初探機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)

摘 要：對于機電一體化而言，就是基于諸多設(shè)備，在其中運用電子技術(shù)，從而實現(xiàn)對設(shè)備信息的處理。當運用機電設(shè)備一體化時，往往會發(fā)生或多或少的故障問題，這些問題是無法避免的，及時、準確診斷設(shè)備故障，有助于維修工作的開展，保證設(shè)備能夠安全生產(chǎn)。基于此，本文進行了如下探究，希望能幫助相關(guān)人士。

關(guān)鍵詞：機電一體化;網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);設(shè)備穩(wěn)定性;故障診斷

引言：在機電一體化設(shè)備中，對于故障診斷技術(shù)來講，就是對故障情況進行診斷，基于存在的故障問題，制定行之有效的措施，有效處理故障問題，應(yīng)用此項技術(shù)有著一定的難度。需要精準定位故障位置;充分了解引發(fā)故障的因素，確定主要影響因素;借鑒優(yōu)秀案例，并依據(jù)有關(guān)的理論內(nèi)容，執(zhí)行有效的處理對策。簡而言之，需要逐步進行此項工作，保持嚴謹?shù)膽B(tài)度，需要得到有力的技術(shù)支撐。

1.設(shè)備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成

通常情況下，針對機電一體化產(chǎn)品來講，其和網(wǎng)絡(luò)有著很大的關(guān)系，一般可以將該設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為多層，譬如自動化層。

1.1設(shè)備層

在現(xiàn)場總線技術(shù)中，對于設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)來講，其不僅是一種工業(yè)指標，而且是也屬于開放性網(wǎng)絡(luò)，主要基于一些簡單設(shè)備及工業(yè)設(shè)備，譬如計算機、閥門，在之間進行連接?，F(xiàn)如今該項技術(shù)發(fā)展較快，出現(xiàn)了很多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，譬如星形結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)。

1.2自動化與控制層

針對I/O與對等通信網(wǎng)絡(luò)，要想達到高吞吐量，應(yīng)當?shù)谝粫r間控制網(wǎng)絡(luò)，多種網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，尤其是控制網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)有著諸多突出性能，譬如可以實現(xiàn)對傳動的控制，無論是輸入數(shù)據(jù)，還是對等通信數(shù)據(jù)，都能夠?qū)崿F(xiàn)多信道傳播，同時還具備時間片控制算法，即便時間較為苛刻，也可以對預定數(shù)據(jù)進行傳輸。

2.故障診斷技術(shù)

對于故障診斷技術(shù)，本文主要從故障劃分技術(shù)、在線與離線診斷技術(shù)、參數(shù)檢測技術(shù)、專家系統(tǒng)等方面進行分析，以供參考。

2.1故障劃分技術(shù)

可以依據(jù)零部件損壞情況，并結(jié)合故障對設(shè)備造成的影響，可將故障劃分為兩種，一是破壞性故障，二是非破壞性的，針對機電一體化設(shè)備，在對其進行檢測時，有效分類故障，有助于及時明確故障范圍，并且找到故障的主要因素，進而能夠更好處理設(shè)備問題，最大程度降低損失及破壞。

2.2在線與離線診斷技術(shù)

針對機電一體化設(shè)備，當其出現(xiàn)故障時，既可以采用在線診斷技術(shù)，也可以采用離線診斷技術(shù)。伴隨技術(shù)的飛速發(fā)展，再加上被廣泛使用，能夠借助信息技術(shù)，達到實時發(fā)現(xiàn)故障的目的。最近幾年以來，故障診斷技術(shù)取得較快發(fā)展，尤其是在線診斷，可以將其分為多種技術(shù)，譬如信號處理技術(shù)，無論是信號處理技術(shù)，還是知識技術(shù)，都可以不用檢測對象模型，由此得到了人們的高度重視。

2.3參數(shù)檢測技術(shù)

對于任何一種機電一體化設(shè)備而言（圖1），基本上存在功能參數(shù)，即便是所有的零部件，都有著一定的參數(shù)，在設(shè)備處于運行過程中，有效分析參數(shù)及振動危害，可以對參數(shù)差異性進行明確，進而針對零部件損壞情況，能夠進行有效判斷，合理應(yīng)用參數(shù)檢測技術(shù)，很大程度上可以提升準確率，而且易于進行操作，有著較好的應(yīng)用前景。

