基于云平台的锻压机床实时智能诊断系统设计

发布时间：2020-07-10 09:16

【摘要】：锻压机床应用广泛,其发生故障常常会导致生产效率降低。当发生故障时,会给企业带来严重的损失及员工人身安全问题。提高机床可靠性、稳定性、安全性并大幅度降低定期检修所耗费的人力、物力成本,对锻压机床的实时状态监测和故障智能诊断是至关重要的。随着云平台的深入研究,为解决锻压机床的实时智能状态检测和故障智能诊断的问题提供了新途径。本文以大型RZU系列快速薄板深拉伸液压机床为例,构建基于云平台的锻压机床实时智能诊断系统。通过此系统,用户可以快速准确判断并解决设备故障,大大提高了设备利用率。本论文主要内容如下:首先,对锻压机床的结构和控制系统进行分析,分析锻压机床故障特点并搜集和整理了锻压机床的常见故障。对系统的功能和性能提出了几点要求。其次,详细分析了故障树分析法和人工神经网络BAM算法,并建立了诊断模型。搭建系统整体框架。随后,分析云平台主流模式和选型,确定智能系统的应用平台为阿里云云平台。详细分析了数据采集系统、云平台数据库系统的设计及智能诊断系统界面设计。最后,利用系统故障运行实例,从实时检测和故障诊断两个方面对系统功能的实现进行了验证。综上所述,构建基于云平台的锻压机床实时智能诊断系统,不仅可以实现设备运行状态的实时监测和精确诊断,还可以提供远程管理服务,随时随地的监管设备。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG315
【图文】：

锻压机床,深拉伸,薄板

我国首台锻造液压机建造于 20 世纪 50 年代，刚开始的锻压机床生产比较单一、技术含量低、操作复杂并且安全性低。也是由于其技术的不足及元器件的局限性，我国的锻压机床在随后的十几年发展中非常缓慢。直到 20 世纪末，全国10000 吨以上的液压机都没有 10 台，但在 2006 年，我国一年就建造了近有 20台的液压机[35]。中小型吨位的液压机已经数不胜数。高合金材料的应用日益广泛。与其他机床相比，锻压机具有较大的锻压压力，快速锻造速度达到了高合金材料的应用要求，使锻压液压机发展迅速。并迅速取代传统的锤锻设备。锻压机具有响应速度快，冲击小，操作简单，自动化程度高等优点。锻压液压机不仅可以进行扭曲，弯曲，冲压，拉拔，镦锻等自由锻造工艺，还可锻造胎膜。由于其适应性强、精度高，适用于各种金属薄板的拉伸、落料、等冲压成型工艺。本论文是为 RZU 系列锻造液压机开发的系统。锻造液压机如图 2-1 所示。该设备用作重要的锻造设备，采用的是油压双柱式结构。油压双柱式结构主要特点为：下横梁、固定横梁、工作缸、工作柱塞、回程缸及所有附件均置于液压机下部，两根立柱成对角线分布支撑起主要工作平台。

控制系统结构图,液压元件

基于云平台的锻压机床实时智能诊断系统设计电气故障三各方面。这里所说的故障主要是指液压系统的故障。液压系统的液压元件众多，控制系统相当复杂，故液压系统的故障呈多元化，有的由某一液压元件失灵引起的，有的是由机械、电气或者外界因素引起的。一个液压元件的失灵或损坏会导致多种故障情况发生，也可能一种故障是由多个液压元件失灵引起的。

故障树模型,底事件,结构函数

基于云平台的锻压机床实时智能诊断系统设计 niniTxxxxx112( )1(1)(1) (1)1(1)(3.3)由上式可知，当由至少一个底事件为 0 即 xi=0，则 T(x)=0，即顶事件为 0。若所有的底事件为 0，则顶事件为 0。（3）故障树结构函数利用逻辑门的布尔运算可以将故障树的顶事件状态 T 表示为底事件状态变量 x1,x2,…,xn的布尔表达式。根据下图 3-1 的故障树模型，它的结构函数为：1234345678910T ( xx+xx)(xx+xx)(x+x)xx由结构函看出，当底事件过多时，结构函数变得非常复杂，使得定量分析的计算量加大。

【参考文献】