电子衡器故障判断步骤
1234 电子衡器故障判断步骤
1 判断仪表的故障：
1．1 接上传感器模拟器观察示值变化，例如是否有漂移等情况？
有无显示等？如果示值稳定则说明仪表是好的。（模拟传感器用LC，
数传用DLC）
1．2 换上备用的PCB板（主控板），用同样的方法观察示值的变化，
从而判断仪表的好坏？
2 判断LC及DLC的故障
2．1判断LC的故障
①测电阻值：+EX~-EX之间382Ω±4,+SI~-SI 350Ω±1
+SE~-SE382Ω±4
②测电压值：+SI~-SI之间为0~25mV
③测绝缘性能：将万用表置在20M欧姆挡上，表棒一头搭在LC
外壳或屏蔽线上，另一头搭在{±EX，±SI，±SE}中任一线上，
如万用表显示1。则说明绝缘电阻无穷大，则LC是
好的，反之是坏的。（南通港，长治钢厂）
④观察LC密封盖有无脱落？（丹徒面粉厂）
⑤检查导线有无断裂或搭线？（湖南一台数传秤，天津一台数传秤
南京一台秤）
⑥检查秤的每一角有无四角误差？如果有的话能否调整？经调整还。
有四角误差，则更换LC。
-例1 一台数传秤四角误差如下：
-1角4780 KG 2角4780 KG 3角4780 KG 4角4820KG
-5角4920KG 6角5260 KG 7角4820 KG 8角4900 KG
-从上述数据看，6号DLC的值特别大，判断6号DLC损坏,
更换6号DLC后恢复正常。
-例2 一台模拟秤四角误差如下：
-1角50 KG 2角50 KG 3角50 KG 4角46 KG
-经调整调不过耒，更换4号LC。
-例3 DLC安装歪斜引起段位差，将DLC扶正。
⑦将秤的LC壹只壹只地分别脱开，观察示值变化情况
从而判断LC的好坏。
⑧查LC下面的连接件有无断裂，O型圈有无破损？
底部的聚四氟乙烯脱落否？
2．2判断DLC的故障：
①测量DLC的内码值：跨接W1，仪表显示[--],按99 1，按确认
显示CELL DI，输入DLC地址，按确认，显示DLC的内码值，
好的DLC的内码值很小，坏的DLC的内码值很大。
-一台秤的内码值如下：
-第一个DLC 0050 第二个DLC 0045
-第三个DLC 0060 第四个DLC 3200
-很显然，第四个DLC的内码值超出很多，我们要对这个DLC认真检查。
②一台数传秤，显示E8 01-08。将DLC1—DLC4接上
DLC5—DLC8脱开，显示E8 05-08，
将DLC1—DLC4脱开，DLC5-DLC8接上， 1
显示E801，02，03，04，06，则判断DLC6损坏，
重点查DLC6，发现地址丢失，重新编址后恢复正常。
3判断接线盒故障：
首先打开接线盒，观察是否受潮？有无脏物？
如果受潮或有脏物，用电吹风把接线盒吹干，将酒精棉球把接线盒擦干净。
经上述处理后，还不能解决问题，则更换接线盒。
-例1：壹台80T秤两端有80KG误差，调电位器一致了，
过几天又有段位差，。在检查中发现，两组供桥电压不一致，
一组为11.99V，另一组为12.25V，更换接线板后，段位差消失。
-例2 ：一台秤，加40T砝码有几百KG的误差，更换2号接线盒后
，调整限位后误差消失。
4 限位：
打开秤体，检查每只LC限位有无顶死，卸荷螺钉
是否顶住传感器，横向限位间隙小于等于2mm，
纵向限位小于等于3mm，卸荷间隙小于等于2mm。
5检查电源及接地情况
5．1 电源：G—N＜0．2V AC，N—L=220V ±10%
G—L=220V AC±10%
5．2 接地：电源接地，仪表接地，秤体接地，接线盒接地，
LC保护接地，总电缆线外屛弊接地，穿线导管接地。详见电子汽车衡系统接地示意图。
6秤的漂移
6．1 电源与接地不好。
6．2 导线断裂或受潮,九芯插头受潮。
6．3 仪表性能不好。
6．4 传感器性能不好，例如绝缘性能不好。
6．5 接线盒: 1)受潮2)脏物3)腐蚀4)用硅胶密封后中间有气泡,造成漏电5)接插件接触不良. 6．6 外界干扰因素，例如，振动，电磁波，高频炉的使用,物料温度过高.
6.7 零跟踪设置过大.
-例1 一台PUMA表，发现-EX线断引起漂移。
-例2 一台PUMA表，防爆安全栅接地不好。
-例3 一台液体秤漂，处理方法：1）接线盒腐蚀，用玻璃树脂密封。
2）用润滑油密封传感器。3）电缆线穿管。4）秤体架高通风，以防止潮湿。
-例4 一台料斗秤漂，斗壁强度不够，发生抖动，加固斗壁。
7 称量不准
7．1 两个接线盒供桥电压不一致,,一个为11.99V,另一个为12.25V,更换接线板.
