智能故障診斷系統(tǒng)在安鋼高線的應(yīng)用
摘 要 介紹了安鋼高線機組的現(xiàn)狀和智能故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)成及應(yīng)用,并以診斷實例說明之。機電設(shè)備故障診斷是上世紀(jì)六七十年代產(chǎn)生并發(fā)展起來的一門綜合性邊緣學(xué)科。隨著現(xiàn)代設(shè)備的日趨大型化、復(fù)雜化、自動化和連續(xù)化,設(shè)備一旦發(fā)生故障,給生產(chǎn)和質(zhì)量以至人們的生命財產(chǎn)安全造成的影響,往往難以估算,為使設(shè)備保持正常運行狀態(tài),維修費用在企業(yè)經(jīng)營費用中也占了很大的比重。因此,為使設(shè)備維修工作更加高效而科學(xué),就必須對維修對象即設(shè)備的劣化、故障狀態(tài)、故障部位及其原因有正確的了解。信息傳感技術(shù)、信號處理技術(shù)以及現(xiàn)代測試技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,特別是電子計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,為設(shè)備故障診斷提供了極大的技術(shù)支持,從而使上述要求成為可能。應(yīng)用設(shè)備診斷技術(shù)的目的是保證可靠地高效地發(fā)揮設(shè)備應(yīng)有功能。這里包含了三點:一是保證設(shè)備無故障,工作可靠;二是保證設(shè)備發(fā)揮最大的效益;三是保證設(shè)備在將有或已有故障時,能及時診斷出來,從而使設(shè)備能按設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行維修(即視情維修或預(yù)知維修),改革目前按時維修的體制。
一、高速線材機組高速區(qū)存在的問題
高速線材機組高速區(qū)的關(guān)鍵機械設(shè)備,如精軋機、減定徑機、吐絲機、夾送輥等,全部采用美國摩根公司最新產(chǎn)品,代表了線材生產(chǎn)設(shè)備的最高水平。高速區(qū)設(shè)備齒輪箱中使用很多集成度很高的組合軸。這些組合軸加工精度高、裝配難度大,并且工作轉(zhuǎn)速很高,最高可達(dá)14000r/min以上。目前高速區(qū)的設(shè)備僅依靠人工測量和觀察的方法進(jìn)行點檢和故障診斷。這種方法存在很大的局限性,往往不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患,一旦發(fā)現(xiàn),設(shè)備已經(jīng)無法運行,造成惡性設(shè)備事故。投產(chǎn)一年半以來,在生產(chǎn)過程中已經(jīng)發(fā)生多次大的事故,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常運行。
二、高線機組智能故障探測系統(tǒng)構(gòu)成
為根本改變高速區(qū)設(shè)備故障頻出的現(xiàn)狀,扭轉(zhuǎn)設(shè)備維護(hù)檢修的被動局面,經(jīng)過探討論證可行性方案,開發(fā)了安鋼高線機組設(shè)備智能故障探測系統(tǒng)。通過安裝在預(yù)精軋機、精軋機、減定徑機、夾送輥和吐絲機上的115個加速度傳感器,實時顯示關(guān)鍵部位的振動值;實現(xiàn)監(jiān)測振動值超標(biāo)報警;通過實時分析這些測點的頻譜,早期發(fā)現(xiàn)部件缺陷;并借助診斷軟件在報警和發(fā)現(xiàn)故障征兆后精確地診斷故障。
1.系統(tǒng)硬件
整個系統(tǒng)的硬件構(gòu)成分為三級,如圖1所示。