專利名稱：可智能診斷與敏捷維修控制的摩擦驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種摩擦驅(qū)動系統(tǒng)，尤其是一種基于智能診斷與敏捷維修控制技術(shù)的摩擦驅(qū)動系統(tǒng)，在輸送機(jī)采用摩擦式驅(qū)動的控制過程中采用智能診斷與敏捷維修控制技術(shù)，屬摩擦輸送機(jī)控制技術(shù)故障診斷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展使得自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，GIMS(設(shè)備庫存維護(hù)系統(tǒng))、GIPS(地球信息處理系統(tǒng))的蓬勃發(fā)展使自動化生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)入了一個嶄新的階段，也使得這些系統(tǒng)日益趨向于高性能、大型化和復(fù)雜化。根據(jù)可靠性工程理論，系統(tǒng)的性能越優(yōu)良，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，組成系統(tǒng)的各類部件數(shù)量越多，系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性便越大。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，集成度高，系統(tǒng)各部件之間相互關(guān)聯(lián)、緊密結(jié)合，在生產(chǎn)中形成統(tǒng)一的整體。系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，就可能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，若不能快速找到故障的部位及原因，并及時進(jìn)行排除，輕者會影響整個生產(chǎn)過程的進(jìn)行，重者可能造成設(shè)備的損傷或破壞，甚至發(fā)生嚴(yán)重的災(zāi)難性事故，給企業(yè)和社會造成難以挽回的經(jīng)濟(jì)損失。
由于故障造成停機(jī)費用和損失極其昂貴，因此診斷與維修技術(shù)成為日趨重要的自動化技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)之一。20世紀(jì)末乃至21世紀(jì)將是智能化時代，伴隨智能控制研究的勃勃生機(jī)、智能管理應(yīng)用程度的高漲，智能診斷與敏捷維修技術(shù)也會成為科研和實際應(yīng)用的熱點。
智能診斷與智能維修是人工智能與人工診斷維修方法、知識工程、計算機(jī)與通信技術(shù)、軟件工程、傳感與檢測技術(shù)等學(xué)科的相互交叉、相互滲透而產(chǎn)生的學(xué)科和技術(shù)。智能診斷與智能維修系統(tǒng)是在狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、故障簡易診斷系統(tǒng)、故障精確診斷系統(tǒng)、故障專家診斷系統(tǒng)、故障維修決策系統(tǒng)的功能集成基礎(chǔ)上，引用人工智能專家系統(tǒng)、知識工程、模式識別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊推理等現(xiàn)代科學(xué)方法和技術(shù)，進(jìn)行集成化、智能化、自動化設(shè)計，實現(xiàn)新一代計算機(jī)診斷與維修相結(jié)合的系統(tǒng)，已不再是傳統(tǒng)的單純計算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)。
智能診斷與敏捷維修控制技術(shù)不同于以往的基于數(shù)學(xué)模型和物理模型的診斷技術(shù)，它是利用專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論等進(jìn)行診斷以及與其他傳統(tǒng)技術(shù)相融合的診斷技術(shù)和維修技術(shù)。開發(fā)研究智能診斷與維修系統(tǒng)的關(guān)鍵是研究切實可行的智能診斷與敏捷維修技術(shù)，也就是人工智能方法如何合理應(yīng)用于故障診斷領(lǐng)域及充分發(fā)揮其效能進(jìn)行敏捷維修的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對采用摩擦驅(qū)動的輸送機(jī)系統(tǒng)快速維修問題，提出一種基于智能診斷與敏捷維修控制技術(shù)在摩擦驅(qū)動上的應(yīng)用。