大电机诊断系统

时间:2007-04-29
直流电机是一种调速性能优良,起、制动方便,能经受冲击负载的电机,因而被广泛使用。但由于其电枢回路中有一个电刷——换向器组成的滑动接触,因此出现了“换向问题”,这是一个理论复杂又与运行情况密切相关的问题,造成直流电机维护比较麻烦。对于钢铁企业中运行的大型直流轧钢电动机来说,其运行条件十分恶劣,频繁的起、制动,剧烈的冲击载荷,环境条件差,很多直流电机一直在高温、高粉尘、冷却水喷溅和振动较大的轧线旁工作,使用条件严酷,因此轧钢用直流电机故障经常发生,运行维护和检修工作量大,费用高。但是这些电动机在轧制生产线上所处位置却十分重要,事故停产都会造成重大损失。
轧钢用直流电机故障类型较多,运行中容易出现各种形式的换向故障、机械故障、绝缘故障及电气故障,它们产生的原因错综复杂,在电机运行中要及时发现和诊断这些故障是一项难度较高的工作,不但需要对这些电机进行监视,而且监视人员必须要有一定的有关电机和机械理论知识和丰富的实际经验,运行维护与管理人员要求具有较好的技术素质。
DMIS直流电机故障诊断系统属于诊断型系统,其基本工作原理是将目前已掌握的直流电机运行及故障知识,利用系统开发工具,编写成知识规则,汇集成知识库。在诊断时将观察到和采集到的换向火花、温度、振动、绝缘电阻等各种状态参数和信息输入计算机,调用推理机对知识库中的知识进行推理,对直流电机的运行状态和各种故障进行识别和诊断,作出结论和解释。在DMES系统的知识库中,储存有换向故障诊断、振动故障诊断、绝缘故障诊断和扭振故障诊断等四个方面的知识,能对上述四个方面的故障进行诊断和解释。
DMES系统选用PeniumCPU微机(微机服务器)作为载体,有较大的内存和存储容量,并有较高的运行速度,操作、使用较方便。系统开发选用EXSYS作为Shell(开发工具).知识用产生式规则来表示,程序用Visual Basic 语言写成,用Windows95作为运行环境和操作系统。选用模块化分布式数据采集系统,采集电机运行实时状态数据,可靠性高,便于维护。
DMIS系统根据使用的需要,可实现现场诊断和远距离诊断,即DMES具有两个诊断系统—一现场诊断系统和远程诊断系统,分别有两台计算机来操作。诊断时操作者利用键盘、鼠标。CRT和打 SF机通过对系统进行各种操作。使其执行各种功能,通过人机对话执行各种故障的诊断,显示诊断结论,打印诊断。
系统是当今人工智能知识领域中一个重要的活跃的分支,由于设备诊断、计算机和信息技术的迅速发展,适应现代化生产要求的各种诊断型系统已陆续问世。我公司和宝钢钢铁(集团)公司联合开发直流电机故障诊断系统,首先在宝钢热轧厂 F2(或R2)直流电机上实施,利用数据采集装置取得诊断所需的状态信息,通过用户界面进行人机对话,实现交互式诊断。目的是通过监测和诊断早期发现故障征兆,及时迅速对故障作出诊断,减少事故停机发生和维修费用,在取得经验的基础上,不断完善,逐步推广。DMES直流电机故障诊断系统是属于诊断型系统,它是在人工智能领域思想基础上,基于产生式知识规则,将积累至今的直流电机运行经验和研究成果作为领域知识,利用系统开发工具编写成知识规则,构筑知识库和推理机,利用计算机技术模拟领域的思维方法和推理过程,以解决直流电机运行中发生的一向复杂问题。
一.DMES系统的设计思想:
DM E S系统开发的目的是利用直流电机设计、研究和维修方面所积累的领域知识,基于知识的推理过程,模拟领域解决问题的方式,对现场实际运行直流电机存在故障进行诊断,并满足用户的实际要求。
二.DMES系统设计的主导思想如下:
1.系统的先进性
系统的结构、推理过程及控制策略在客观上能模拟领域进行故障诊断的效果,并具有较高的命中率。
2.系统的适应性
系统要满足现场使用要求,使生产厂现场不同技术水平和岗位的人员均能进行操作。
3.需要的实用性
系统主要功能是故障诊断,但是也能对被诊断直流电机进行在线状态监测,对被诊断对象直流电机进行各种性能参数计算,对直流电机有关国际标准、外国标准及国家标准进行查询,设计成一个多功能的系统,以满足生产现场实际需要。
4.开发时间要短
系统开发时选用了一个成熟和方便的系统开发工具-- EX S Y S,以减少推理机构和知识库构筑工作量。
DMES系统的主要功能如下:
1.采集状态信息和进行状态监测
2.标准查询
3.技术计算
4.故障诊断
5.远距离诊断
三.应用
该系统在宝钢热轧厂2050轧机精轧主电机上,1998年9月通过验收,并申请了国家,号为:97120280。




  
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