7．2 地上衡四角误差调整幅度很小,将每个电阻调到R=20K欧姆
7．3 接线盒进水，正负激励接反。
7．4 接线盒损坏，引起四角误差。
7．5 秤的底部与穿线管，地脚螺栓，砖头相碰。
7．6 卸荷螺钉碰到传感器，限位顶死。
7．7 卸荷间隙掉进油漆。
7．8 用敲击法测得一传感器输出电压达到50 MV。
7．9 由于胶垫不起作用，紧固螺栓松动。
7．10 固定传感器的平面板脱焊。
7．11 过渡轨压住称量轨.
2
8 通讯及打印故障
8．1 接串口隔离器后计算机或打印机不通讯
打印机接二根线即可打印，计算机必须接三根线，如果接二根线
就不通讯，串口隔离器的14，15脚短接起来，亦可能打印机的TXD损坏。8．2 8142PRO配PQ-30乱走纸
1）打印机用导纸板2）仪表软件用D开始的版本
8．3 8142PRO不能同时接大屏幕及计算机
因为大屏幕与计算机共用一个RS-232口，脱开大屏幕计算机工作正常，经查大屏幕RS-232接收芯片损坏。
8．4 PQ-30同时接串并线不打印
因为打印机设成了自动切换方式，两路信号同时进，来不及切换.
8.5 8142仪表连接两台大屏幕
8.6 8142PRO7接PQ-30打印机打成乱码
并行36芯扁插头与打印机之间接触不好
8.7 8142PRO与PQ-30连接乱走纸
将PQ-30设置在“连续纸”位置(右边拨杆向上)
8.8 8530仪表连接8660大屏幕不兼容
1) 将PCB板的PRINTER插头的2,3脚插到HOST插座上去
2) HOST的RS-232与计算机连接,51=0 52=9600 53=2 54=0 55=1
3) PRINTER的20MA电流环与大屏幕连接,41=0 42=1200
43=2 44=0 45=2
8.9 JAG-B的COM1,COM2只能设成命令方式.
8.10 8530D打印车号皮重时一直打下去
对8530D仪表进行车号皮重总清除操作,按ID-按置零-按ENTER
8.11 8530D连PQ-30打印机出现打印误差皮重+净重不等于毛重
更新8530D软件，显示板本号为（上电显示8530DL2。0-0）
8．12 CRANEMA TE 要等待8-10秒才打印
将连接方式设成命令方式，即F3。5=2 3
9 数传秤故障分析
9.1 显示E8 01，02，。。。。。。Ｎ（N为数传数量）
１）数传地址丢失2）数传接线板电路故障3）电缆线有损伤
4）电缆线引线插头虚焊5）插头与插座接触不良6）数传损坏
7）仪表损坏8）8530D仪表设成了单传感器
9.2 称量不准
1）有四角误差2）传感器安装出现歪斜
9.3 数字显示漂
一台秤的4号传感器损坏，脉冲数从7：30—13：00显示值从
11000~27000，判断4号传感器损坏。
9.4 秤不零回
接上1号传感器，脱开其余传感器，观察是否回零，余次类推，
当接6号传感器时，发现不回零，判断6号传感器损坏。
9.5 调试时发现内分度值跳几十个字
发现屏蔽系统不好，将接地系统接好后，示值稳定下来。
9.6自检不正常
数传电缆线内部损伤，正电源与屏蔽线之间漏电，造成一直在自检。
9.7 显示异常
当N》2时，数传通讯片带不动负载，当然，这种情况极少发生。
9.8 连计算机时通讯不正常
经查有一个数传的电缆插头内的+14V电源端与外壳相碰，切断相连处。
9.9 JAGUAR仪表接数传时显示“NO POWER CELL ”
经查电源线的G—N 之间的电压为10。8V AC，正常值应小于0。2V AC
这样造成仪表外壳带电，外壳上又有接地线，造成电流流动，进而产生干扰，
显示：“NO POWER CELL”。
9.10 JAGUAR仪表接数传时显示“PWC—TIMEOUT ERR”
经查数传接口板损坏。
9.11 JAGUAR 接数传时显示“-----------”
经查发现数传接口板上的插针被严重压弯，拨正后恢复正常。
9.12 JAGUAR 显示E26 L0
垮接W11 ，进入自动运行后故障消失。
9.13 JAGUAR 显示E32 L58
COM1，COM2均为连续方式，恢复出厂参数，再进入JAGBASIC程序。
9.14 JAGUAR显示EL 38
COM1设成了连续方式，改为命令方式。
9.15 JAGUAR 显示E0 L 0
JAGBASIC程序丢失，重新输入JAGBASIC程序。
9.16 JAGUAR 显示L63
COM2设成了连续方式，改为命令方式（JAG—B）。
4
1讲-概述--过程装备故障诊断技术
监测诊断技术基础
监测诊断技术基础
设备状态监测与故障诊断
（第一章 设备检测诊断的概念和基础知识 ）
课程介绍
1.课程背景 2.教学内容 3.教学培养目标 4.教学要求
1
监测诊断技术基础
1.课程背景
监测诊断技术基础