在摩擦式輸送機(jī)控制過程中采用智能診斷與敏捷控制維修技術(shù)，在保證系統(tǒng)的可靠性的同時，使系統(tǒng)維護(hù)非常簡便，使設(shè)備更換和系統(tǒng)擴(kuò)充更加快速方便。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案本發(fā)明可智能診斷與敏捷維修控制的摩擦驅(qū)動系統(tǒng)，包括摩擦驅(qū)動裝置、控制系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)，它們通過現(xiàn)場總線分站現(xiàn)場控制模塊和主站PLC連接在一起。其中摩擦驅(qū)動裝置安裝于輸送機(jī)系統(tǒng)的軌道上，在摩擦驅(qū)動裝置處設(shè)有傳感裝置，用于監(jiān)控采集現(xiàn)場信息并將采集的信息傳輸給PLC(主站)對摩擦驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行控制，所述控制系統(tǒng)包括PLC(主站)和現(xiàn)場控制模塊(分站)，基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)，還包括備用回路系統(tǒng)，用于系統(tǒng)中有故障發(fā)生時使用。
本發(fā)明可智能診斷與敏捷維修控制的摩擦驅(qū)動系統(tǒng)，其中傳感裝置包括空氣開關(guān)輔助觸點、熱繼電器輔助觸點、光電開關(guān)，用于采集系統(tǒng)中設(shè)備運行信息。
本發(fā)明可智能診斷與敏捷維修控制的摩擦驅(qū)動系統(tǒng)，其中備用回路系統(tǒng)包括空氣開關(guān)、接觸器、熱繼電器、中間繼電器分別連接在控制系統(tǒng)中。
本發(fā)明可智能診斷與敏捷維修控制的摩擦驅(qū)動系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)還包括顯示觸摸屏可以顯示各生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)、運行參數(shù)、自動故障報警，記錄故障歷史，調(diào)出相關(guān)的控制程序。
控制系統(tǒng)包括PLC(主站)和現(xiàn)場控制模塊(分站)，基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)，其上連接的負(fù)責(zé)采集設(shè)備運行信息的輸入設(shè)備有空氣開關(guān)輔助觸點、熱繼電器輔助觸點、光電開關(guān)，用于通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制摩擦驅(qū)動的傳輸；經(jīng)過監(jiān)控采集信息比對可以立即驅(qū)動摩擦驅(qū)動，達(dá)到快速維修。
本發(fā)明的優(yōu)點由于本發(fā)明是基于敏捷維修技術(shù)，它與傳統(tǒng)維修技術(shù)相比，具有如下的特點1、維修概念和理論不斷創(chuàng)新維修作為一個過程，常常被定義為能產(chǎn)生一定效果、有邏輯關(guān)系的一系列任務(wù)。隨著維修實踐的發(fā)展，對維修的認(rèn)識已突破了傳統(tǒng)的定義，其概念、內(nèi)涵不斷擴(kuò)展機(jī)械設(shè)備維修思想及策略等不斷發(fā)展從“事后維修(BM)”發(fā)展到“預(yù)防維修(PM)’、“預(yù)測維修(PDM)”乃至“改善維修(CM)”和“風(fēng)險維修(RBM)”等，移植了“并行工程”等理論，深化了“以可靠性為中心的維修(RCM)”理論?；谛畔ⅰ⒕W(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，維修技術(shù)也提出適用于滿足分散性和機(jī)動性越來越強(qiáng)的“精確保障”、“敏捷保障”等維修保障新理論。這些理論創(chuàng)新以維修技術(shù)進(jìn)步為基礎(chǔ)，有效地引導(dǎo)了維修技術(shù)的發(fā)展。
