锻压机床运行状态检测及故障诊断方法研究
发布时间：2022-12-18 00:45
随着智能制造领域的迅速发展,锻压机床作为制造业重要的基础设备,国家采取许多有效措施促进智能制造领域的发展,每年投入工业制造机床行业的重大专项资金高达100亿以上。锻压机床的技术发展直接关系到汽车、机械、航空、船舶等领域众多基础型产业的发展,因此,锻压机床的智能化运行状态检测及故障诊断水平已经成为体现一个国家工业现代化水平的重要标志。工业4.0是由德国提出的十大未来项目之一,该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计高达2亿欧元,旨在提升工业制造的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智能工厂。结合中国制造2025旨在建立制造业强国的目标,锻压机床运行状态检测及故障诊断在智能制造领域具有互联网背景下的新时代意义。首先,针对现场JB39-630/3型闭式四点锻压机床的结构和功能进行研究。以划分研究对象状态检测为多个子部分为目的,根据现场状态检测的需求,安装多种类型的传感器,采集机床温度、振动以及压强等数据,并提出由PLC、交换机、路由器、摄像头等设备构成的检测系统;同时针对现场提出的三个工程型问题,提出对应的解决方案。其次,设计了锻压机床运行状态的多源诊断...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 锻压机床状态检测及故障诊断国内外研究现状
1.2.1 状态检测现状与热点研究
1.2.2 故障诊断研究现状及发展趋势
1.3 状态检测技术概况及故障诊断方法概况
1.3.1 传感器应用技术概况
1.3.2 TCP/IP远程检测技术概况
1.3.3 智能故障诊断方法概况
1.3.4 故障树分析方法概况
1.4 课题主要研究内容及工作安排
第2章 锻压机床运行状态检测系统技术方案设计研究
2.1 锻压机床状态检测系统整体结构设计
2.1.1 锻压机床状态检测系统设计目标
2.1.2 多源信息融合诊断体系设计
2.1.3 锻压机床状态检测系统组成结构划分
2.2 检测系统传感器选型方案设计
2.2.1 温度传感器
2.2.2 压力传感器
2.2.3 开关位置传感器
2.3 其它硬件设备选型
2.4 锻压机床状态检测系统组成结构设计
2.4.1 状态数据采集硬件设计
2.4.2 上位机检测软件TCP/IP信息传输设计
2.5 大型齿轮运行状态检测问题
2.6 气垫内部气压平衡性问题
2.7 高吨位压力机的锻压吨位检测问题
2.8 本章小结
第3章 锻压机床运行状态检测系统的硬件及软件设计
3.1 锻压机床状态检测系统硬件装置设计
3.1.1 S7-300PLC硬件整体设计
3.1.2 电源模块硬件设计
3.1.3 CPU模块硬件设计
3.1.4 I/O点数据采集模块硬件设计
3.2 锻压机床状态检测系统硬件程序设计
3.2.1 检测系统程序设计总流程
3.2.2 多传感器数据采集程序设计
3.2.3 机床数据TCP/IP传输程序设计
3.3 锻压机床状态检测系统软件总体设计
3.3.1 状态检测系统软件开发目标
3.3.2 状态检测系统软件开发设计及开发环境
3.4 锻压机床状态检测系统软件功能模块化开发
3.5 本章小结
第4章 锻压机床多源信息融合智能故障树方法研究
4.1 锻压机床多类型传感器数据预处理
4.1.1 小波包滤波去噪处理
4.1.2 能量归一化特征提取
4.1.3 主元降维分析
4.1.4 锻压机床高低频结合特征向量的建立
4.2 锻压机床故障树建模及定性分析
4.2.1 常规故障树分析方法的应用与不足
4.2.2 故障树事件与符号
4.3 锻压机床多源信息融合智能故障树建模
4.3.1 多源信息融合结构模型设计研究
4.3.2 多源信息融合智能故障树结构设计研究
4.3.3 递归神经元及递归网络结构
4.3.4 锻压机床修正递归神经网络建模
4.3.5 改进D-S证据理论的多源信息融合
4.4 本章小结
第5章 锻压机床运行状态检测系统试验及试验结果
5.1 锻压机床运行状态检测系统试验及试验结果
5.1.1 用户账号管理模块试验及实验结果
5.1.2 状态检测及报警模块试验及结果
5.1.3 SQL Server2008 数据库模块试验及结果
5.2 多源信息融合智能故障树诊断试验结果及分析
5.2.1 基于网络的故障树诊断试验结果及分析
5.2.2 多源信息融合智能故障树诊断试验结果及分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IJB-PCA-ICA算法的故障检测[J]. 刘舒锐,彭慧,李帅,周晓锋. 化工学报. 2018(12)