设备状态监测与故障诊断(CMFD)。包含两 方面内容： ? 一是对设备的运行状态进行监测； ? 二是在发现异常情况后对设备的故障进行 分析、诊断，并给出是否有必要修理的结 论。 ? 它是随设备管理和设备维修发展起来的。
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? 引子：设备状态与人的状态有相似之处 ? 随着现代化工业的发展，设备能否安全可靠地以最佳状态 运行，对于确保产品质量、提高企业生产能力、保障安全 生产都具有十分重要的意义。 生产都具有十分重要的意义 ? 如何有效地提高设备运行的可靠性，及时发现和预测出故 障的发生是十分必要的，这正是加强设备管理的重要环节 和最重要的工作。 ? 设备从正常到故障会有一个发生、发展的过程，因此对设 备的运行状况应进行日常的、连续的、规范的工作状态的 检查和测量，是设备管理工作的一部分。
3
监测诊断技术基础
? 设备故障诊断技术发展历史 1）1983－1985年：准备阶段 2）1986－1989年：实施阶段 3）1990－1995年：普及提高阶段 ） 年 普及提高阶段 4）1996－2000年：工程化、产业化阶段 5）2001年至今；传统诊断与现代诊断并存阶段
监测诊断技术基础
2.课程内容
基础知识 本课程内 容与方向 典型设备 诊断应用 诊断技术 与应用
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诊断方案 和评价
5
1
控制器故障诊断
FANUC-Robot控制器故障诊断 错误分类概述 * 错误分类的目的是为了更容易地进行故障诊断。 * 每一次故障诊断前都要进行错误分类。 * 识别错误以及症状的类别，要先于故障诊断。 * 每一类错误在机器人操作中都同等严重。 * 错误类型分为： ?第一类错误 ?第二类错误 ?第三类错误 ?第四类错误 第一类错误慨述 * 症状 ?控制器死机 ?示教盒屏幕空白 * 潜在的原因 ?控制器AC 电源存在问题 ?断开器的问题 ?变压器的问题 ?控制器DC 电源线路的问题 ?电缆线问题 ?示教盒/缆线问题 ?电源供给单元损坏 ?电源供给单元保险丝熔断 ?开/关电路的问题 ?面板电路板保险丝 第二类错误概述 * 症状 ?示教盒锁死，没反应 * 潜在的原因 ?软件故障 ?主板的问题 @ CPU 模块，连同DRAM
@ FROM/SRAM 模块 ?示教盒/缆线/ISB 单元的问题 ?PSU 或者底板（激活信号）的问题 ?辅助轴控制卡的问题 第三类错误概述 * 症状 ?错误指示灯亮 ? KM1和KM2 关闭，因此伺服没有电源 ?屏幕上显示诊断信息 * 潜在的原因 ?伺服放大器的问题 ?马达/SPC 的问题 ?编码器/制动模块的问题 ?紧急停止线路的问题 ?紧急停止线路板的问题 ?紧急停止单元，连带KM1 和KM2 的问题 ?面板电路板的问题 ?缆线问题 第四类错误概述 * 症状 ?机器人只能在手动模式下工作 ?能够从示教盒运行程序 * 可能的原因 ?通讯或输入/输出的问题 @ 与PLC 之间没有通信 @ 行程开关等损坏 ?不正确的当地/远程开关设置，软件控制的。六控制器维修 1 无法开机
机械故障诊断技术课后复习资料
机械故障诊断技术 （第二版张建）课后答案 第一章 1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。 2、机械故障诊断的基本方法课按不同观点来分类，目前流行的分类方法有两种：一是按机械故障诊断方法的难易程度分类，可分为简易诊断法和精密诊断法；二是按机械故障诊断的测试手段来分类，主要分为直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损残余物测定法、机器性能参数测定法。 3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么？ 答：指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线（曲线的形状类似浴盆的剖面线） 4、机械故障诊断包括哪几个方面内容？ 答：（1）运行状态的检测根据机械设备在运行时产生的信息判断设备是否运行正常，其目的是为了早期发现设备故障的苗头。 （2）设备运行状态的趋势预报在状态检测的基础上进一步对设备 运行状态的发展趋势进行预测，其目的是为了预知设备劣化的速度，以便生 产安排和维修计划提前做好准备。 （3）故障类型、程度、部位、原因的确定最重要的是设备类型的确定，它是在状态检测的基础上，确定当机器已经处于异常状态时所需进一步解决的问题，其目的是为了最后诊断决策提供依据。 5、请叙述机械设备的故障诊断技术的意义？ 答：设备诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部是正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。机械设备的故障诊断可以保证整个企业的生产系统设备的运行，减少经济损失，还可以减少某些关键机床设备因故障存在而导致加工质量降低，保证整个机器产品质量。 6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么，代表什么意义？ 答：横轴包括1、磨合期 2、正常使用期 3、耗损期纵轴包括1、绿区（故障率最低，表示机器处于良好状态）2、黄区（故障率有抬高的趋势，表示机器
