基于故障樹理論對薄板型烘絲機故障診斷的研究

熊磊

摘要：通過對CEVJ型薄板式烘絲機故障診斷系統的研究，建立起烘絲機故障診斷樹和模糊故障診斷分析方法。在很大程度上，提高設備機械故障的排除效率，降低因故障造成的經濟損失。

關鍵詞：故障樹理論；烘絲機；故障診斷；維修

烘絲對于煙草工業來說是一道極其重要的工序，它可使經過烘干的煙絲含有所需要求的水分值，并完成對煙絲的快速烘干定型，從而提高煙絲的填充率。本文的研究將對煙草工業烘絲機的設備故障檢測、判斷和維修具有較強的工程指導價值。

1.研究技術路線

1.1結合薄板式烘絲機的故障維修記錄，以烘絲機的出口煙絲水分超出標準為頂故障事件，建造出CEVJ型薄板式烘絲機的正確、合理的故障樹。

1.2將模糊理論與故障樹診斷方法相結合，通過分析烘絲機故障樹結構，提取出CEVJ型薄板式烘絲機的征兆集和故障集，利用權矩陣得出故障隸屬度輸出。并根據判斷法確定烘絲機煙絲水分、溫度超標故障的原因和發生故障的部件位置。

2.CEVJ型烘絲機故障診斷方法

2.1CEVJ型烘絲機故障記錄

CEVJ型烘絲機經過近一年的調試和試生產，已正式投入使用一段時間。本文依據車間現場的維修記錄，對設備使用兩年多出現的各種故障進行統計、分類，并通過分析，排除部分特殊因素和偶然情況，匯總出比較完整有效的故障記錄。

2.2CEVJ型烘絲機故障樹的建立

結合CEVJ型薄板式烘絲機的故障維修記錄，以烘絲機的出口煙絲水分超出標準為頂故障事件，建造出CEVJ型薄板式烘絲機的正確、合理的故障樹。

2.3設備故障的模糊診斷過程

2.3.1設備故障模糊診斷過程框圖

2.3.2征兆集、故障集的提取

在構建的故障樹中，常見的故障征兆有8種，模糊向量為 ， 是對象具有癥狀 的隸屬度。其癥狀論域為：U={筒體回汽不通暢；筒體溫度偏低；出現水漬煙；散熱器回汽不通暢；熱風溫度偏低；熱風溫度波動大；排潮濾網護死；煙絲水分偏高}。

在構建的故障樹中，常見的故障原因有8種，故障原因模糊向量 ， 是對象具有故障 的隸屬度。其故障論域為：V={筒體回汽疏水系統失效；旋轉接頭內部磨損；筒體漏汽；散熱器回汽系統失效；風門20開啟不到位；風門19開啟不到位；吹網電磁閥故障；除塵器不運作}。

2.3.3確定模糊診斷矩陣，求出故障隸屬度輸出，確定故障點

（1）確定模糊診斷矩陣。

依據維修記錄，采用矩陣疊加的方法，得模糊診斷矩陣：

經模糊推導，并進行歸一化處理，得到診斷權矩陣：

（2）求出故障隸屬度輸出。

取某次診斷癥狀的隸屬度向量為

診斷模型采用模糊算子 ，這樣，可得到故障隸屬度輸出為：

根據數據分析，取閾值向量：

閾值向量的取值三原則：

A、單個故障原因的概率因大于0.5；

B、根據模糊診斷權矩陣向量反映，所對應的征兆概率越高，其故障原因的概率越高；

C、根據各故障的發生所造成的經濟損失來衡量，損失越大，取值越低。

（3）確定故障點。

基于上述理論及數據，通過與閾值向量Λ的比較，得出

0.418 ， 0.387 ， 0.289 ， 0.515

0.458 ， 0.563 ， 0.530 ， 0.450

即此控制過程中，出現一種故障：風門19開啟不到位。

3.總結與展望

本文立足國內煙草行業烘絲機設備的工作特點，針對CEVJ型薄板式烘絲機運行過程中出現的各種故障，將理論研究與工程實踐相結合，對烘絲機機械故障的診斷理論和技術方法進行研究。

3.1通過對CEVJ型薄板式烘絲機故障檢測、診斷和維修實際記錄數據的分析匯總，建立了烘絲機的故障診斷樹；

3.2將模糊理論與故障樹診斷方法相結合，提出了基于故障樹的模糊故障診斷方法。該方法利用合理、有效的故障隸屬度，提高了烘絲機故障檢測、診斷的科學性和可靠性；

3.3根據研究分析的結果，建立了CEVJ型薄板式烘絲機出口煙絲質量控制和設備故障診斷、維修方法的技術手冊，從而可有效指導工程實踐，提高產品內質量和設備故障檢測、判斷和維修的效率。