基于電氣傳動系統(tǒng)的故障監(jiān)視和診斷分析

楊　斌（山鋼集團(tuán)萊蕪分公司型鋼廠大型運(yùn)行車間,山東 萊蕪 271104）

基于電氣傳動系統(tǒng)的故障監(jiān)視和診斷分析

楊斌
（山鋼集團(tuán)萊蕪分公司型鋼廠大型運(yùn)行車間,山東 萊蕪 271104）

隨著工業(yè)時代生產(chǎn)的大型化、高速化及自動化的發(fā)展，電器傳動系統(tǒng)的運(yùn)用越來越廣泛，其性能的指標(biāo)也越來越高，同樣設(shè)備的組成就越來越趨于復(fù)雜。該文從電氣化傳動系統(tǒng)的安全性與高效性出發(fā)，對其發(fā)生的故障進(jìn)行有效的處理，建立一個電氣傳動系統(tǒng)的故障模式。根據(jù)這種模式更加方便的對其故障進(jìn)行診斷與分析，從而節(jié)約能耗，降低生產(chǎn)成本，提高勞動生產(chǎn)率。

電氣傳動系統(tǒng)；故障；監(jiān)視；診斷分析

社會的不斷發(fā)展，使得電氣傳動化的系統(tǒng)功能越來越豐富，這不僅提高了社會的勞動生產(chǎn)率及產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，更節(jié)約了制作成本，提高了勞動的生產(chǎn)率。但電氣化傳動裝置也已受到外來因素的影響，導(dǎo)致其發(fā)生故障。一旦電氣傳動裝置發(fā)生故障，且不能盡快的得到檢查與維修，將會帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，所以保證電氣傳動系統(tǒng)不受故障的影響而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失的發(fā)生，建立一個完善的故障監(jiān)視及診斷系統(tǒng)是必要的，也是相關(guān)工作人員必做的事。

當(dāng)代信息技術(shù)的處理，必不可少的就是使用微型計(jì)算機(jī)，越來越多的控制設(shè)備已從原來的分立式模擬電子器中脫離，轉(zhuǎn)型為新型的高集成度的微機(jī)芯片和模塊。傳統(tǒng)的單一的故障監(jiān)視及診斷系統(tǒng)在現(xiàn)在已經(jīng)無能為力了，因?yàn)樵谄浞椒ㄖ?，裝置較為簡單，全憑經(jīng)驗(yàn)測量位于電壓上的某兩個點(diǎn)，來判斷零部件是否符合標(biāo)準(zhǔn)。而對比較復(fù)雜的系統(tǒng)，則是采用建立一個數(shù)學(xué)模型在線進(jìn)行診斷。長期以往，一些控制部件已然變成計(jì)算機(jī)程序中的一部分，在這種情況下就更加的難以找到內(nèi)部的故障所在。且依賴系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)建立起來的數(shù)學(xué)模型，也會由于故障的因素導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，使得數(shù)學(xué)模型才剛起步就“坍塌”。所以在對待電氣化傳動系統(tǒng)時使用微型計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活的處理，能夠能有利于實(shí)現(xiàn)故障的監(jiān)視及診斷。

1　對電氣化傳動系統(tǒng)故障的認(rèn)識

不同的機(jī)械其生產(chǎn)出來的目的是不同的，所以采用電氣化傳動的方式也就不一樣，我們可以不同的方面對其進(jìn)行劃分，從結(jié)構(gòu)上可分為：開環(huán)電氣傳動系統(tǒng)、自動化電氣傳動系統(tǒng)、綜合自動化電氣傳動系統(tǒng)等三大種。開環(huán)電氣傳動系統(tǒng)主要是運(yùn)用在調(diào)速、啟動及制動的過程上，它沒有要求某一電量精確的保持在子一個確定的量上。自動化電氣傳動系統(tǒng)，對調(diào)速、啟動及制動的過程有了相對的要求，且要求某一電量精確的保持在一定的范圍之內(nèi)。而綜合自動化電氣傳動系統(tǒng)，則主要是運(yùn)用在全盤化的自動場合。不同的傳動系統(tǒng)發(fā)生的故障的方式不盡相同，但無論是哪種電氣化的傳動系統(tǒng)，只要發(fā)生故障時，都必須及時的對故障進(jìn)行處理。在處理的時候要分清故障的大小及先后緩急，所以在處理故障時其要去也是不一樣的。通過對故障的研究可將其分為兩大類：一類稱為I類故障，通常來說這類故障一旦發(fā)生就要立即進(jìn)行處理，以防故障的擴(kuò)散殃及其它。另一類稱為II類故障，該類故障出現(xiàn)時其系統(tǒng)還是可以做較短時或是長時的運(yùn)行。對I類故障的處理方式可以簡單地概括為以下幾點(diǎn)：（1）緊急斷電會使剎車；（2）直接停機(jī)，對于II類故障就要視情況而定，一般它可分為三種情況：（1）短時的故障；（2）長期故障；（3）報警故障。