故障诊断技术研究及其应用
故障诊断技术研究及其应用 1 引言 以故障为研究对象是新一代系统可靠性理论研究的重要特色，也是过程系统自动化技术从实验室走向工程的重要一环。最近二十多年来，以故障检测、故障定位、故障分离、故障辨识、故障模式识别、故障决策和容错处理为主要内容的故障诊断与处理技术，已成为机械设备维护、控制系统系统可靠性研究、复杂系统系统自动化、遥科学、复杂过程的异变分析、工程监控和容错信号处理等领域重点关注和广泛研究的问题。 诊断(Diagnostics)一词源于希腊文，含义为鉴别与判断，是指在对各种迹象和症状进行综合分析的基础上对研究对象及其所处状态进行鉴别和判断的一项技术活动[1]。故障诊断学则是专门以考察和判断对象或系统是否存在缺陷或其运行过程中是否出现异常现象为主要研究对象的一门综合性技术学科。它是诊断技术与具体工程学科相结合的产物，是一门新兴交叉学科。故障诊断与处理技术，作为一门新兴技术学科，可划分为如下三个不同的研究层次： (1) 以设备或部件为研究对象，重点分析和诊断设备的缺陷、部件的缺损或机械运转失灵，这通常属于设备故障诊断的研究范畴； (2) 以系统为研究对象，重点检测和分析系统的功能不完善、功能异常或不能够完成预期功能，这属于系统故障检测与诊断的研究范畴； (3) 以系统运行过程为研究对象，考察运行过程出现的异常变化或系统状态的非预期改变，这属于过程故障诊断的研究范畴。 概而言之，故障诊断研究的是对象故障或其功能异常、动作失败等问题，寻求发现故障和甄别故障的理论与方法。无论是设备故障诊断、系统故障诊断还是过程故障诊断，都有着广泛的研究对象、实在的问题背景和丰富的研究内容。本文将从故障诊断与处理技术的研究内容、典型方法和应用情况等三个方面，对故障诊断及相关技术的发展状况做一综述，同时简要指出本研究方向的若干前沿。 2 故障诊断与处理的主要研究内容 故障诊断与处理是一项系统工程，它包括故障分析、故障建模、故障检测、故障推断、故障决策和故障处理等五个方面的研究内容。 2.1 故障分析 故障是对象或系统的病态或非常态。要诊断故障，首先必须对故障与带故障的设备、系统、过程都有细致分析和深入研究，明确可能产生故障的环节，故障传播途径，了解故障的典型形式、表现方式、典型特征以及故障频度或发生几率，结合对象的物理背景了解故障产生的机理、故障关联性和故障危害性。 常用的故障分析方法有对象和故障环节的机理分析法、模拟法、数值仿真或系统仿真法和借助数学模型的理论分析法等。 2.2 故障建模 模型分析是现代分析的基本方法，对复杂对象的故障诊断同样具有重要应用价值。为了定量或定性地分析故障、诊断故障和处理故障，建立故障的模型和带故障对象的模型是十分
电气控制系统故障分析诊断及维修技巧
电气控制系统故障分析诊断及维修技巧 发表时间：2016-11-07T14:10:38.820Z 来源：《电力设备》2016年第16期作者：刘庚 [导读] 所以我们必须加大电气控制系统故障分析和维护力度，以此使其使用更加安全，运行更加可靠，进而提高控制效果与水平。 （福建晋江天然气发电有限公司福建省晋江市 362251） 摘要：随着科学技术的不断发展，各种自动控制设备也随着不断的发展和完善，这些设备离不开最基本的电气控制线路，也逐渐的被人们所熟悉掌握。和发达国家相比，我国对电气控制线路控制技术的研究较晚，发展速度也比较慢。近年来通过引进、吸收、消化，明显的提高了电气控制线路技术发展速度。由于电气的控制系统线路较多，线路发生的故障点比较隐蔽，所以影响了电气控制线路的稳定发展。文章分析了电气控制系统的常见故障及其危害，探讨了电气控制系统故障分析诊断及维修技巧。 关键词：电气控制系统；故障诊断；维修技巧 引言 众所周知，电气控制系统在确保电气设备有序运行、高效工作中发挥了不容忽视的重要作用，这一点不可否认，然而在具体应用中，电气控制系统不可避免的会出现各类故障，从而对系统自身、相关设备以及非故障设备构成威胁。所以我们必须加大电气控制系统故障分析和维护力度，以此使其使用更加安全，运行更加可靠，进而提高控制效果与水平。 