2800轧机液压系统在线监测与故障诊断.pdf

硕士学位论文武汉科技大学轧机液压系统在线监测与故障诊断&’朱学彪论文定稿日期学位授予日期陈奎生教授武汉科技大学机械自动化学院答辩委员会主席:刘自雁人:朱宏辉明仁雄指导教师姓名申请学位级别学位授予单位评阅分类号密缓
武汉科技大学硕士学位论文摘要第随着轧机自动化水平的提高,液压谙呒嗖庥牍收险锒霞际跻殉晌O执关键技术之一,开展液压低臣嗖庥牍收险锒霞际醯难芯慷蕴岣咴璞傅纳省提高设备的维护水平具有重要意义。本文以“轧机液压谙呒嗖庥牍收险锒舷低场钡目翁馕R劳校诠惴貉芯抗内外相关文献资料及工作的基础上,结合武钢轧板厂的实际情况,对轧机貉乖谙监测与故障诊断理论与技术问题进行了较为深入的研究。本文首先从轧机液压系统的构成与原理入手,通过分析不同建模方法的特点,提出了基于“基本单元和面向对象”的建模方法,利用仿真软件对轧机液压系统中的关键元件一电液伺服阀进行故障仿真。根据轧机分布式控制及模拟量、数字量混合控制的实际工况,利用轧机控制回路中的数据,开发了基于芟吆蚉的数据采集技术,创建基于的液压在线监测诊断的系统框架。研究了电液伺服系统的状态变化特性因子,并运用“面向对象表示法”对液压锒现J督胁愦畏纸猓訟液压系统的压力故障为例实现了诊断知识的提取。本文最后研究了轧机貉乖谙呒嗖庥胝锒舷低车氖迪治侍猓⒘嘶猄肮ひ狄蕴际醯腁在线监测系统,并运用组态软件开发了液压在线监测与故障诊断软件。关键词:液压谙呒嗖猓收险锒
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武汉科技大学硕士学位论文第一章绪论第引言在冶金行业,液压技术在轧机自动厚度控制虺艫系统中已被广泛地应用。液压简称喽杂诖车幕怠⒌动压下,具有高精度、高响应、压下力大、尺寸小、结构简单等特点,它不仅作为一般的传动机构,而且与微电子技术、传感器技术、计算机辅助测试技术等相关学科综合,在提高成才率、降低成本、保证产品质量等方面发挥了重要的作用;另一方面,由于液压系统存在不可避免的缺陷,轧机魑R桓龌⒌纭⒁阂惶寤亩辔锢沓⒍嗖问嗷ヱ合的复杂系统,一旦液压部分出现故障,故障很难在短时间内识别,很难对故障进行及时、准确的定位。为了克服这一缺点,国内外液压技术领域的工作者进行了不懈的努力,在液压元件、液压控制系统的监测与故障诊断方面积累了很多经验,在现场获得了很多宝贵的数据,为实现轧机貉瓜低车脑谙呒嗖夂凸收险锒系於嘶国惠外在线监测系统与故障诊断技术的研究现状近年来,随着计算机技术的迅速发展,机电系统及其设备的在线监测技术取得了较大的进步,并已成功的应用于现场,取得了较大的经济效益和社会效益。而液压系统的在线监测和故障诊断,它是自上个世纪七、八十年代刊’得以迅速发展的新技术,相对其他领域,液压系统的在线监测和故障诊断技术明显落后。液压系统的故障诊断技术是以吸收其他应用领域的一些较为成熟的结论为基础,结合液压系统特有的失效形式和故障机理,建立相应的知识库和规则库,利用现代信息处理技术对提取的监测状态参量进行模式识别和分类。从而分析故障原因,对故障进行定位和预报等。.谙呒嗖庀低车难芯肯肿目前已经使用的在线监测系统在构成原理上存在很大的差异,随着相关学科的不断发展,监测技术正处于一个不断完善的阶段。根据监测系统构成及其历史,可以归纳为四种基本类型:诟鋈思扑慊募嗖庀低该系统的痮淙耄涑装置是各类板卡,直接将实现不同功能的板卡与计算机的系统总线相连,即插在计算机的扩展槽上。利用现有的各类高精度传感器与数据采集卡,通过镅浴缺喑逃镅裕低称教ㄏ拢7⒊龆杂Φ挠τ贸绦颍盒槟庖瞧骷际醯挠τ檬沟萌嘶僮鹘缑娓加容易识别和学****该类监测系统已经被使用在各类液压元件试验台等测试项目中。该系统具有结构简单、操作方便、技术开放,并且拥有极为丰富的应用软件资源等优点,缺点主要表现在:性能不可靠,只能离线对液压元件进行测试。诳杀喑绦蚵呒刂破鞯募嗖庀低可编程序逻辑控制器纳杓浦饕J俏9ひ悼刂贫械模哂锌煽啃愿摺抗干扰能力强,能适应各种恶劣的工业环境等特点。捎媚?榛峁梗低匙槌闪榛睿编程语言简单,调试方便。
。猅,———I殖】刂普广’武汉科技大学硕士学位论文自世纪年代后,许多厂家的寂浔赣屑扑慊耐ㄑ督涌冢ü芟呓ḿ扑机与嗔樱玃的高控制性能与计算机的友好人机界面相结合,计算机作为上位机可以提供良好的人机界面,进行监控和管理,而魑O挛换葱锌煽俊⒏咝У分散控制。计算机与约癙之间通过网络实现信息和现场数据的传送与交换。所有的现场控制都是由瓿桑衔换皇亲魑3绦虻谋嘀啤⒉问纳瓒ê托薷摹⑹莶集等,因此,即使上位机出现故障,也不会影响生产过程,大大提高了系统的可靠性。然而,由于各纳Ъ业募际醵际窍嗷シ獗盏模苣呀ú煌Ъ业腜连接在一起,使得系统的开放性和互换性较差。⒖刂葡低世纪年代中期,就瞥隽说谝惶准⒖刂葡低,,使计算机监测技术开始了一次新的飞跃。集散控制系统