2.4專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)由多個系統(tǒng)組合而成，譬如用戶界面系統(tǒng)，針對機電一體化設(shè)備，通過對專家系統(tǒng)的使用，可以進一步提高故障診斷水平。對于專家系統(tǒng)而言，主要是基于對信息技術(shù)的運用，屬于新型故障診斷系統(tǒng)，有效應(yīng)用該系統(tǒng)，能夠極大提升診斷效率，從而能夠降低支出，在所有的故障診斷技術(shù)中，專家系統(tǒng)是非常先進的。

3.提升設(shè)備穩(wěn)定性措施

伴隨技術(shù)的飛速發(fā)展，穩(wěn)定性設(shè)計技術(shù)得到了廣泛運用，在對工程進行設(shè)計時，不但融入了概率論，而且結(jié)合了數(shù)理統(tǒng)計。基于此，能夠有效處理設(shè)計中的諸多問題，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時，也能夠降低設(shè)計成本。存在多種因素，能夠?qū)υ撛O(shè)備的穩(wěn)定性造成制約，在機電設(shè)備中，對于大多數(shù)構(gòu)件而言，都有著各種電子元器件，這有礙于更好評價設(shè)備的穩(wěn)定性，需要充分結(jié)合實際問題，以便能夠提高整機穩(wěn)定性。

3.1組裝與連接器件的措施

引發(fā)傳送信號失靈的因素有很多，其中插接件接觸不良較為突出，在導致系統(tǒng)出現(xiàn)故障的因素中，這也是其中之一。另一方面，由于溫度及濕度的變化較大，致使出現(xiàn)油污污染，進而不但影響了機械振動，而且也會污染元器件（圖2），最終影響到系統(tǒng)穩(wěn)定性。針對復雜化系統(tǒng)來講，電器元件的分布較為復雜，若要保證設(shè)備的穩(wěn)定性，除了要處理好組裝問題，也要解決好連接穩(wěn)定性問題。

3.2失效元器件的措施

在整體數(shù)控設(shè)備中，元器件是非常重要的，提高元器件的穩(wěn)定性，有助于確保設(shè)備的穩(wěn)定性。將多個部分失效率進行相加，就可以得出設(shè)備的失效率。所以在對機電產(chǎn)品進行選擇時，需要保持謹慎、細心的態(tài)度，向整個設(shè)備系統(tǒng)提供更好的服務(wù)。

3.3應(yīng)對電磁干擾的措施

針對機電一體化設(shè)備而言，其屬于電氣控制設(shè)備，能夠達到加工目的的設(shè)備，設(shè)備在運行過程中，往往需要對電磁能量進行轉(zhuǎn)換，這會對周圍環(huán)境造成影響，同時也會被電磁干擾。在機電一體化產(chǎn)物中，無論是加工中心，還是數(shù)控機床，都屬于自動化系統(tǒng)，其中包含多方面內(nèi)容，譬如強弱電、硬件，對于電磁環(huán)境與干擾來講，是一個較為復雜的問題?；跀?shù)控系統(tǒng)，一般借助電磁干擾源的方式：針對較大功率用電設(shè)備，當處于運行狀態(tài)時，會對交流供電系統(tǒng)造成約束，從而致使電壓發(fā)生變化，此外在開閉電器開關(guān)時，在電火花的作用下，會產(chǎn)生高頻電磁干擾;沒有科學布局地線，或者線徑不夠粗，在電子元件之間，需要通過一樣的導向阻抗，進而出現(xiàn)兩種信號，一是畸變信號，二是干擾信號;針對直流電源，若其負載性能不夠好，再加上功率儲備不夠，在負載變化的情況下，會致使電源隨之發(fā)生改變;信號引線長度超出正常范圍，沒有執(zhí)行合理的屏蔽策略，在受到電磁的影響下，極有可能導致信號線沒有準確響應(yīng)，尤其是高脈沖信號，若沒有得到合理處理，極容易會產(chǎn)生畸變信號。

結(jié)論：有效運用故障診斷技術(shù)，能夠保障設(shè)備安全生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中，有助于第一時間找到故障問題，隨之實施行之有效的措施，有效處理設(shè)備故障問題。通過該技術(shù)的使用，能夠更好監(jiān)測設(shè)備工作狀況，充分掌握設(shè)備出現(xiàn)的問題，迅速判斷故障所在位置，進而能夠降低事故發(fā)生的幾率。

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[2]孫鵬輝，孫碩.機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)探討[J].內(nèi)燃機與配件，2019（01）：126-127.

作者簡介：祝海英 （1982-），女，大專，助理工程師，主要從事泵站運行管理工作。

（宿松縣復興西片防洪排澇工程管理局? ? 安徽? 宿松? ?246500）