一、电气控制系统常见故障及其危害 1、电气控制系统常见故障分析 有一些典型的电气控制系统故障可以为我们带来启示，从中获取故障检修经验，避免系统因故障更产生严重后果。引发电气控制系统故障的原因有许多，绝大多数体现在设计上的错误，以及设备安装质量低、设备自身缺陷等，常见的几种系统故障为：（1）过负载。过负载故障体现为电气控制系统中的电机电流超过了额定电流，引发电机过负载故障诱因有很多，例如负载、电压骤然大幅度增高、电机缺相运行等。（2）形式不同的短路。短路故障包括两相短路、三相短路、一相接地短路以及电机或变压器一相绕组中的匝间短路等。（3）过电流。过电流指的是电器元件或电动机超过了限定电流的运行状态，通常比短路电流要小，很少超过6In，过电流故障的原因多来源于错误的起动及负载转矩过高等。（4）电源缺相。交流异步电动机在常规工作当中，因为三相电源包含的一相熔断器熔断所引发的电动机缺相运行。 2、故障的危害 想要真正了解电气控制系统故障，其发生后的危害也有必要了解。（1）电气控制系统在正常运行中，绝缘破损或者接线错误及负载短路后，短路时形成瞬时故障电流可激增到额定电流的数十倍以上，使配电线路或电气设备因过流所生成的电动力而遭到损毁，甚至造成火灾。（2）电流过大不仅会中止电器控制系统，还可能让电气设备遭到损坏，进而引起电动机转矩过大，让机械转动部件破损。（3）交流异步电动机在缺相电源低速运行或堵转时，其产生的定子电流十分强劲，遇到故障会让电动机绕组烧毁。（4）电气控制系统发生故障还可能导致电网电压降低，直接波及到其他设备或用户，让正常工作与生产遭到破坏，严重时会使配电系统彻底瘫痪。 二、电气控制系统故障诊断分析性 1、调查研究法 对电气控制线路的故障诊断调查研究法可以让故障检测人员有效而且快速的对故障性质、范围以及类型进行判断掌握，使工作人员可以迅速的做出故障准确诊断，把在检修诊断过程中的盲目性降低。调查研究法的主要方式是：第一点是问，故障诊断人员向操作电气设备的人员询问在故障发生之前、发生中和发生后的电气线路状况，问的内容应该是在电气控制线路发生事故前有没有冒烟、冒火、有无响声、发生频率、在事故发生之前有没有停机、过载或者高频率启动现象，有没有更换过原件、是否私下维修等等问题，从这些问题中可以知道，调查研究法的最主要的判断故障方式就是问，通过问就可以大致的判断出故障发生的部位以及发生故障原因等。第二点是望，望就是要对发生故障的设备部位进行观察，看的主要部分就电气设备的外观，看电气设备是否有可能会有故障发生的预兆，比如短路、接地、线路松动、断线等状况。第三点是闻，电气线路中如果出现烧坏等现象，维修人员就可以通过闻的方式进行判断，从而准确的判断线路故障发生的性质和部位。第四点是摸，在摸的时候，必须要保证电流已经切断，触摸线路是否发热，确定该条线路是否在正常运营。 2.2原理图、逻辑分析法 运用逻辑分析法的根据是控制线路中工作原理的关系和环节，并且根据线路故障的现象进行具体的分析，把检查的范围迅速缩小，从而确定故障的发生部位。运用逻辑分析法的主要前提是要根据系统电路原理图分析，准确判断故障所在的位置，使用逻辑分析法的目的是比较快捷方便，因此逻辑分析法比较适用于有复杂线路的故障检查中。由于复杂的线路中经常会有许多电气零件以及接线，如果检查维修人员逐一检查，不仅工作量大、时间长，且容易出现差错。 检查维修人员在使用逻辑分析法进行线路检查时，应该按照相应管理图纸对线路故障进行具体分析，准确的找到故障所在的位置。逻辑分析法可以帮助维修人员快速的把复杂问题进行分析，把一些比较专业复杂的问题变得简单化，避免检查人员莽撞的检查，使尽快的排除故障。 2.3实验法 实验法就是需要对电气控制线路进一步检查时，或是使用常规检查无法判断故障的时候，可以对电气控制线路的故障进行通电实验检查。但是实验法使用前提是不能把电气设备和机械设备损坏，不能把事故的范围进行扩大化。 在进行实验之前，应该尽量的把传动机与电动机分开，调节器里的相关开关在零位，把开关还原的最初的位置。如果传动机和电动机无法彻底分开，可以把主线路切断，根据检查中的实际需要把其它部位的线路也切除掉，把检查的范围进一步的缩小，同时也是为了避免故障进一步的扩大，避免意外情况的发生。如果要把电气设备打开，应该在操作设备的人员的配合下打开。 三、电气控制系统故障维修技巧探讨 1、通过有效充分利用排查的方式进行维修 利用排查法进行维修是最基本的方法，它的主要内容涉及故障代码的研究和分析、系统的自排查过程、万能表排查和短路排查四种方法。由于上述已经涉及相关内容的探讨，在这里不再多加赘述。
机械设备智能诊断故障的现状及发展趋势