[2]基于T-S模糊FTA的远程故障诊断方法研究[J]. 李文锋,游庆和,廖强,须民健. 控制工程. 2018(09)
[3]融合非线性幂函数和谱减法的CFCC特征提取[J]. 白静,史燕燕,薛珮芸,郭倩岩. 西安电子科技大学学报. 2019(01)
[4]Small Segment Coalescing:A Hardware Acceleration Method of Receive Side for TCP/IP Processing[J]. Longfei Li,Zhanzhuang He,Jianfeng Wang,Yangchun Shi,Haiqiang Feng. Journal of Beijing Institute of Technology. 2018(03)
[5]基于光纤传感技术的物联网数据监测研究[J]. 俞梁英,王晓艳. 激光杂志. 2018(08)
[6]智能传感器技术发展综述[J]. 殷毅. 微电子学. 2018(04)
[7]军工现场总线技术发展趋势与展望[J]. 刘文怡. 计算机测量与控制. 2018(07)
[8]远程智能中心动脉压检测系统的设计与研究[J]. 甘奕,李晓风,许金林. 电子测量技术. 2018(13)
[9]基于PLC的航空地面液压保障装备负载试验台设计[J]. 龚永奇,邓建,董程源,张文一. 机床与液压. 2018(08)
[10]基于信息融合技术的结构损伤检测方法[J]. 井立,杨智春,张甲奇. 振动与冲击. 2018(07)
博士论文
[1]大型旋转机械振动信号分析与早期故障辨识方法研究[D]. 党建.西安理工大学 2018
[2]大型船舶航向/航迹智能容错控制研究[D]. 李高云.哈尔滨工程大学 2010
[3]基于多Agent的数控机床远程故障诊断系统研究[D]. 周桂红.吉林大学 2008
[4]SVM及其在船舶航向控制系统故障预报中的应用研究[D]. 江娜.哈尔滨工程大学 2008
硕士论文
[1]旋转机械故障特征提取及性能退化评估研究[D]. 成俊良.华东交通大学 2018
[2]基于故障树的ZPW-2000轨道电路故障分析及对策[D]. 胡领强.西南交通大学 2018
[3]基于工业现场总线与以太网的矿井巷道水情监控系统设计[D]. 薛瑄.太原理工大学 2018
[4]基于小波包和希尔伯特包络分析的盾构机主轴承故障诊断方法研究[D]. 梁波.兰州理工大学 2018
[5]基于小波包的风力发电机组齿轮箱故障诊断研究[D]. 苏炳华.新疆大学 2017
[6]基于动态故障树的故障检测系统的设计与实现[D]. 刘政.哈尔滨工程大学 2017
[7]选煤设备机电数据库构建与远程状态监测[D]. 张瑶.太原理工大学 2017
[8]基于B/S框架的中小学校园安全管理系统设计与实现[D]. 周伟宾.吉林大学 2016
[9]数控锻压机床可靠性试验研究[D]. 刘天祥.广东工业大学 2015
[10]基于UDP/TCP协议的NAT穿越方案研究[D]. 蒙元胜.中山大学 2014
本文编号：3720984
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 锻压机床状态检测及故障诊断国内外研究现状
1.2.1 状态检测现状与热点研究
1.2.2 故障诊断研究现状及发展趋势
1.3 状态检测技术概况及故障诊断方法概况
1.3.1 传感器应用技术概况
1.3.2 TCP/IP远程检测技术概况
1.3.3 智能故障诊断方法概况
1.3.4 故障树分析方法概况
1.4 课题主要研究内容及工作安排
第2章 锻压机床运行状态检测系统技术方案设计研究
2.1 锻压机床状态检测系统整体结构设计
2.1.1 锻压机床状态检测系统设计目标
2.1.2 多源信息融合诊断体系设计
2.1.3 锻压机床状态检测系统组成结构划分
2.2 检测系统传感器选型方案设计
2.2.1 温度传感器
2.2.2 压力传感器
2.2.3 开关位置传感器
2.3 其它硬件设备选型
2.4 锻压机床状态检测系统组成结构设计
2.4.1 状态数据采集硬件设计
2.4.2 上位机检测软件TCP/IP信息传输设计
2.5 大型齿轮运行状态检测问题
2.6 气垫内部气压平衡性问题
2.7 高吨位压力机的锻压吨位检测问题
2.8 本章小结
第3章 锻压机床运行状态检测系统的硬件及软件设计
3.1 锻压机床状态检测系统硬件装置设计
3.1.1 S7-300PLC硬件整体设计
3.1.2 电源模块硬件设计
3.1.3 CPU模块硬件设计
3.1.4 I/O点数据采集模块硬件设计
3.2 锻压机床状态检测系统硬件程序设计
3.2.1 检测系统程序设计总流程
3.2.2 多传感器数据采集程序设计
3.2.3 机床数据TCP/IP传输程序设计
3.3 锻压机床状态检测系统软件总体设计
3.3.1 状态检测系统软件开发目标
