機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)研究

沈健

摘 要：隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電一體化設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用較為普遍。本文對(duì)機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)和機(jī)電一體化設(shè)備故障的特征的組合物，然后對(duì)故障進(jìn)行診斷，并最后以確定參考缺點(diǎn)和應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;設(shè)備;結(jié)構(gòu)組成;故障診斷;應(yīng)對(duì)措施

機(jī)電一體化是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)和傳感器技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)。在工業(yè)方面，機(jī)電一體化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，不僅可以提高生產(chǎn)效率，而且還可以降低勞動(dòng)力成本。但在多種因素的干擾下，設(shè)備在運(yùn)行中可能出現(xiàn)故障，必須采用科學(xué)的診斷技術(shù)進(jìn)行檢修。在本篇文章中，我將結(jié)合個(gè)人工作實(shí)踐，來(lái)探討機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用。

1 機(jī)電一體化設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成和故障特點(diǎn)

1.1 結(jié)構(gòu)組成

機(jī)電設(shè)備，主要由器件層，所述控制層。其中，設(shè)備層是將計(jì)算機(jī)、高層PLC、低層閥門、傳感器和拖動(dòng)設(shè)備等連接成一個(gè)整體。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化設(shè)備將有各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如樹(shù)、環(huán)、星等?？刂茖邮抢肐 / O網(wǎng)絡(luò)的，對(duì)等通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一，網(wǎng)絡(luò)控制及時(shí)。以控制網(wǎng)絡(luò)為例，它可以控制離散、運(yùn)動(dòng)、過(guò)程、傳輸?shù)取Ａ硗?，它不僅可以通過(guò)多個(gè)信道傳輸數(shù)據(jù)，而且還有一種特殊的控制算法，即通過(guò)將數(shù)據(jù)與要求的時(shí)間進(jìn)行比較，不需要具有時(shí)間的數(shù)據(jù)，從而確定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的上傳、下載、傳輸?shù)纫蟆?/p>

1.2 故障特點(diǎn)

機(jī)電設(shè)備故障是隨機(jī)的，瞬時(shí)的，離散的，多樣化和故障的復(fù)雜原因。在機(jī)電一體化設(shè)備中，故障特征如下：1）部件多。顯微鏡下，機(jī)電設(shè)備是為了滿足操作要求的多個(gè)功能部件，不同技術(shù)的組合，每一個(gè)成員，而其中良好的內(nèi)聚力。如果這種設(shè)備出現(xiàn)故障，就很難快速準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)。一個(gè)是零件故障和部件故障是常見(jiàn)的，另一個(gè)是一些問(wèn)題不明顯。2）更新速度快。機(jī)電一體化是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，設(shè)備的更新速度快。由于零件的升級(jí)，消除了舊技術(shù)，提高了故障診斷與維護(hù)的難度。如果他們的技術(shù)能力，工作人員差，沒(méi)有完全掌握的知識(shí)排除故障，它也將影響進(jìn)行診斷工作。

2 機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)

機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷應(yīng)遵循三個(gè)原則：一是了解設(shè)備的性能參數(shù)，在診斷前掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);二是分析機(jī)械因素、人為因素、環(huán)境因素等因素，消除最終故障位置和類型;三是按一次和二次順序進(jìn)行檢測(cè)。下面分別分析了通用的診斷技術(shù)。

2.1 故障分類技術(shù)

故障類型由損壞部件的故障和故障對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響決定。它是破壞性的失敗或非破壞性的失敗。在實(shí)際的維護(hù)工作中，故障分類技術(shù)的應(yīng)用可以幫助工作人員盡快確定故障范圍，優(yōu)先解決影響設(shè)備運(yùn)行的問(wèn)題，避免造成不必要的損失和損壞。

2.2 油液磨損識(shí)別技術(shù)

分析油液和在設(shè)備操作的變化的物理效應(yīng)的實(shí)際組成，以確定磨損的位置和嚴(yán)重程度。該診斷技術(shù)具有直觀的特點(diǎn)，因此在實(shí)際診斷中得到了廣泛的應(yīng)用，像是潤(rùn)滑油，它具有防漏密封，冷卻，減震緩沖，抗磨的潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油一旦不足，就會(huì)加重發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，導(dǎo)致設(shè)備的聲音和振動(dòng)異常。

2.3 在線/離線診斷技術(shù)

離線診斷意味著設(shè)備的操作數(shù)據(jù)以規(guī)則或不規(guī)則的方式收集，并由計(jì)算機(jī)軟件分析以確定是否沒(méi)有故障。這個(gè)診斷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是高細(xì)度，而不是處理突發(fā)故障的缺點(diǎn)。在線診斷是將診斷儀和設(shè)備連接在一起，監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，可以捕獲和分析突發(fā)故障，靈活性更高。隨著在線診斷技術(shù)的發(fā)展，也可以是知識(shí)，信號(hào)分析等，并且不需要數(shù)學(xué)模型，因而得到廣泛應(yīng)用。

2.4 設(shè)備參數(shù)檢測(cè)技術(shù)

