谈机电一体化设备故障诊断系统的应用意义

摘要：当前，机电一体化综合实训实验方法已经在各个领域得到了广泛的应用并产生了深远的影响，综合实验技术有了新的希望和活力。自然地，机电一体化实验设备在研制和实验内容、方法的研究方面均须围绕这些要素开展。从专业人才需求出发，经过岗位分析，进行专业定位和人才培养模式选择，之后论述了行业内应用机电一体化技术专业人才培养体系的构建，实践表明课程体系、实训环境、教学对人才培养质量的提高至关重要。
引言：
该设备主要由电控系统、液压系统及机械系统等组成。设备采用计算机自动控制与手动控制相结合的控制方式,由计算机通过控制继电器来控制电磁阀,进而控制液压系统,再由液压系统控制执行机构来完成各种动作。该系统逻辑关系复杂,代写硕士论文信号路数繁多,而且,该设备通常在野外作业,使用中一旦出现故障,查找故障所需的时间很长,必须是对整个设备十分熟悉的专业技术人员才能办到,严重影响了设备的正常使用。针对这种情况,我们开发了该设备的电控、液压系统故障诊断装置,实现了对大型机电一体化设备的不解体快速故障定位,并利用专家系统与多媒体相结合的方式指导普通操作人员进行维修,解决了实际问题。
1、故障诊断系统的硬件组成及诊断原理：
整个诊断系统由故障诊断主机、传感器、A/D板、I/O板、信号调理板、继电器板、连接器、连接电缆及其他附件组成。除了电缆以外,我们将其他部件组装在一台上翻盖式的仪器内,以便于携带,同时将各部件进行适当的加固,以适合车载机动环境使用。系统的硬件原理如图2所示。其中,CZ1~CZ6为与设备相连的插座,CZ1用来检测电缆故障,CZ2用来接受压力传感器信号,CZ3检测电磁阀的信号,CZ4检测液体摆信号,CZ5、CZ6检测其他信号。
诊断系统须诊断机电一体化设备上的工控机、转接台、连接电缆、液体摆、轴角编码器、行程开关、到位开关、电磁阀、油缸、职称论文泵等的故障,测试的信号主要有正27V、27V地、TTL电平以及介于0~10V之间的电压等,故障要定位到具体元件或电路板。诊断的主要思路是:从设备上不同的点位采集信号,对采集的信号进行分析、处理,由专家系统来判断、定位故障。系统采取在线诊断的工作方式(所有设备),也包括部分离线诊断(工控机、转接台、液体摆、电缆)。在线诊断时,诊断系统在设备上的连接位置。由引言部分可知,设备工作时构成了一个闭环系统,我们设的这3个测试部位基本上可将诊断所需的信息都采集到。离线诊断是通过诊断系统给被诊断设备施加输入刺激后,检测设备的输出响应来定位故障的,它是在线诊断的一种补充。下面重点以在线诊断作为论述的内容。
2、故障诊断系统的软件：
根据电控系统的特点和诊断任务的要求,在设计软件系统方案时遵循了以下几条原则:
①　保证系统的通用性和可扩展性;
②　采用数据流思想进行软件开发,提高诊断系统本身的可靠性;
③　提供良好的人机交互功能;
④　提供知识库管理系统,便于知识库的扩充;
⑤　采用标准数据库,便于数据信息传递。机电一体化系统主要由知识库、知识库管理系统、推理机、综合数据库、解释系统、人机界面等组成。其中,知识库是专家系统的核心,主要用于存储和管理专家系统中的知识。推理机协调控制整个系统,决定如何选用知识库中的有关知识,对用户提供的证据进行推理,得出诊断结果。解释系统经人机界面向维护人员提供诊断结果,给出必要解释,为用户了解推理过程以及系统维护提供方便。知识获取模块将专业领域内的事实性知识和领域专家所特有的经验性知识转化为计算机可利用的形式并输入知识库,它同时也负责知识库中知识的修改、删除、更新和维护等工作。
程序的特点主要体现在:以多媒体和图像的形式定位故障及指导人员维修,取代了传统的以文字为主的专家系统界面,使故障诊断更加直观、形象、准确。
3、结束语：
经使用,证明该诊断系统能很好地解决某大型机电一体化设备故障排除的难题,缩短了设备维修的周期;而且该系统还具有操作简便、灵活机动、便于携带、适应性强等特点,非常适合野外作业。