2、更依賴維修技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究要從根源上預(yù)防和解決故障，維修技術(shù)必須能夠針對維修實踐中機(jī)械設(shè)備的磨損、腐蝕、老化、疲勞、失效和不穩(wěn)定載荷的反應(yīng)等機(jī)理性問題，對機(jī)械設(shè)備壽命預(yù)測等規(guī)律性問題進(jìn)行理論探索與試驗研究，以及運用基礎(chǔ)科學(xué)的理論為解決維修不同領(lǐng)域中的普遍性問題提供理論和試驗依據(jù)。維修技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究需要廣泛結(jié)合材料、冶金、機(jī)械、力學(xué)等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究或應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果，以促進(jìn)維修技術(shù)的發(fā)展。如新型潤滑劑和控制腐蝕的材料以及防污涂料等研究的基礎(chǔ)是表面化學(xué)和應(yīng)用材料研究。而材料、結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)分析方面的基礎(chǔ)研究將進(jìn)一步提高無損評估方法的靈敏度。
3、信息技術(shù)的帶動作用愈加突出信息技術(shù)以其廣泛的滲透性、功能的整合性、效能的倍增性，在維修的作業(yè)、管理、訓(xùn)練、指導(dǎo)等諸多方面都有著非常廣泛的應(yīng)用。已經(jīng)衍生了全部資源可視化、虛擬維修、遠(yuǎn)程維修、交互式電子技術(shù)手冊等技術(shù)，促進(jìn)了傳統(tǒng)監(jiān)測與診斷技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)生了基于虛擬儀器的監(jiān)測與診斷等新儀器及系統(tǒng)，推動了維修決策支持系統(tǒng)的智能化發(fā)展，提高了從各種完全不同的、分布極為分散的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫中檢索信息的能力，加速了維修信息系統(tǒng)與維修保障等系統(tǒng)的融合。
4、多學(xué)科綜合交叉發(fā)展趨勢明顯維修技術(shù)是一門較為典型的綜合性工程技術(shù)，其發(fā)展和創(chuàng)新越來越依賴于多學(xué)科的綜合、滲透和交叉。不僅新興的維修技術(shù)研究領(lǐng)域很多都跨越了傳統(tǒng)的學(xué)科分類，而且許多傳統(tǒng)的維修技術(shù)研究領(lǐng)域也都通過更深入的開發(fā)、創(chuàng)新，突破了原有的傳統(tǒng)技術(shù)界限。如故障診斷系統(tǒng)已經(jīng)逐步發(fā)展成為一個復(fù)雜的綜合體，其中包含了模式識別技術(shù)、形象思維技術(shù)、可視化技術(shù)、建模技術(shù)、并行推理技術(shù)和數(shù)據(jù)壓縮等技術(shù)。這些技術(shù)的綜合有效地改善了故障診斷系統(tǒng)的推理、并發(fā)處理、信息綜合和知識集成的能力，推動故障診斷技術(shù)向著信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和集成化的方向發(fā)展。
5、向機(jī)械設(shè)備全系統(tǒng)、全壽命周期發(fā)展適應(yīng)機(jī)械設(shè)備全系統(tǒng)全壽命發(fā)展要求，通過發(fā)展機(jī)械設(shè)備維修性指標(biāo)論證、分析設(shè)計、試驗評價等技術(shù)，可以有效地將現(xiàn)代維修思想、維修保障要求以及機(jī)械設(shè)備改進(jìn)需求等反饋并影響機(jī)械設(shè)備的方案論證、性能要求、功能設(shè)計等機(jī)械設(shè)備的研制和改造過程。
總之，在摩擦驅(qū)動控制過程中采用智能診斷與敏捷維修技術(shù)，在保證系統(tǒng)的可靠性的同時，使系統(tǒng)維護(hù)非常簡便，使設(shè)備更換和系統(tǒng)擴(kuò)充更加快速方便。


圖1是摩擦驅(qū)動裝置及控制盒布置圖；圖2是摩擦驅(qū)動裝置及光電開關(guān)布置圖；圖3是摩擦驅(qū)動裝置控制盒外部控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是摩擦驅(qū)動裝置控制盒內(nèi)部控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中的FRC1～4是摩擦驅(qū)動裝置，F(xiàn)CB-2是摩擦驅(qū)動裝置的控制盒，PH1～4是摩擦驅(qū)動裝置的檢測光電開關(guān)，QF1～5是空氣開關(guān)，KM1～5是接觸器，F(xiàn)R1～5是R熱繼電器，KA1～5是中間繼電器，PL是報警燈。
具體實施例方式