机械设备智能诊断故障的现状及发展趋势 发表时间：2018-09-07T09:52:56.393Z 来源：《河南电力》2018年5期作者：植嘉明 [导读] 随着科技的快速发展，如今的机械设备越来越精密，造价也越来越高 植嘉明 （身份证号码：44068319881228XXXX 广东佛山 528000） 摘要：随着科技的快速发展，如今的机械设备越来越精密，造价也越来越高，而如果机械设备在使用过程中出现故障就会对企业的生产和工作人员的人身安全构成威胁。机械设备故障检测诊断技术是在设备运行状态下能够实时检测并诊断设备是否存在故障隐患的部位，做到及时发现及时解决，从而避免人员伤亡以及经济损失，是当前国内外研究的热点技术。 关键词：机械设备；智能诊断故障；现状；发展趋势 引言 随着时代的发展，工业企业对机器设备的要求也越来越多，机械设备的发展方向多样，诸如大功率、智能化、大型化、复杂化、自动化是现在机械设备发展的几个大的方向。在现在的工业生产中，机械设备的重要性不容忽视，尤其是在自动化和复杂化高度发展的今天，一条流水线上的机械设备如果坏了一个零部件，最终导致的可能是一条产业链的机械设备的瘫痪，可谓牵一发而动全身。这些故障导致的可能不仅仅是经济上的损失，严重的还会造成人员伤亡。因此，机械设备需要定时的、准确的、可靠的故障诊断方法来及时避免不必要的损失。 1.机械设备的诊断技术发展情况 机械设备是对各种工作进行完成的重要工具，机械设备的诊断技术是掌握设备运行过程中的异常状态与故障之间的关系，从而预测未来的技术，当前关于机械设备的诊断技术的研究越来越多，主要是对设备的运行状态进行监测，当机械在正常运行的时候具有一个状态，设备产生故障的时候再进行运行，又会产生另一种状态，针对这两种状态要进行分析和对比，从而找出机械设备的故障所在。机械设备故障诊断技术是利用对机械设备运行过程中的状态信号进行处理，结合诊断对象的历史状态，来识别机械设备及其零部件的实时技术状态的技术形式，根据所得到的结果，还能对未来机械设备的发展趋势进行预测。总体来讲，机械设备的诊断技术的发展经过了四个阶段的发展： 第一，在十九世纪，机械已经出现在工业生产中，发达国家的工业革命使得机械化生产开始普及，当时机械设备诊断技术不高，当机械设备出现问题的时候不能及时发现，等到故障十分明显的时候才能被察觉，一般是采取事后维修的方式对故障进行处理。 第二，从上世纪二十年大到五十年代，机械设备的复杂程度有了很大的提高，因此机械设备出现故障的可能性增大，对此，很多企业在机械设备使用过程中设置了定期维修的模式，在这个时期内，机械故障诊断技术已经开始萌芽。 第三，上世纪六十年代到七十年代时期，计算机技术、数据处理技术、通信技术等先进的技术得到快速发展，这些技术在机械领域的应用，使得机械设备的维修变得更加方便、及时，很多维修人员可以按照科学的方式对机械设备的状态进行掌握，并且及时对故障进行维修。 第四，上世纪八十年代开始，人工智能技术以及专家系统、神经网络技术的研究和应用，使得机械设备的维修又进入都一个全新的时代，在机械设备的使用过程中，诊断技术的智能化水平不断提高，使得机械设备的诊断变得更加智能化、自动化，而且提高了设备故障的诊断效率和维修效率。 2.基于人工神经网络的诊断方法 该方法于20世纪80现代末90年代初才正式投入使用，由于人工神经网络的诊断方法涵盖很多高端的数理逻辑处理方法，拓扑结构的鲁棒性、并行和处理复杂模式的功能等。这些功能和方法可以用于大型机械的庞大多发和并发故障的诊断，还可以用于多故障、多过程和一些突发性的机械故障的诊断。 这种诊断方法现阶段主要应用于以下三个方面：1、将神经网络作为分类器，并从模式识别的角度出发进行机械故障的诊断；2、把神經网络作为动态预测模型，并从预测的角度出发去进行机械故障的诊断；3、以神经网络为基础从知识的角度去建立具有神经网络的专家诊断系统。但是该诊断法具有些许弊端，以至于它不能在诊断时独立使用，而要与其他的方法并用。它的弊端体现在，由于建立神经网络需要大量的训练，如果训练的样本较少，那么构建的系统就会缺乏科学性，这样就要加长它的训练时间的长度就会提高成本。因此国内外很多专家学者都在探究新新方法来改进这一诊断方法来增加它的科学性。 3.机械设备故障智能诊断技术的未来发展趋势 机械设备故障诊断技术在当今社会发展建设中受用程度较大，所以在今后还会被广泛应用，随着技术的发展，人工智能将在机械设备故障检测中以一种新的力量出现，推动其将人工神经网络在机械设备故障诊断技术中的研究，未来该项技术的发展会处于一种上升趋势日益改进。 3.1提高精度，检测接缝处故障 在进行机械设备故障检测时，精度的要求是基础，在处理信号时，高精度化主要是提高检测结果的准确度，高精度化可以通过小波理论对设备进行检测，例如比较复杂的机械设备传达出来的信号往往不能通过人耳识别检测，利用精密的仪器进行检测，小波理论的分析方法会处理此类信号所反映出来的问题，提高信号准确度。除了小波理论，还有分形几何，这种方式打破原来依靠整数维数的传统几何方法，在处理瞬间变化的不平稳信号上具有很强优势。如果想更加全面的获取信号所带来的故障信息，还可以采用全息谱分析方法，这种方法最明显的优势就是处理振动信号带来的故障信息，它将幅、频、相相结合，更加系统地将振动信号处理全面。 发动机的振动会引起接缝处的零件配合故障，可以在发动机内暗藏一处传感器，这个传感器主要是检测发动机的温度及各部件间隙之间的配合，然后将诊断出故障问题出现在哪里。 3.2智能程度加强，增强技术可靠性 机械设备故障诊断技术的智能程度的加强将会提高诊断结果的准确性，智能化的应用就是将建立故障诊断专家系统，对故障设备进行精细的处理研究，然后分析出结果，智能化的投入也能大幅度减少工作量，在工作中不断充实信息库的知识，使得专家系统能够更好的
