Agent技術(shù)在變頻器故障診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用
時(shí)間:2008-07-01 16:59:00來(lái)源:yangliu
導(dǎo)語(yǔ):?介紹基于Agent技術(shù)的變頻器(Inverter)故障診斷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù),解決了故障診斷流程不確定所導(dǎo)致的軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化(人員變動(dòng)、產(chǎn)品的改進(jìn)、新品的研制、組成虛擬儀器的硬件變化)時(shí)軟件維護(hù)的問(wèn)題。
摘要:介紹基于Agent技術(shù)的變頻器(Inverter)故障診斷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù),解決了故障診斷流程不確定所導(dǎo)致的軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化(人員變動(dòng)、產(chǎn)品的改進(jìn)、新品的研制、組成虛擬儀器的硬件變化)時(shí)軟件維護(hù)的問(wèn)題,證實(shí)了Agent技術(shù)的有效性和優(yōu)越性,同時(shí)也給類似的復(fù)雜軟件設(shè)計(jì)提供了一個(gè)新的思路。
關(guān)鍵詞:Agent;故障診斷;變頻器
故障檢測(cè)與診斷技術(shù)是一門應(yīng)用型的邊緣學(xué)科[,它的理論基礎(chǔ)是現(xiàn)代控制理論、計(jì)算機(jī)工程、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信號(hào)處理、模式識(shí)別、人工智能,以及相關(guān)的應(yīng)用學(xué)科。故障診斷(FD)始于(機(jī)械)設(shè)備故障診斷,其全名是狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷(CMFD)。它包含兩方面內(nèi)容:一是對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè);二是在發(fā)現(xiàn)異常情況后對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行分析、診斷。設(shè)備故障診斷是隨設(shè)備管理和設(shè)備維修發(fā)展起來(lái)的。歐洲各國(guó)在歐洲維修團(tuán)體聯(lián)盟(FENMS)推動(dòng)下,主要以英國(guó)倡導(dǎo)的設(shè)備綜合工程學(xué)(Terotechnology)為指導(dǎo);美國(guó)以后勤學(xué)(Logistics)為指導(dǎo);日本吸收二者特點(diǎn),提出了全員生產(chǎn)維修(TPM)的觀點(diǎn)。美國(guó)自1961年開始執(zhí)行阿波羅計(jì)劃后,出現(xiàn)了一系列因設(shè)備故障而造成的事故,導(dǎo)致1967年在美國(guó)宇航局(NASA)倡導(dǎo)下,由美國(guó)海軍研究室(ONR)主持成立了美國(guó)機(jī)械故障預(yù)防小組(MFPG),并積極從事技術(shù)診斷的研究。美國(guó)的診斷技術(shù)在航空、航天、軍事、核能等尖端部門仍處于世界領(lǐng)先地位。英國(guó)在20世紀(jì)60-70年代,以Collacott為首的英國(guó)機(jī)器保健和狀態(tài)監(jiān)測(cè)協(xié)會(huì)(MHMG&CMA)最先開始研究故障診斷技術(shù)。英國(guó)在摩擦磨損、汽車和飛機(jī)發(fā)電機(jī)監(jiān)測(cè)和診斷方面具領(lǐng)先地位。日本的新日鐵自1971年開發(fā)診斷技術(shù),1976年達(dá)到實(shí)用化。日本診斷技術(shù)在鋼鐵、化工和鐵路等部門處于領(lǐng)先地位。我國(guó)在故障診斷技術(shù)方面起步較晚,1979年才初步接觸設(shè)備診斷技術(shù)。目前我國(guó)診斷技術(shù)在化工、冶金、電力等行業(yè)應(yīng)用較好。故障診斷技術(shù)經(jīng)過(guò)30多年的研究與發(fā)展,已應(yīng)用于飛機(jī)自動(dòng)駕駛、人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)、核反應(yīng)堆、汽輪發(fā)電機(jī)組、大型電網(wǎng)系統(tǒng)、石油化工、飛機(jī)和船舶發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車、冶金設(shè)備、礦山設(shè)備和機(jī)床等領(lǐng)域。我們和某世界著名電氣公司合作,根據(jù)其生產(chǎn)的ATV28系列變頻器整機(jī)故障診斷的要求,研制了基于Agent技術(shù)的ATV28變頻器故障診斷系統(tǒng)。
1 ATV28變頻器及其故障診斷
變頻調(diào)速作為一種肯定的系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各類調(diào)速傳動(dòng)裝置,變頻器調(diào)速裝置取代直流調(diào)速裝置已成為必然趨勢(shì),在一些生產(chǎn)機(jī)械上使用變頻調(diào)速,已成為這些機(jī)械更新?lián)Q代的一種標(biāo)志。變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬、精度高、效率高和功率因數(shù)高、可靠性好、操作方便及便于同其他設(shè)備接口等優(yōu)點(diǎn)。ATV28系列變頻器為三相異步電動(dòng)機(jī)用變頻器,可以滿足大多數(shù)電氣傳動(dòng)應(yīng)用的要求以及老設(shè)備更新改造的需求。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括通風(fēng)機(jī)、空調(diào)設(shè)備、泵類、壓縮機(jī)、運(yùn)輸帶、裝箱和包裝機(jī)械等。該變頻器保護(hù)功能完備,電源輸入具有欠壓保護(hù),輸出具有接地保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、系統(tǒng)過(guò)熱保護(hù)等。ATV28變頻器有17個(gè)規(guī)格,交流額定輸入電壓有單相200V,三相200V,三相400V,也可以分別工作在單相220V,三相220V,三相380V(我國(guó)的電網(wǎng)電壓)的交流電壓下,變頻器輸出功率有0.37,0.75,1.5,2.2,3.0,4.0,5.5,7.5,11,15kW共10檔。
實(shí)現(xiàn)ATV28變頻器的計(jì)算機(jī)診斷系統(tǒng)需要解決以下問(wèn)題:
(1)解決軟件流程的不確定性問(wèn)題。與生產(chǎn)過(guò)程控制不同的是故障診斷過(guò)程具有很多的不確定性:測(cè)試流程、測(cè)試方法、測(cè)試儀器的使用、測(cè)試結(jié)果都具有很大的不確定性,使得軟件設(shè)計(jì)和維護(hù)十分困難。
(2)使多臺(tái)多種儀器協(xié)同工作問(wèn)題。變頻器的故障檢測(cè)中所使用的儀器品種較多(如數(shù)字示波器、頻譜分析儀、KE2000萬(wàn)用表),它們都是兩點(diǎn)(測(cè)量信號(hào))輸入,只能測(cè)量局部的單一信號(hào)(如電流值、電壓值、電阻值等),而變頻器的故障診斷需要多點(diǎn)測(cè)量(有時(shí)需要幾十個(gè)點(diǎn)同時(shí)測(cè)量),必須實(shí)現(xiàn)多臺(tái)多種儀器的協(xié)同工作和數(shù)據(jù)(測(cè)量值)共享。
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