圖1是摩擦驅(qū)動裝置及控制盒布置圖，摩擦驅(qū)動裝置FRC1～4是整個輸送機(jī)線的主體，摩擦驅(qū)動裝置FRC1～4安裝于輸送機(jī)系統(tǒng)由型鋼制造而成的軌道上，并按順序被劃分成多組，例如，每組可有四只摩擦驅(qū)動裝置，每組摩擦驅(qū)動設(shè)一只控制盒FCB-2，控制此組摩擦驅(qū)動裝置FRC1～4的啟動和停止。
如圖2所示是摩擦驅(qū)動裝置及光電開關(guān)布置圖，每個摩擦驅(qū)動裝置FRC1～4旁都有一個光電開關(guān)PH1～4，用于檢測是否有工件在此處，并把檢測信號輸入此組摩擦驅(qū)動裝置FRC1～4的控制盒FCB-2的分站中。以控制盒FEC-2運轉(zhuǎn)為例，當(dāng)光電開關(guān)PH2在ON的位置時，檢測到摩擦驅(qū)動裝置FRC-2處有臺車或吊具；當(dāng)光電開關(guān)PH3在OFF的位置時，檢測到摩擦驅(qū)動裝置FRC-3處無臺車或吊具；摩擦驅(qū)動FRC-2具備運轉(zhuǎn)條件一。
圖3是摩擦驅(qū)動裝置控制盒外部控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，控制系統(tǒng)包括主站PLC和分站現(xiàn)場控制模塊，主要使用的PLC(Mitsubishi、Siemens、Omron、AB、Schneider)，主要使用的分站現(xiàn)場控制模塊(Mitsubishi、Siemens、Omron、Turck、P+F)；基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)上連接的負(fù)責(zé)采集設(shè)備運行信息的輸入設(shè)備有空氣開關(guān)輔助觸點、熱繼電器輔助觸點、光電開關(guān)，用于通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制摩擦驅(qū)動的傳輸。
將分站現(xiàn)場控制模塊與PLC連接，應(yīng)用觸摸屏可以顯示各生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)、運行參數(shù)、自動故障報警，記錄故障歷史，調(diào)出相關(guān)的控制程序。
圖3中摩擦驅(qū)動控制盒FCB-2，通過總線將PLC主站與控制盒FCB-2內(nèi)的現(xiàn)場分站連接起來；三相交流380V電源和零線從PLC的控制柜連接到控制盒FCB-2。通過PLC比對空氣開關(guān)輔助觸點(圖中未示出)、熱繼電器輔助觸點(圖中未示出)、光電開關(guān)PH1～4等輸入設(shè)備采集的信號來監(jiān)控摩擦驅(qū)動系統(tǒng)中各個設(shè)備的運行情況，從而智能判斷診斷故障，發(fā)出警報并在觸摸屏上顯示出來，維修人員看到提示后將切換到圖4中虛線框部分的摩擦驅(qū)動控制盒內(nèi)部的備用回路，以達(dá)到故障的快速維修。
圖4是摩擦驅(qū)動裝置控制盒內(nèi)部控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。在該摩擦驅(qū)動裝置控制盒FCB-2內(nèi)部設(shè)有備用回路系統(tǒng)包括空氣開關(guān)、接觸器KM2、熱繼電器FR2、中間繼電器KA1～4。圖4中觸摸屏與PLC連接，通過總線將PLC主站與控制盒FCB-2內(nèi)的現(xiàn)場分站連接起來，斷路器QF1～4及備用QF5的輔助觸點、熱繼電器FR1～4及備用FR5的輔助觸點都接入總線分站輸入，中間繼電器KA1～4及備用KA5的線圈和報警燈PL都接入總線分站輸出。
當(dāng)摩擦驅(qū)動FRC-2具備運轉(zhuǎn)條件一，斷路器QF2的輔助觸點在ON的位置，而熱繼電器FR2的輔助觸點在OFF的位置時，中間繼電器KA2就動作，接著接觸器KM2就動作，摩擦驅(qū)動FRC-2運轉(zhuǎn)。
如果斷路器QF2的輔助觸點在OFF的位置時，PLC智能診斷后發(fā)出報警，報警燈PL閃亮，觸摸屏上顯示出摩擦驅(qū)動FRC-2處斷路器QF2故障，維修人員去控制盒FCB-2處，打開控制盒，將備用QF5更換上，快速恢復(fù)摩擦驅(qū)動FRC-2運轉(zhuǎn)。
如果熱繼電器FR2的輔助觸點在ON的位置時，PLC智能診斷后發(fā)出報警，報警燈PL閃亮，觸摸屏上顯示出摩擦驅(qū)動FRC-2處熱繼電器FR2故障，維修人員去控制盒FCB-2處，打開控制盒，將備用FR5更換上，快速恢復(fù)摩擦驅(qū)動FRC-2運轉(zhuǎn)。
如果摩擦驅(qū)動FRC-2運轉(zhuǎn)超時，PLC智能診斷后發(fā)出報警，報警燈PL閃亮，觸摸屏上顯示出摩擦驅(qū)動FRC-2處超時故障，維修人員去控制盒FCB-2處，打開控制盒，檢查KA2有沒有動作，如果KA2沒有動作，將備用KA5更換上，快速恢復(fù)摩擦驅(qū)動FRC-2運轉(zhuǎn)。如果KA2動作了，再檢查KM2有沒有動作，如果KM2沒有動作，將備用KM5更換上，快速恢復(fù)摩擦驅(qū)動FRC-2運轉(zhuǎn)。