机械故障诊断考试题目
机械故障诊断考试--题库 （部分内容可变为填空题） 第一章： 1、试分析一般机械设备的劣化进程。 答：1）早期故障期 阶段特点：开始故障率高，随着运转时间的增加，故障率很快减小，且恒定。 早期故障率高的原因在于：设计疏忽，制造、安装的缺陷，操作使用差错。 2）偶发故障期 阶段特点：故障率恒定且最低，为产品的最佳工作期。 故障原因：主要是使用不当、操作失误或其它意外原因。 3）耗损故障期 阶段特点：故障率再度快速上升。 故障原因：零件的正常磨损、化学腐蚀、物理性质变化以及材料的疲劳等老化过程。 2、根据机械故障诊断测试手段的不同，机械故障诊断的方法有哪些？ 答：1′直接观察法－传统的直接观察法如“听、摸、看、闻”是最早的诊断方法，并一直沿用到现在，在一些情况下仍然十分有效。 2′振动噪声测定法－机械设备在动态下(包括正常和异常状态)都会产生振动和噪声。进一步的研究还表明，振动和噪声的强弱及其包含的主要频率成分和故障的类型、程度、部位和原因等有着密切的联系。 3′无损检验－无损检验是一种从材料和产品的无损检验技术中发展起来的方法 4′磨损残余物测定法（污染诊断法 5′机器性能参数测定法－机器的性能参数主要包括显示机器主要功能的一些数据 3、设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要说明。 答：1o事后维修 特点是“不坏不修，坏了才修”，现仍用于大批量的非重要设备。 2o预防维修（定期维修） 在规定时间基础上执行的周期性维修 3o预知维修 在状态监测的基础上，根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规 模。预知维修既避免了“过剩维修”，又防止了“维修不足”；既减少了 材料消耗和维修工作量，又避免了因修理不当而引起的人为故障，从而 保证了设备的可靠性和使用有效性。 第二章： 1、什么是故障机理？ 答：机械故障的内因，即导致故障的物理、化学或机械过程，称为故障机理。 2、什么是机械的可靠性？机械可靠性的数量指标有哪两个？他们之间互为什么关系？
化工过程智能故障诊断技术方法论的研究
化工过程智能故障诊断技术方法论的研究 赵 瑾,申忠宇 (南京师范大学控制科学与工程系,江苏南京210042) [摘要] 动态系统故障诊断是解决现代化工业系统可靠性和安全性必不可少的关键技术之一.简要地讨论化工过程智能 故障诊断技术的发展状况和趋势后,根据化工过程智能故障诊断技术的特点,系统地对化工过程智能故障诊断技术的多学科特点以及技术策略方法进行研究,强调其科学性、集成性、应用性以及渗透性,将分析与综合、定性与定量、假设与验证相结合等基本思维方法应用到化工过程智能故障诊断中,形成化工过程智能故障诊断技术的方法论. [关键词] 化工过程,智能故障诊断技术,多学科,技术策略 [中图分类号]TP277, [文献标识码]A, [文章编号]1672O 1292O (2004)03O 0018O 05 收稿日期:2004O 02O 13. 作者简介:赵瑾(1961-),女,博士研究生,副教授,主要从事控制理论与动态系统的故障诊断技术以及智能化,网络化控制装置的应用等方面的研究.E -mail:zhaojin@https://www.wendangku.net/doc/ee769445.html, 0 引言 现代化科技的高速发展,使化工过程的生产结构、生产规模日趋复杂化、现代化和大型化,由此产生的故障机理也变得越来越复杂.因此从不同的学科和研究方向,以不同的技术手段,深入研究化工过程的故障机理,设计各种适应于化工过程故障检测与诊断技术并投入到实际应用中,提高化工生产的安全性、先进性、可靠性,显得尤为重要.本文简要地探讨化工过程智能故障诊断技术的发展,系统地研究化工过程智能故障诊断技术所呈现多学科的特点和技术策略. 1 化工过程智能故障诊断技术 故障诊断技术是一门集现代控制理论、测控及信号处理技术、计算机技术、智能控制理论等众多理论的新兴综合性学科.