2　電氣傳動系統(tǒng)的故障與診斷分析

依據(jù)對電氣化系統(tǒng)故障的認(rèn)識，為了達(dá)到良好的故障監(jiān)視及診斷，一般都采用二級微機(jī)系統(tǒng)來對電氣化傳動系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷與分析。舉例說明，如圖所示為PC機(jī)的硬件系統(tǒng)構(gòu)成圖，其主要是由80C31單機(jī)片及各種接口板組成。

不同的電氣傳動系統(tǒng)，所配置的硬件接口的類型及數(shù)量是不一樣的，所以為了滿足其通用性，一般都采用總線式的結(jié)構(gòu)在單機(jī)片系統(tǒng)上進(jìn)行操作，并用可電擦除的程序貯存器來貯存程序，方便修改相關(guān)的硬件參數(shù)。當(dāng)電氣傳動系統(tǒng)啟動時，如圖的80C31單機(jī)片主要起控制與執(zhí)行的作用。當(dāng)電氣傳動系統(tǒng)這正常運(yùn)作時該單機(jī)片就會通過串行口COMI傳送給PC機(jī)并檢查故障點(diǎn)的狀態(tài)顯示出各種的數(shù)值或是圖形。

當(dāng)出現(xiàn)I類故障時該單機(jī)片會發(fā)出控制指令是傳動系統(tǒng)停機(jī)，由此終止PC機(jī)的程序的執(zhí)行。當(dāng)出現(xiàn)II類故障時該單機(jī)片會將有關(guān)的信息發(fā)送給PC機(jī)，而PC機(jī)則會將有關(guān)的知識進(jìn)行調(diào)動與推理，在再將故障的處理指令發(fā)回給該單機(jī)片，并顯示出故障的原因及具體的位置，這種處理方式有利于對故障進(jìn)行管理。

（1）探索故障的原因。通過建立故障的模型圖，可對處理故障的快速要求進(jìn)行分類，可以想象在每一類中故障的處理方式又可分成組。在每一組中。一個單元可分為8個故障且每個單元對應(yīng)下位機(jī)的1個接口.以此類推則可形成故障模型。

從該模型中想到若是I類故障，則選擇直接處理的方式，并將單元或是單元信息上交位機(jī)；若是II類故障則可以借助推理機(jī)訪問知識庫，推理出相應(yīng)的組號，會送給下位機(jī)，下位機(jī)通過接受信號并作出相應(yīng)的處理。上位機(jī)在此時必須盡快找到故障的編號，以便在訪問知識庫的時候顯示出相應(yīng)的故障的名稱和顯示故障的位置。

（2）電氣傳動系統(tǒng)故障的診斷。通過借助訪問知識庫及提問等方式，對系統(tǒng)的故障模型及故障的處理方式有了進(jìn)一步的了解，通過對專家的全面分析，可對檢查時遇到的困難或是未檢測的故障做出詳細(xì)的說明，有利于提高對故障的監(jiān)測效率。

3　結(jié)語

時代的發(fā)展，電氣化時代正在不斷向前邁進(jìn)，運(yùn)用及掌握微型計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理是現(xiàn)代化必不可少的手段，這有利于檢測出故障的具體位置，方便了人們對故障的認(rèn)知們提高了人們的維修手段，且通過建立電氣傳動系統(tǒng)模型更加的直觀顯示出系統(tǒng)的故障及其發(fā)生的位置，便利了診斷的方法，保證了相互對應(yīng)的故障監(jiān)視及診斷裝置的實(shí)用性。且根據(jù)系統(tǒng)故障的實(shí)際情況配以專家的咨詢的意見得以快速診斷故障，且保證了診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高了工作的效率。

[1]華玉香.電氣傳動系統(tǒng)的故障監(jiān)視和診斷[J].煤炭技術(shù),2007,26(01):41-44.

[2]郭朝南.電氣傳動系統(tǒng)常見故障的判斷及應(yīng)對措施[J].紙和造紙,2003(03):27-28.

[3]謝桂林.直流提升機(jī)監(jiān)視和診斷專家系統(tǒng)[J].煤礦自動化,2003(03).