3.3.2 状态检测系统软件开发设计及开发环境
3.4 锻压机床状态检测系统软件功能模块化开发
3.5 本章小结
第4章 锻压机床多源信息融合智能故障树方法研究
4.1 锻压机床多类型传感器数据预处理
4.1.1 小波包滤波去噪处理
4.1.2 能量归一化特征提取
4.1.3 主元降维分析
4.1.4 锻压机床高低频结合特征向量的建立
4.2 锻压机床故障树建模及定性分析
4.2.1 常规故障树分析方法的应用与不足
4.2.2 故障树事件与符号
4.3 锻压机床多源信息融合智能故障树建模
4.3.1 多源信息融合结构模型设计研究
4.3.2 多源信息融合智能故障树结构设计研究
4.3.3 递归神经元及递归网络结构
4.3.4 锻压机床修正递归神经网络建模
4.3.5 改进D-S证据理论的多源信息融合
4.4 本章小结
第5章 锻压机床运行状态检测系统试验及试验结果
5.1 锻压机床运行状态检测系统试验及试验结果
5.1.1 用户账号管理模块试验及实验结果
5.1.2 状态检测及报警模块试验及结果
5.1.3 SQL Server2008 数据库模块试验及结果
5.2 多源信息融合智能故障树诊断试验结果及分析
5.2.1 基于网络的故障树诊断试验结果及分析
5.2.2 多源信息融合智能故障树诊断试验结果及分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IJB-PCA-ICA算法的故障检测[J]. 刘舒锐,彭慧,李帅,周晓锋. 化工学报. 2018(12)
[2]基于T-S模糊FTA的远程故障诊断方法研究[J]. 李文锋,游庆和,廖强,须民健. 控制工程. 2018(09)
[3]融合非线性幂函数和谱减法的CFCC特征提取[J]. 白静,史燕燕,薛珮芸,郭倩岩. 西安电子科技大学学报. 2019(01)
[4]Small Segment Coalescing:A Hardware Acceleration Method of Receive Side for TCP/IP Processing[J]. Longfei Li,Zhanzhuang He,Jianfeng Wang,Yangchun Shi,Haiqiang Feng. Journal of Beijing Institute of Technology. 2018(03)
[5]基于光纤传感技术的物联网数据监测研究[J]. 俞梁英,王晓艳. 激光杂志. 2018(08)
[6]智能传感器技术发展综述[J]. 殷毅. 微电子学. 2018(04)
[7]军工现场总线技术发展趋势与展望[J]. 刘文怡. 计算机测量与控制. 2018(07)
[8]远程智能中心动脉压检测系统的设计与研究[J]. 甘奕,李晓风,许金林. 电子测量技术. 2018(13)
[9]基于PLC的航空地面液压保障装备负载试验台设计[J]. 龚永奇,邓建,董程源,张文一. 机床与液压. 2018(08)
[10]基于信息融合技术的结构损伤检测方法[J]. 井立,杨智春,张甲奇. 振动与冲击. 2018(07)
博士论文
[1]大型旋转机械振动信号分析与早期故障辨识方法研究[D]. 党建.西安理工大学 2018
[2]大型船舶航向/航迹智能容错控制研究[D]. 李高云.哈尔滨工程大学 2010
[3]基于多Agent的数控机床远程故障诊断系统研究[D]. 周桂红.吉林大学 2008
[4]SVM及其在船舶航向控制系统故障预报中的应用研究[D]. 江娜.哈尔滨工程大学 2008
硕士论文
[1]旋转机械故障特征提取及性能退化评估研究[D]. 成俊良.华东交通大学 2018
[2]基于故障树的ZPW-2000轨道电路故障分析及对策[D]. 胡领强.西南交通大学 2018
[3]基于工业现场总线与以太网的矿井巷道水情监控系统设计[D]. 薛瑄.太原理工大学 2018
[4]基于小波包和希尔伯特包络分析的盾构机主轴承故障诊断方法研究[D]. 梁波.兰州理工大学 2018
[5]基于小波包的风力发电机组齿轮箱故障诊断研究[D]. 苏炳华.新疆大学 2017
[6]基于动态故障树的故障检测系统的设计与实现[D]. 刘政.哈尔滨工程大学 2017
[7]选煤设备机电数据库构建与远程状态监测[D]. 张瑶.太原理工大学 2017
[8]基于B/S框架的中小学校园安全管理系统设计与实现[D]. 周伟宾.吉林大学 2016
[9]数控锻压机床可靠性试验研究[D]. 刘天祥.广东工业大学 2015
[10]基于UDP/TCP协议的NAT穿越方案研究[D]. 蒙元胜.中山大学 2014
本文编号：3720984
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3720984.html