當(dāng)其余空氣開關(guān)、接觸器、熱繼電器、中間繼電器任一發(fā)生故障時，為了盡可能縮短停機(jī)時間采用智能維修與敏捷維修控制技術(shù)，切斷此回路電源后，備用回路馬上替換上，控制程序自動更改程序地址，恢復(fù)摩擦驅(qū)動運轉(zhuǎn)，然后再去檢查修復(fù)故障元器件。
當(dāng)輸送機(jī)運行需要擴(kuò)充增加摩擦驅(qū)動時，為了盡可能縮短停機(jī)時間采用智能維修與敏捷維修控制技術(shù)，切斷備用回路電源后，馬上利用上圖4中虛線框部分的備用回路并在線編寫程序，讓摩擦驅(qū)動運轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種可智能診斷與敏捷維修控制的摩擦驅(qū)動系統(tǒng)，包括摩擦驅(qū)動裝置、控制系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)，它們通過現(xiàn)場總線分站現(xiàn)場控制模塊和主站PLC連接在一起，其特征在于摩擦驅(qū)動裝置安裝于輸送機(jī)系統(tǒng)的軌道上，在摩擦驅(qū)動裝置處設(shè)有傳感裝置，用于監(jiān)控采集現(xiàn)場信息并將采集的信息傳輸給PLC對摩擦驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行控制，所述控制系統(tǒng)包括PLC和現(xiàn)場控制模塊，基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)，還包括備用回路系統(tǒng)，用于系統(tǒng)中有故障發(fā)生時使用。
2.如權(quán)利要求1所述可智能診斷與敏捷維修控制的摩擦驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于傳感裝置包括空氣開關(guān)輔助觸點、熱繼電器輔助觸點、光電開關(guān)，分別設(shè)置在摩擦驅(qū)動裝置處，用于采集系統(tǒng)中設(shè)備運行信息。
3.如權(quán)利要求1或2所述可智能診斷與敏捷維修控制的摩擦驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于備用回路系統(tǒng)包括空氣開關(guān)、接觸器、熱繼電器、中間繼電器分別連接在現(xiàn)場控制模塊的控制系統(tǒng)中。
4.如權(quán)利要求3所述可智能診斷與敏捷維修控制的摩擦驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于控制系統(tǒng)還包括顯示觸摸屏可以顯示各生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)、運行參數(shù)、自動故障報警，記錄故障歷史，調(diào)出相關(guān)的控制程序。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是基于智能診斷與敏捷維修控制技術(shù)在輸送機(jī)系統(tǒng)摩擦驅(qū)動上的應(yīng)用，主要包括摩擦驅(qū)動裝置和控制系統(tǒng)，它們通過現(xiàn)場總線和主站PLC連接在一起?？刂葡到y(tǒng)包括PLC(主站)和現(xiàn)場控制模塊(分站)，基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)，其上連接的負(fù)責(zé)采集設(shè)備運行信息的輸入設(shè)備有空氣開關(guān)輔助觸點、熱繼電器輔助觸點、光電開關(guān)，用于通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制摩擦驅(qū)動的傳輸；經(jīng)過監(jiān)控采集信息比對可以立即驅(qū)動摩擦驅(qū)動，達(dá)到快速維修。本發(fā)明的優(yōu)點應(yīng)用了智能診斷與敏捷維修控制技術(shù)，在保證系統(tǒng)的可靠性的同時，使系統(tǒng)維護(hù)非常簡便，使設(shè)備更換和系統(tǒng)擴(kuò)充更加快速方便。
文檔編號G05B19/418GK101041399SQ200710021259
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月16日
發(fā)明者魏萍, 楊雷, 郭大宏 申請人:江蘇天奇物流系統(tǒng)工程股份有限公司