1、機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)原理

機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)原理是構(gòu)建數(shù)學(xué)模型、數(shù)據(jù)采集與分析處理。構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的目的是了解設(shè)備參數(shù)，從而掌握設(shè)備是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，這是進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷的重要基礎(chǔ)，能夠有效避免出現(xiàn)設(shè)備安全事故，維持設(shè)備正常運(yùn)行。同時(shí)，機(jī)電一體化設(shè)備故障的診斷離不開(kāi)數(shù)據(jù)分析的支撐，對(duì)數(shù)據(jù)采集方法的科學(xué)性要求較高，如利用傳感器收集設(shè)備相關(guān)參數(shù)信息，然后利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與處理，以達(dá)到檢測(cè)一體化設(shè)備運(yùn)行情況的目的。最后，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析的過(guò)程中，需要注意對(duì)原始數(shù)據(jù)的有效統(tǒng)計(jì)，區(qū)別整理有效信息與無(wú)效信息，并對(duì)有效信息進(jìn)行深入透徹分析。通過(guò)分析對(duì)比最終得出的數(shù)據(jù)與設(shè)備運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)間的差異，了解設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中可能存在的故障。

2、機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷的特點(diǎn)

2.1 零部件較多

零部件較多是機(jī)電一體化設(shè)備的主要特點(diǎn)，因此機(jī)電一體化設(shè)備是多重零件和技術(shù)元素的集合，這樣各部件的銜接功能便起到了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵作用，所以只有較高的銜接功能才能適應(yīng)復(fù)雜的機(jī)電一體設(shè)備運(yùn)行要求。在日常運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備診斷時(shí)，要想迅速找出零部件故障和確定零部件故障原因來(lái)檢修機(jī)電一體設(shè)備是十分困難的工作。因?yàn)橐饳C(jī)電一體化設(shè)備故障的原因有很多其中最無(wú)法判斷、也較難確定設(shè)備故障原因的便是存在質(zhì)量問(wèn)題的機(jī)械設(shè)備零件故障及電氣檢測(cè)元器件失效。另外在檢測(cè)中由于在短時(shí)間內(nèi)很多故障問(wèn)題不明顯，暫時(shí)不影響機(jī)電一體化設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)所以沒(méi)出現(xiàn)報(bào)警判斷;或電氣零部件較多，plc編程時(shí)自動(dòng)化報(bào)警不完善，或被設(shè)定的某一報(bào)警掩蓋真實(shí)故障，不能做出迅速的報(bào)警處理。

2.2 更新速度較快

在目前的機(jī)電一體化設(shè)備市場(chǎng)上，機(jī)電一體化技術(shù)更新速度極快，較快的設(shè)備零部件和技術(shù)淘汰率給設(shè)備的維護(hù)帶來(lái)了較高的難度，另外如果檢修人員受到學(xué)習(xí)和各種條件限制對(duì)于新的技術(shù)要點(diǎn)如果不能及時(shí)掌握就會(huì)降低自身處理設(shè)備故障的能力和技術(shù)水平，因此機(jī)電一體化設(shè)備對(duì)維修的技術(shù)專家和設(shè)備的使用壽命要求都提出了新的挑戰(zhàn)。

3、診斷機(jī)電一體化設(shè)備的原則和目的

3.1 關(guān)于診斷機(jī)械設(shè)備故障的目的

一方面提高機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，降低設(shè)備故障時(shí)間是對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行故障診斷的根本目的，另一個(gè)方面通過(guò)良好的檢測(cè)故障手段發(fā)現(xiàn)故障保證機(jī)電設(shè)備得到及時(shí)的預(yù)見(jiàn)性修理，從而大大降低機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障停機(jī)的概率，發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益是又一直接目的。總之，通過(guò)診斷機(jī)械故障和實(shí)時(shí)檢測(cè)工作能夠預(yù)防、診斷和記錄即將發(fā)生和已經(jīng)發(fā)生的設(shè)備故障問(wèn)題，并為后期設(shè)備維護(hù)檢修工作提供依據(jù)和參考，此舉有利于減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)間時(shí)間和設(shè)備維護(hù)所需人力成本的消耗。

3.2 機(jī)電設(shè)備診斷故障的原則首先，要仔細(xì)認(rèn)真了解關(guān)于機(jī)電一體化設(shè)備的參數(shù)和性能，在診斷之前就要正確理解相關(guān)的概念;其次，診斷時(shí)機(jī)電一體設(shè)備的各部件之間、人為因素以及工作環(huán)境都是檢測(cè)和診斷人員應(yīng)該具體分析的問(wèn)題，通過(guò)排除層層因素的困擾最后找到已經(jīng)存在的或者預(yù)見(jiàn)性故障;最后，檢測(cè)原則可遵循先外后內(nèi)的順序，物理層面影響設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的因素可先排查，設(shè)備的其它元件和零部件排查可緊隨其后，這樣可以大大降低元件因物理因素而遭受不必要的損耗。

