行狀態(tài)，一次為基礎(chǔ)的手段比較有利：把衛(wèi)星通訊模塊放進(jìn)電子一液壓集成控制模式，這樣就讓機(jī)械控制模式走出傳統(tǒng)的管理模式，這種模式集管理、操控和操縱綜合在一起，是未來(lái)發(fā)展的方向。

2電子監(jiān)控系統(tǒng)與故障自診斷系統(tǒng)實(shí)例

2.1電子監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)例?

在工程機(jī)械中，對(duì)其運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的為電子監(jiān)控系統(tǒng)。在監(jiān)控的過(guò)程中如果出現(xiàn)反常情況，它作出警示反應(yīng)，明確的指出那個(gè)部位出現(xiàn)故障，盡快的把故障隱患清除，縮短維修所需的時(shí)間，有效的降低保養(yǎng)、維修等費(fèi)用，保障作業(yè)環(huán)境更優(yōu)越。在1978年美國(guó)的CAT公司就已經(jīng)研發(fā)出使用在挖掘機(jī)中的電子監(jiān)控系統(tǒng)，該公司生產(chǎn)60%的設(shè)備都使用了這種系統(tǒng)，以便于連續(xù)檢測(cè)機(jī)械的運(yùn)行情況和使用情況。如今又開發(fā)出一系列的電子監(jiān)控系統(tǒng)，這些電子監(jiān)控系統(tǒng)使用三級(jí)警報(bào)系統(tǒng)：一級(jí)警報(bào)系統(tǒng)，面板上閃爍二級(jí)管，把故障的部位顯示；二級(jí)警報(bào)系統(tǒng)，在面板上的主故障燈也一起閃爍；三級(jí)警報(bào)系統(tǒng)：其中的蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，此時(shí)操作人員應(yīng)該停止操作。BORD電子監(jiān)控系統(tǒng)是德國(guó)O&K公司開發(fā)的一套先進(jìn)的系統(tǒng)，液壓挖掘機(jī)作業(yè)以及與維修相關(guān)的各項(xiàng)重壓參數(shù)都可以進(jìn)行檢測(cè)，在微處理檢查系統(tǒng)的幫助下，對(duì)挖掘作業(yè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和處理。識(shí)別出發(fā)生故障以及具有大于極限值的趨勢(shì)，當(dāng)出現(xiàn)重大故障的時(shí)候發(fā)出警報(bào)，顯示相關(guān)信息，該套系統(tǒng)可以把作業(yè)的狀態(tài)數(shù)據(jù)很好的記錄并保存下來(lái)，采用顯示或者打印的方式進(jìn)行維修以及計(jì)算成本有關(guān)的一系列數(shù)據(jù)。

2.2自診斷故障系統(tǒng)的實(shí)例

如果電子控制系統(tǒng)的核心是微處理器，那么該系統(tǒng)一般自我診斷故障的功能，在檢測(cè)的過(guò)程中如果出現(xiàn)異常，控制器向操控者表明出現(xiàn)故障的部位以及形式的故障碼，這就可以很方面、準(zhǔn)確、精確的查處故障所處的位置。如大宇DII280型挖掘機(jī)，如果想知道系統(tǒng)發(fā)生故障的位置，只需要觀察窗中所顯示的英文字母便可以知道。再如，日本生產(chǎn)的小松PC200-5型挖掘機(jī)把三只能夠發(fā)光的二極管安裝在電子油門控制器中，電子二極管發(fā)光與否以及發(fā)光二極管的樹木可以顯示控制系統(tǒng)工作的正常與否。

3結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合液壓系統(tǒng)以及單子控制單元，其優(yōu)勢(shì)比較明顯，不管是電子控制單元還是液壓控制驅(qū)動(dòng)單元向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化等方向發(fā)展，一次開發(fā)后，可以在各種機(jī)械、機(jī)型中廣泛的使用，這種性能是其他所不能媲美的。而在工程機(jī)械中加入電子監(jiān)控系統(tǒng)具有較強(qiáng)的優(yōu)越性，不僅可以保障大型機(jī)械平穩(wěn)的運(yùn)行，更可以在其發(fā)生故障的時(shí)候盡快的查找出故障源并快速的解決，節(jié)省了大量的時(shí)間、精力、金錢。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭柳萍，梁列全.工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)[J].工程機(jī)械.2007(07)

[2]鄒丹妮，韓有強(qiáng).現(xiàn)代電子監(jiān)控技術(shù)在安全生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù).2011(12)

[3]郭堃，陳欠根，李淵博，譚祖湘.基于嵌入式系統(tǒng)的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷[J].起重運(yùn)輸機(jī)械.2006(10)

[4]郭堃，陳欠根，李淵博，譚祖湘.基于嵌入式系統(tǒng)的工程機(jī)械在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷[J].工程機(jī)械.2006(01)