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摘要:机电一体化是在一系列的机械设备中利用电子技术来处理相关设备的信息。在现实生活中应用设备的机电一体化时,很难避免设备的故障问题,如何能够有效地诊断出机电一体化的相关设备故障问题,从而帮助企业维修人员提升工作效率,为他们提供相应根据,最终保障机电一体化设备平稳的运行是操作中的根本。所以,本文通过对机电一体化的网络结构成分、出现故障的特征、诊断故障的技术进行分析,并提出提高机电一体化设备的稳定安全性的相关措施。
关键词:机电一体化;相关设备;诊断故障
引言:
机电一体化设备的故障诊断技术指的是针对在实际应用中的机电设备的故障问题,可以实时制定出有效的应对措施和对策。这一技术需求的难度很大,既要准确地判断,并对出现故障的地方进行定位。同时,又要系统地掌握形成故障的相关因素,进而确定关键的相关影响因素,还要把先前的成功案例和一定的相关理论内容相结合,实施更为可行的故障解决方案。总而言之,应该逐步实施并开展此工作,重视有序性和严谨性,以及提供所需求的相关技术予以支持。
一、机电一体化的网络结构
在现实生活中,机电一体化设备及产品和计算机的网络之间有非常密切的关系,机电一体化设备的网络结构的主要组成成分是设备层与自动化和控制层。
(一)设备层
设备层的网络是现场总线技术工业指标的总网络,其具有开放性的特点,在最简单的高层PLC和计算机等设备中或者底层的阀门、拖动设备及传感器等相关工业设备之间相互连接,现如今,场地总线的技术开始不断发展进步,已经具备了各种类型的大型网络结构,有环形、星形、混合形和树形等。
(二)自动化和控制层
统一对等的通信网络技术和I/O网络可以转变为实现高吞吐量的需求和及时性的控制型网络技术。在现实生活中,普遍应用的工业化网络大多是工业以太网、DH-485网络、DH(数据高速公路)等的特殊网络。其中的控制网拥有非常良好的性能,可以集成对运动、离散、过程和传动的总体控制,它不但可传播多渠道的对等信息、通讯数据和输入数据,更拥有独特的时间片控制算法,从而可以传输严苛时间的预留数据,与那些没有苛求时间的大数据进行对比,它具有较高的非预定数据优先传输选择权,进而更加确定了传输的进行速率,确保了相关保控制器跟I/O刷新间的互锁一直优于平常程序应用的信息传输、下载等能力。
二、机电一体化的故障特征
可以通过电子设备与固有的机械设备的故障特征探索机电一体化设备发生的故障特点,根据相关机械的设备来说,机电设备属于动态工作过程,拥有很难重现的相关测试数据特征。具有相同原理的是相关工作人员也不能够从测验的数据中直接判断发生的故障。相关机械设备具有模糊不清、间歇性、不间断性、随机瞬时性、缓慢渐变性和离散型的特点,其形成的原因也具有多样性和复杂性。纵观所有电子设备,普遍的设备故障主要的特点是敏感性、隐蔽性以及瞬时性等。一般来说,纵观机械设备故障的表面现象,一般只要工作人员感觉到机器运行不太正常或不正常运行,就意味着这一机械面临或大或小的故障。实际生活中如果机械设备无法正常运行,那么大多数就会是电子设备存在某些故障问题,比如:无法正常发送信息、线路被突然中断等。除此之外,机电一体化设备还有集成复合化、复杂化和交叉性等特征。
三、机电一体化的故障诊断
(一)划分故障类别
故障的类别可以根据故障损坏的零件情况和对设备顺利工作产生的影响划分,主要分为非破坏性故障和破坏性故障两种。在现实生活中,工人在检测机电一体化设备时,要对故障进行分类,这样才能引导维修工人快速确认设备故障的范围和主要影响因素,从而导致对机电一体化设备的工作问题进行解决,阻止不必要的损坏和损失的发生。
(二)磨损识别
机电设备油液磨损的准确识别技术是结合油液实际的成分和对机械设备出现的实际磨损情况,并且与物理变化相结合来确定相关设备出现的实际磨损范围而产生的一种诊断技术。此技术在现实生活实践中非常多见,且具有直观的特点。