4、機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷方法分析

4.1 機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷操作步驟

首先，作為設(shè)備維護(hù)檢修人員要明確設(shè)備運(yùn)行原理，在診斷前要正確理解相關(guān)概念;其次，診斷時(shí)要首先排除人為因素造成的設(shè)備安全限制被觸發(fā)及多發(fā)性故障造成的停機(jī)，然后根據(jù)設(shè)備故障表面原因分析是否為機(jī)械零部件及相關(guān)構(gòu)件故障或檢測(cè)傳感器的有效性的確定;最后根據(jù)設(shè)備控制原理確認(rèn)電控系統(tǒng)內(nèi)部元器件問(wèn)題。診斷的步驟由先排除人為錯(cuò)誤操作，再確認(rèn)機(jī)械零部件缺陷或損壞，最后排除電控系統(tǒng)內(nèi)部問(wèn)題。并根據(jù)診斷過(guò)程記錄故障診斷及處理方法。為后續(xù)的設(shè)備維護(hù)做好資料儲(chǔ)備。

4.2 機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)

4.2.1 設(shè)備油液磨損需要準(zhǔn)確識(shí)別

這種識(shí)別技術(shù)在診斷和檢測(cè)中應(yīng)用較為常見(jiàn)也很直觀，發(fā)生油液磨損的位置主要通過(guò)油液對(duì)設(shè)備的運(yùn)行影響、機(jī)械設(shè)備自身的物理狀態(tài)和油液具體成分來(lái)判斷和確定。

4.2.2 分類檢測(cè)故障技術(shù)

非破壞性和破壞性故障是對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行和零部件檢測(cè)的主要分類。但需要前期設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的支持，在針對(duì)故障檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)具體的故障分類有助于檢測(cè)和維修人員迅速判斷故障的原因和位置，此舉對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行影響較大的問(wèn)題便能得到優(yōu)先處理，使不必要的損失盡可能的降低。

4.2.3 檢測(cè)設(shè)備參數(shù)的技術(shù)

固定的參數(shù)是每一個(gè)機(jī)電一體化設(shè)備的特點(diǎn)，固有的參數(shù)會(huì)伴隨每一個(gè)零部件。例如機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生的振動(dòng)頻率和相關(guān)數(shù)據(jù)是機(jī)械傳動(dòng)零部件損害程度的判斷依據(jù);，這項(xiàng)技術(shù)由于其簡(jiǎn)便的操作性和較高的準(zhǔn)確率是一項(xiàng)特別值得應(yīng)用和推廣的技術(shù)。

4.2.4 在線和離線診斷技術(shù)

設(shè)備出現(xiàn)故障以往經(jīng)常采用離線診斷。隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，目前在線診斷對(duì)于發(fā)現(xiàn)故障的時(shí)效性來(lái)講更加的實(shí)用和可靠，在機(jī)電一體化設(shè)備及設(shè)備電控系統(tǒng)中比重越來(lái)越大，針對(duì)工廠大中型自動(dòng)化控制設(shè)備基本屬于全覆蓋應(yīng)用。模型解析法、信號(hào)處理法等是診斷故障的在線技術(shù)的具體方法，這其中不需要運(yùn)用數(shù)學(xué)模型而采用相應(yīng)傳感器及PLC固定模塊的方法更為便捷也是越來(lái)越普遍的方法。

4.2.5 專家系統(tǒng)診斷故障

檢測(cè)故障的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、推理分析系統(tǒng)和用戶界面系統(tǒng)共同構(gòu)成了專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分。通過(guò)應(yīng)用專家系統(tǒng)，機(jī)電一體化設(shè)備建設(shè)水平便能夠獲得進(jìn)一步的增強(qiáng)。專家系統(tǒng)診斷故障本質(zhì)上是信息技術(shù)手段進(jìn)行推理診斷和傳感器檢測(cè)的應(yīng)用，這種技術(shù)和手段的應(yīng)用以新型的、智能的機(jī)電設(shè)備一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)的設(shè)備在故障排查中的效率和準(zhǔn)確性明顯上升，減少設(shè)備維護(hù)的高層次人力成本，且最大限度的降低設(shè)備非正常運(yùn)行時(shí)間，截至目前專家系統(tǒng)診斷故障技術(shù)是最先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)

機(jī)電設(shè)備維修人員通過(guò)及時(shí)有效的診斷故障技術(shù)應(yīng)用能夠迅速判斷發(fā)生故障的部位或者原因，只有及時(shí)地維護(hù)設(shè)備才能提高設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，將經(jīng)濟(jì)效益最大化。在人工智能和信息技術(shù)迅速發(fā)展和應(yīng)用的態(tài)勢(shì)下，電子信息檢驗(yàn)技術(shù)正逐步取代了經(jīng)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，為機(jī)電設(shè)備技術(shù)水平的前進(jìn)和社會(huì)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

審核編輯：湯梓紅