1、機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)原理

機電一體化設(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)備是否處于正常運行狀態(tài)，這是進行機電一體化設(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)備正常運行。同時，機電一體化設(shè)備故障的診斷離不開數(shù)據(jù)分析的支撐，對數(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，然后利用計算機進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析與處理，以達到檢測一體化設(shè)備運行情況的目的。最后，在進行數(shù)據(jù)處理與分析的過程中，需要注意對原始數(shù)據(jù)的有效統(tǒng)計，區(qū)別整理有效信息與無效信息，并對有效信息進行深入透徹分析。通過分析對比最終得出的數(shù)據(jù)與設(shè)備運行標(biāo)準(zhǔn)間的差異，了解設(shè)備運行過程中可能存在的故障。

2、機電一體化設(shè)備的故障診斷的特點

2.1 零部件較多

零部件較多是機電一體化設(shè)備的主要特點，因此機電一體化設(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)雜的機電一體設(shè)備運行要求。在日常運行的機電設(shè)備診斷時，要想迅速找出零部件故障和確定零部件故障原因來檢修機電一體設(shè)備是十分困難的工作。因為引起機電一體化設(shè)備故障的原因有很多其中最無法判斷、也較難確定設(shè)備故障原因的便是存在質(zhì)量問題的機械設(shè)備零件故障及電氣檢測元器件失效。另外在檢測中由于在短時間內(nèi)很多故障問題不明顯，暫時不影響機電一體化設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)所以沒出現(xiàn)報警判斷;或電氣零部件較多，plc編程時自動化報警不完善，或被設(shè)定的某一報警掩蓋真實故障，不能做出迅速的報警處理。

2.2 更新速度較快

在目前的機電一體化設(shè)備市場上，機電一體化技術(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)備的維護帶來了較高的難度，另外如果檢修人員受到學(xué)習(xí)和各種條件限制對于新的技術(shù)要點如果不能及時掌握就會降低自身處理設(shè)備故障的能力和技術(shù)水平，因此機電一體化設(shè)備對維修的技術(shù)專家和設(shè)備的使用壽命要求都提出了新的挑戰(zhàn)。

3、診斷機電一體化設(shè)備的原則和目的

3.1 關(guān)于診斷機械設(shè)備故障的目的

一方面提高機電設(shè)備正常運轉(zhuǎn)時間，降低設(shè)備故障時間是對機電設(shè)備進行故障診斷的根本目的，另一個方面通過良好的檢測故障手段發(fā)現(xiàn)故障保證機電設(shè)備得到及時的預(yù)見性修理，從而大大降低機電設(shè)備出現(xiàn)故障停機的概率，發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益是又一直接目的?？傊ㄟ^診斷機械故障和實時檢測工作能夠預(yù)防、診斷和記錄即將發(fā)生和已經(jīng)發(fā)生的設(shè)備故障問題，并為后期設(shè)備維護檢修工作提供依據(jù)和參考，此舉有利于減少設(shè)備運行時間時間和設(shè)備維護所需人力成本的消耗。

3.2 機電設(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，診斷時機電一體設(shè)備的各部件之間、人為因素以及工作環(huán)境都是檢測和診斷人員應(yīng)該具體分析的問題，通過排除層層因素的困擾最后找到已經(jīng)存在的或者預(yù)見性故障;最后，檢測原則可遵循先外后內(nèi)的順序，物理層面影響設(shè)備運轉(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、機電一體化設(shè)備的故障診斷方法分析

4.1 機電一體化設(shè)備故障診斷操作步驟

首先，作為設(shè)備維護檢修人員要明確設(shè)備運行原理，在診斷前要正確理解相關(guān)概念;其次，診斷時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，然后根據(jù)設(shè)備故障表面原因分析是否為機械零部件及相關(guān)構(gòu)件故障或檢測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)部元器件問題。診斷的步驟由先排除人為錯誤操作，再確認(rèn)機械零部件缺陷或損壞，最后排除電控系統(tǒng)內(nèi)部問題。并根據(jù)診斷過程記錄故障診斷及處理方法。為后續(xù)的設(shè)備維護做好資料儲備。

4.2 機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)

4.2.1 設(shè)備油液磨損需要準(zhǔn)確識別

這種識別技術(shù)在診斷和檢測中應(yīng)用較為常見也很直觀，發(fā)生油液磨損的位置主要通過油液對設(shè)備的運行影響、機械設(shè)備自身的物理狀態(tài)和油液具體成分來判斷和確定。

4.2.2 分類檢測故障技術(shù)

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

4.2.3 檢測設(shè)備參數(shù)的技術(shù)

固定的參數(shù)是每一個機電一體化設(shè)備的特點，固有的參數(shù)會伴隨每一個零部件。例如機械設(shè)備運行中發(fā)生的振動頻率和相關(guān)數(shù)據(jù)是機械傳動零部件損害程度的判斷依據(jù);，這項技術(shù)由于其簡便的操作性和較高的準(zhǔn)確率是一項特別值得應(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，目前在線診斷對于發(fā)現(xiàn)故障的時效性來講更加的實用和可靠，在機電一體化設(shè)備及設(shè)備電控系統(tǒng)中比重越來越大，針對工廠大中型自動化控制設(shè)備基本屬于全覆蓋應(yīng)用。模型解析法、信號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越普遍的方法。

4.2.5 專家系統(tǒng)診斷故障

檢測故障的數(shù)據(jù)庫系統(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。通過應(yīng)用專家系統(tǒng)，機電一體化設(shè)備建設(shè)水平便能夠獲得進一步的增強。專家系統(tǒng)診斷故障本質(zhì)上是信息技術(shù)手段進行推理診斷和傳感器檢測的應(yīng)用，這種技術(shù)和手段的應(yīng)用以新型的、智能的機電設(shè)備一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，應(yīng)用該系統(tǒng)進行故障檢測的設(shè)備在故障排查中的效率和準(zhǔn)確性明顯上升，減少設(shè)備維護的高層次人力成本，且最大限度的降低設(shè)備非正常運行時間，截至目前專家系統(tǒng)診斷故障技術(shù)是最先進的檢測技術(shù)

機電設(shè)備維修人員通過及時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，只有及時地維護設(shè)備才能提高設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，將經(jīng)濟效益最大化。在人工智能和信息技術(shù)迅速發(fā)展和應(yīng)用的態(tài)勢下，電子信息檢驗技術(shù)正逐步取代了經(jīng)驗檢測技術(shù)，為機電設(shè)備技術(shù)水平的前進和社會的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

審核編輯：湯梓紅