當(dāng)確定了機(jī)電設(shè)備的功能參數(shù)后，設(shè)備故障后，一些參數(shù)會(huì)相應(yīng)變化，如電壓、電流和功率。通過(guò)專用儀器檢測(cè)設(shè)備參數(shù)，并與正常參數(shù)進(jìn)行比較，確定故障范圍或具體元件。在維修時(shí)，只需更換相同規(guī)格，組件的機(jī)型，請(qǐng)參見(jiàn)功能參數(shù)恢復(fù)正常，維修工作就完成了。在實(shí)際應(yīng)用中，該診斷技術(shù)不僅操作方便，而且具有較高的精度，因此建議使用。

2.5 故障診斷專家系統(tǒng)

該系統(tǒng)是由知識(shí)庫(kù)，推理引擎，數(shù)據(jù)庫(kù)，解釋器，知識(shí)采集方案的，具有廣泛的應(yīng)用范圍，高診斷效率。目前市場(chǎng)上使用的故障診斷專家系統(tǒng)分為解釋型、預(yù)測(cè)型、調(diào)試型、維護(hù)型、規(guī)劃型、監(jiān)控型和控制型。在診斷錯(cuò)誤時(shí)，使用樹(shù)狀圖進(jìn)行分析。以異常振動(dòng)為例，根據(jù)設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)確定了基頻振動(dòng)（熱彎曲、不平衡）、低頻振動(dòng)（支承問(wèn)題、油膜振動(dòng)）、雙頻振動(dòng)（不對(duì)中、軸裂紋）、廣譜振動(dòng)（摩擦、耦合問(wèn)題）等原因。

3 故障診斷技術(shù)的不足之處和應(yīng)對(duì)措施

3.1 不足之處

首先，理論是不完善的。故障診斷技術(shù)在中國(guó)起步較晚，在發(fā)達(dá)國(guó)家，其理論基礎(chǔ)是不完善，設(shè)備故障，因此低診斷效率。機(jī)電一體化設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，沒(méi)有總結(jié)管理經(jīng)驗(yàn)和解決方案，導(dǎo)致診斷工作滯后于發(fā)展速度..此外，對(duì)于一些特殊的設(shè)備，工作人員只能使用傳統(tǒng)的診斷技術(shù)，可導(dǎo)致設(shè)備損壞。

二是診斷精度低。機(jī)電一體化設(shè)備故障后，在診斷過(guò)程中，工作人員對(duì)功能模塊不熟悉，不了解結(jié)構(gòu)特征，忽略故障的響應(yīng)邏輯關(guān)系，會(huì)影響診斷的準(zhǔn)確性。

第三，診斷信息是錯(cuò)誤的。機(jī)電一體化設(shè)備由機(jī)械本體、動(dòng)力單元、控制單元和檢測(cè)單元組成，是機(jī)械、電、氣、液的綜合。機(jī)械和電氣，例如是機(jī)電一體化設(shè)備，故障診斷，容易于電氣故障的機(jī)械故障診斷組合物的基礎(chǔ)上，因?yàn)樵\斷信息不正確，進(jìn)而影響維護(hù)工作。

3.2 應(yīng)對(duì)措施

首先，規(guī)范安裝過(guò)程。機(jī)電一體化設(shè)備的安裝是復(fù)雜的，規(guī)范安裝過(guò)程是設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的前提。簡(jiǎn)單地布線，例如，首先應(yīng)該教育和人員培訓(xùn)，掌握安裝技術(shù)，并樹(shù)立安全意識(shí);其次，提高安全性和保障體系，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮作用的約束系統(tǒng)，被放在旁邊的消防設(shè)備;最后設(shè)備安裝檢查結(jié)果，參考設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)規(guī)范，及時(shí)消除安全隱患。

二是實(shí)施調(diào)試工作。調(diào)試是設(shè)備運(yùn)行前的最后測(cè)試階段。工作人員必須檢查設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部性能，以確定設(shè)備的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性是否符合標(biāo)準(zhǔn)。在操作過(guò)程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和監(jiān)督，指出違規(guī)情況，形成完整的記錄。編寫調(diào)試報(bào)告時(shí)，遵循合理的原則，明確思路和層次，包括解決的問(wèn)題和無(wú)法解決的問(wèn)題，可以在以后的階段進(jìn)行查看。

三，加強(qiáng)運(yùn)行管理。故障元件，它應(yīng)該被替換，這是因?yàn)樵窃O(shè)備，一個(gè)或多個(gè)元件的故障的一個(gè)基本單元，整個(gè)設(shè)備將最終導(dǎo)致故障，誤動(dòng)作。針對(duì)電磁干擾，主要采用屏蔽，濾波和接地措施，結(jié)合設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況合理選型。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)，以及生產(chǎn)效率共同機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用密切相關(guān)的經(jīng)濟(jì)效率。分析表明，設(shè)備故障具有隨機(jī)性、瞬時(shí)性和離散性的特點(diǎn)。本文以故障分類技術(shù)、油耗識(shí)別技術(shù)、在線/離線診斷技術(shù)、設(shè)備參數(shù)檢測(cè)技術(shù)和故障診斷專家系統(tǒng)為例。本文介紹了故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，指出了存在的不足和對(duì)策，希望為實(shí)際工作提供借鑒。

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