基于電氣傳動系統的故障監視和診斷分析

楊　斌（山鋼集團萊蕪分公司型鋼廠大型運行車間,山東 萊蕪 271104）

基于電氣傳動系統的故障監視和診斷分析

楊斌
（山鋼集團萊蕪分公司型鋼廠大型運行車間,山東 萊蕪 271104）

隨著工業時代生產的大型化、高速化及自動化的發展，電器傳動系統的運用越來越廣泛，其性能的指標也越來越高，同樣設備的組成就越來越趨于復雜。該文從電氣化傳動系統的安全性與高效性出發，對其發生的故障進行有效的處理，建立一個電氣傳動系統的故障模式。根據這種模式更加方便的對其故障進行診斷與分析，從而節約能耗，降低生產成本，提高勞動生產率。

電氣傳動系統；故障；監視；診斷分析

社會的不斷發展，使得電氣傳動化的系統功能越來越豐富，這不僅提高了社會的勞動生產率及產品的生產質量，更節約了制作成本，提高了勞動的生產率。但電氣化傳動裝置也已受到外來因素的影響，導致其發生故障。一旦電氣傳動裝置發生故障，且不能盡快的得到檢查與維修，將會帶來嚴重的經濟損失，所以保證電氣傳動系統不受故障的影響而導致經濟損失的發生，建立一個完善的故障監視及診斷系統是必要的，也是相關工作人員必做的事。

當代信息技術的處理，必不可少的就是使用微型計算機，越來越多的控制設備已從原來的分立式模擬電子器中脫離，轉型為新型的高集成度的微機芯片和模塊。傳統的單一的故障監視及診斷系統在現在已經無能為力了，因為在其方法中，裝置較為簡單，全憑經驗測量位于電壓上的某兩個點，來判斷零部件是否符合標準。而對比較復雜的系統，則是采用建立一個數學模型在線進行診斷。長期以往，一些控制部件已然變成計算機程序中的一部分，在這種情況下就更加的難以找到內部的故障所在。且依賴系統的結構建立起來的數學模型，也會由于故障的因素導致系統內部結構的變化，使得數學模型才剛起步就“坍塌”。所以在對待電氣化傳動系統時使用微型計算機對數據進行靈活的處理，能夠能有利于實現故障的監視及診斷。

1　對電氣化傳動系統故障的認識

不同的機械其生產出來的目的是不同的，所以采用電氣化傳動的方式也就不一樣，我們可以不同的方面對其進行劃分，從結構上可分為：開環電氣傳動系統、自動化電氣傳動系統、綜合自動化電氣傳動系統等三大種。開環電氣傳動系統主要是運用在調速、啟動及制動的過程上，它沒有要求某一電量精確的保持在子一個確定的量上。自動化電氣傳動系統，對調速、啟動及制動的過程有了相對的要求，且要求某一電量精確的保持在一定的范圍之內。而綜合自動化電氣傳動系統，則主要是運用在全盤化的自動場合。不同的傳動系統發生的故障的方式不盡相同，但無論是哪種電氣化的傳動系統，只要發生故障時，都必須及時的對故障進行處理。在處理的時候要分清故障的大小及先后緩急，所以在處理故障時其要去也是不一樣的。通過對故障的研究可將其分為兩大類：一類稱為I類故障，通常來說這類故障一旦發生就要立即進行處理，以防故障的擴散殃及其它。另一類稱為II類故障，該類故障出現時其系統還是可以做較短時或是長時的運行。對I類故障的處理方式可以簡單地概括為以下幾點：（1）緊急斷電會使剎車；（2）直接停機，對于II類故障就要視情況而定，一般它可分為三種情況：（1）短時的故障；（2）長期故障；（3）報警故障。

2　電氣傳動系統的故障與診斷分析

依據對電氣化系統故障的認識，為了達到良好的故障監視及診斷，一般都采用二級微機系統來對電氣化傳動系統的故障進行診斷與分析。舉例說明，如圖所示為PC機的硬件系統構成圖，其主要是由80C31單機片及各種接口板組成。

不同的電氣傳動系統，所配置的硬件接口的類型及數量是不一樣的，所以為了滿足其通用性，一般都采用總線式的結構在單機片系統上進行操作，并用可電擦除的程序貯存器來貯存程序，方便修改相關的硬件參數。當電氣傳動系統啟動時，如圖的80C31單機片主要起控制與執行的作用。當電氣傳動系統這正常運作時該單機片就會通過串行口COMI傳送給PC機并檢查故障點的狀態顯示出各種的數值或是圖形。

當出現I類故障時該單機片會發出控制指令是傳動系統停機，由此終止PC機的程序的執行。當出現II類故障時該單機片會將有關的信息發送給PC機，而PC機則會將有關的知識進行調動與推理，在再將故障的處理指令發回給該單機片，并顯示出故障的原因及具體的位置，這種處理方式有利于對故障進行管理。

（1）探索故障的原因。通過建立故障的模型圖，可對處理故障的快速要求進行分類，可以想象在每一類中故障的處理方式又可分成組。在每一組中。一個單元可分為8個故障且每個單元對應下位機的1個接口.以此類推則可形成故障模型。

從該模型中想到若是I類故障，則選擇直接處理的方式，并將單元或是單元信息上交位機；若是II類故障則可以借助推理機訪問知識庫，推理出相應的組號，會送給下位機，下位機通過接受信號并作出相應的處理。上位機在此時必須盡快找到故障的編號，以便在訪問知識庫的時候顯示出相應的故障的名稱和顯示故障的位置。

（2）電氣傳動系統故障的診斷。通過借助訪問知識庫及提問等方式，對系統的故障模型及故障的處理方式有了進一步的了解，通過對專家的全面分析，可對檢查時遇到的困難或是未檢測的故障做出詳細的說明，有利于提高對故障的監測效率。

3　結語

時代的發展，電氣化時代正在不斷向前邁進，運用及掌握微型計算機對數據進行處理是現代化必不可少的手段，這有利于檢測出故障的具體位置，方便了人們對故障的認知們提高了人們的維修手段，且通過建立電氣傳動系統模型更加的直觀顯示出系統的故障及其發生的位置，便利了診斷的方法，保證了相互對應的故障監視及診斷裝置的實用性。且根據系統故障的實際情況配以專家的咨詢的意見得以快速診斷故障，且保證了診斷結果的準確性，提高了工作的效率。

[1]華玉香.電氣傳動系統的故障監視和診斷[J].煤炭技術,2007,26(01):41-44.

[2]郭朝南.電氣傳動系統常見故障的判斷及應對措施[J].紙和造紙,2003(03):27-28.

[3]謝桂林.直流提升機監視和診斷專家系統[J].煤礦自動化,2003(03).