(三)诊断技术
诊断技术主要分为在线和离线诊断两种,通常机电一体化设备发生故障时应该使用离线诊断,但是在线诊断更加实用。在现代信息技术和应用快速发展的今天,应该利用信息技术及时寻找故障问题。最近几年以来,技术人员在故障诊断技术的研究中不断进步,在线诊断目前分为知识技术、处理信号技术和模型解析技术等,其中的知识和处理信号技术因为不用针对对象的数学模型进行相关检测,所以受到人们的广泛关注。
(四)检测技术
所有的机电一体化设备几乎都具有其相应的功能结构参数,甚至拥有全部零件相应数据和参数,操作人员可以通过分析机电一体化设备在工作中形成的振动损害和相关参数信息,可以确定与正常参数信息之间的不同,从而判断机械设备的零件损坏情况,此技术的应用可以提高修复的准确率,因为它的操作简便,所以值得提倡和利用。
(五)专家系统
诊断故障的专家系统主要由用户界面、检测故障、数据库系统和分析故障的推理系统等组成,工作人员可以在应用专家系统的基础上,进一步推动机电一体化设备故障诊断水平的提高。应用此系统可以大大提升诊断效率,减少人力、物力的支出,是当今社会上比较先进的诊断故障技术。
四、提高稳定性的相关措施
最近几年以来,稳定性的设计技术成为了社会上普遍应用和推广的现代技术,数理统计和概率论也被应用到其中。这样一来既优化了传统设计难以解决的问题,又实现了产品设计质量的提高和成本的减少。制约机电一体化设备稳定性的因素很多,难以统一综合的评价有关要素,立足于这一现象,应进一步完善相关机制。
(一)组装连接器件
插接件接触不良常常会导致传送信号失灵,也会导致系统故障发生。另外,系统的不良稳定性还可能由较大的温度、湿度的改变或机械振动和元件污染导致。为此,对于复杂的机电一体化设备的控制系统而言,错综复杂的各个电器元件要维持整机设备的稳定性,一定要处理好组装连稳定性的相关问题。
(二)失效元件
元器件是整体机电一体化设备的组成单元,只有每一个元器件维持稳定,才能保障整体机电一体化设备的稳定。由概率计算理论推出,设备组成的各部分失效率之和就是整体的机电一体化设备的失效率。因此,应该对低失效率的机电器械产品认真挑选,进而更好地服务于整体的机电一体化设备系统。
(三)应对电磁干扰的措施
通过电能加工实现电气控制的设备就可以称作是机电一体化设备,在其工作过程中常常需要转化相关电磁能量,但是经常会对附近的环境产生影响,也会和附近环境中的电磁产生互相干扰的现象。通常情况下,应用电磁干扰源的数控系统关键的方式为利用大功率电设备的启动和制动去影响周围的大功率交流供电系统,从而导致电源源电压产生改变,而且相关电器在开关断电和接通电源时会有电火花通过,这些电火花会形成高频的电磁干扰场;地线和电源的布局过于不合理或者线径过细,各个电子元件之间都要经过相同的导向阻抗,也会出现交叉干扰或已经畸变的信号;电源中通过的直流电缺乏良好的负载性能和足够多的储备功率的性能,这样一来可能导致直流电源的电压根据负载的改变而产生变化;信号线尤其是高脉冲信号,容易受到电磁影响,如果不当处理,畸变信号的产生率也会大大增加。
结束语:
为了能够确保安全生产,相关人员需在操作中应用机电一体化设备故障诊断技术,从而推进我国相关企业在生产中及时发现并采取相应方式来解决处理产生的问题。最为关键的是此技术的及时应用可以有效地检测设备的工作状况,清楚地了解工作过程中相关机械设备存在的问题,以及实时判断故障的出现之处,以避免机电一体化设备在工作时出现其它意外情况。
参考文献:
[1]周柳奇,施力仁.机电一体化设备的故障诊断技术探析[J].电子世界,2013(22):195
[2]钱苇航.电气设备的故障诊断方法与技术[J].信息化建设,2016(02):291
[3]王天明.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].中国管理信息化,2015,18(04):86