数控机床远程故障诊断系统研究

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1、数控机床远程故障诊断系统研究数控机床远程故障诊断系统研究摘要：针刈我国目前数控机床开机不足、故障停机时间长的现状，关键词：数控机床；Internet；远程故障诊断；B/S结构1引言数控机床是集机械制造技术和计算机、液压、气动、传感检测、信息处理、光机电等技术于一体的机电一体化产品，具有高效率、高质量、柔性好等特点。由于数控机床是机电一体化的高技术产品，因此一方面捉高了牛产效率和产品质量，另一方面乂给设备的维护带來了I木I难。数控机床是各企业加工线上的关键生产设备，如果发生故障，而维修乂跟不上，它的氏时间停机将给生产带来巨大的损失。为了将这种损失降低到蝕低，一方面必须提高生产设备的可

2、靠性，另一方面可以通过尽量缩短设备故障诊断和维修的时间来实现。生产设备的可靠性不论有多高，其发生故障都是不可避免的，因此用户最关心的还是在设备出现故障征兆信号时如何提前进行诊断以及发生故障Z后如何及时进行维修等。这就要求设备制造企业对其所生产的设备及售出产品能够提供快捷的服务和技术支持，并能对产品的故障提供及时、灵活的诊断和维修。随着网络技术的发展，基于网络的故障诊断系统的出现很好的解决了上述问题。数控机床远程故障诊断技术就是将数控机床故障诊断技术•计算机网络技术相结合，在数控机床上建立状态监测点，采集其运行状态数据，并在企业局域网和Internet±建立诊断屮心，对数控机床运行状

3、态进行分析诊断。它可以使故障诊断变的灵活方便，并能有效提高诊断的精确性以及工作效率，减少维护时间和费用，同时实现资源共享。2系统的总体结构和功能本系统的结构如图1所示。由图1可知，按部件功能可将系统分成四个部分：在线监测系统、故障状态信息系统、网络数据传送系统和远程诊断中心。图1系统结构图2.1在线监测系统此系统主要山信息采集系统（包括若T•传感器和信号调理电路）和信息处理系统组成。系统主要功能是：由传感器检测机床运行状态的特征信号（包括温度信号、振动信号等），并将信号送至信号调理电路进行放人和变换。然示经A/D卡将处理过的信号转换并输入到信息处理系统。再由信息处理系统中的DSP处

4、理器完成滤波、信号分析等工作，最后将信号归类整理后，送入故障状态信息系统。此外，其它的音频、视频信号经过预处理后，也输入故障状态信息系统。2.2故障状态信息系统故障信息系统的工作流程见图2,它主要完成如下工作：定时接收从信息采集了系统输出的信息（包括特征信号和音视频信息），并存入数据库；运用神经网络的方法分析所接收的数据；对数控机床运行状态做出初步评估；针对不同的状态，系统执行相应的操作。本系统在机床运行」E常时，只保存当前一段时间的数据。运行偏离常功能时，则发出警告，并提出对数控机床参数的修改意见。机床功能失效时，则需要提示操作者停机检查，并将检查结果填入故障情况登记表。图2故障

5、信息系统工作流程2.3网络数据传送系统此系统主要由数据处理模块和数据传输模块纟R成。数据处理模块将机床运行状态的特征量和故障情况登记表按照网络协议打成数据包，通过数据传输模块按照相应的网络协议，经Internet将数据包传送到数控机床生产厂家的故障诊断小心。厂家的故障诊断小心对故障进行诊断，并发回诊断意见，再由数据传输模块将诊断意见解包，送显示器显示。2.4远程诊断屮心远程诊断屮心是整个远程故障诊断系统的核心，它主要由远程诊断服务程序和诊断专家系统组成。远程诊断服务程序由网络通讯、故障分析诊断、用户管理、知识库管理以及远程协作管理等模块组成，其系统结构及相互关系如图3所示。图3远程

6、诊断中心系统结构其屮，网络通讯模块实现了在线监测系统、故障状态信息系统和远程诊断屮心的信息交流,它是整个远程诊断系统的基石。故障分析、诊断模块可实现在线故障分析、离线信号分析、故障诊断和信息查询等服务。在本系统中，故障分析、诊断模块的核心组成部分是一个建立在基于设备信息上的故障诊断专家系统。用户管理模块负责整个系统的用户注册，用户验证等工作。对远程诊断中心来说，有两类用户：设备使用的金业、技术维护人员和领域专家。知识库管理模块的主要功能就是负责知识的添加、整理并满足故障分析、诊断模块对知识的需要。对任何一个专家系统来说，知识的重要性是不言自明的。以往的某于单机的专家系统,其知识主耍

7、靠人工先行输入，由丁•“临床"的机会少，口行积累知识困难，所以其知识相对不足，诊断的可靠性难以得到保证。远程故障诊断系统成功的解决了这个问题，对诊断中心來说，遍布各地的设备，一口发牛故障，都会求诊于诊断中心，大人的增加了具“临床"机会，增加了知识的积累。同时，诊断屮心的专家可以随时方便的向知识库屮增加自己的知识，对知识库进行整理，使诊断变的更冇效。远程协作悸理模块的主要作用是为远程咨询诊断提供一个网络平台。当故障状态信息系统的诊断不能获得一个满意的结果或者客户对故障状