近几十年来,动态系统的故障诊断技术在理论和实际应用中都得到迅速发展,出现了基于不同原理的众多方法,这些方法在检测性能、诊断性能、分离性能、鲁棒性能等方面都有很大的提高,在有些领域已形成比较完整的理论体系结构如动态线性时不变系统,并发表了相应的论文和综述文章[1~7] .目前公认的故障诊断方法分 为3大类[1] :基于定量模型的方法、基于知识的方 法和基于过程历史数据的方法(又称基于信号处理 的方法). 化工生产过程是特殊的动态系统,不同于一般的工业生产,其生产环境常常处于高温高压、低温 真空、有毒或腐蚀性等极端条件下,一旦发生故障则可能造成严重的危害和不可估量的损失,甚至威胁到人身安全.化工过程故障诊断是解决化工生产 过程系统可靠性、安全性科学决策问题的关键技术之一.图1 [8] 为化工过程的故障诊断过程,主要分 为3大部分:(1)检测表征系统状态的各种特征信号;(2)对所检测的特征信号提取征兆,即信号处理和特征变换;(3)由征兆和其它诊断知识来识别系统的异常状态,对故障进行判断、定位,并做出诊断决策,干预系统工作 . 图1 化工过程的故障诊断过程 随着高新技术、新材料的发展及应用,为了最大限度提高生产效率和产品质量,导致化工过程的生产装置、控制装置、控制系统等向大型化、复杂化、智能化、一体化等方向发展,从而使产生故障的潜在可能性、故障的机理、故障形成的方式发生了很大的变化,造成化工过程的故障诊断实现的困难程度加大.因此,根据化工生产过程的特殊性,将计 ) 18)第4卷第3期2004年9月 南京师范大学学报(工程技术版) JOURNAL OF NANJI NG NORMAL UNI VERSI TY(E NGI NEERI NG AND TEC HNOLOGY)Vol.4No.3 Sep.2004
故障诊断流程分析
自主创新实践报告 设计题目机床故障检测流程分析 学生姓名卢朦 专业机电一体化 班级机电1101 指导教师赵曾贻
摘要 机电设备故障诊断技术已发展为一门独立的跨学科的综合信息处理技术，本文介绍了目前机电设备故障诊断所使用的几种常用的传统技术和方法，分析了目前存在的突出问题，通过分析指出，引入跨学科的理论和技术，把先进的理论与实践应用相结合，进一步完善目前的技术，将是今后主要的发展方向。 关键词：机电设备，故障诊断，发展
目录 摘要 (2) 第一章.故障诊断技术的发展历程及我现状 (4) 1.1故障诊断的发展历程 (4) 1.2故障诊断的现状 (5) 第二章.常用的检测技术方法及问题 (6) 2.1常用的检测方法 (6) 2.2存在的问题 (7) 第三章.基于检测树的铣床故障检测方案 (9) 3.1VFP6.0软件介绍 (9) 3.2VFP关系数据库 (10) 3.3故障表合并整理，知识挖掘 (10) 第四章.设计实验过程 (11) 4.1IDEF系列一级IDEF3过程图 (11) 4.2故障树建构(图4.2.1-4.2.5) (11) 第五章.实现结果及使用说明 (14) 第六章.展望未来 (15)
第一章.故障诊断技术的发展历程及我现状 1.1故障诊断的发展历程 机电设备故障诊断技术是目前国内外一项发展迅速、备受欢迎的重要技术，是一门了解和掌握设备在使用过程中的工作状态，检测设备故障隐患，确定其整体和局部是否正常，早期发现设备的故障及其产生原因，并对故障发生部位、性质做出估计，能够预报故障发展趋势的技术。由于它可及时发现机器故障和预防设备恶性事故发生，从而避免人员伤亡、环境污染和造成巨大经济损失，还可为设备维修管理提供依据，具有保障生产正常运行、防止突发事故、节约维修成本等显著特点，在确保设备安全运行，提高产品质量和产量，节约维修费用，降低成本，在现代化大生产中发挥着重要作用，越来越受到人们普遍重视。 现代化生产中机械设备的故障诊断技术越来越受到重视，人们投人大量精力进行研究，机电设备故障诊断技术取得了很大的进展：探索出一系列新的理论方法与技术应用于实际，增加了对设备故障判断的效率，奠定了对设备实施故障诊断分析与修复的坚实基础，产生了明显的经济效益和社会效益。 机电设备诊断技术最初来自军事上的需要，在第二次世界大战初期问世。当时能用仪表进行设备状态参数测定，相继又开发了快速、多功能自动监测仪器；20世纪60年代以来，随着航天工业的发展，可靠性理论的应用，使设备诊断技术迅速发展；70年代，随着微电子技术的发展，计算机技术、传感器技术的应用，机械设备故障诊断技术更加完善，主要用于航天、核电等部门；20世纪末已经在冶金矿山、交通运输、化工、发电、农业和机械制造等部门的机械设备上开始应用设备诊断技术，其发展日新月异，经济效益日益明显；进入新世纪，这一技术迅速渗透到国民经济各部门，应用已相当普及，设备故障诊断技术水平的提高，开始向智能化方向发展。 回顾历史，不难看出机械故障诊断技术的发展经历了3个阶段：诊断结果取决于领域专家的感官及专业知识和经验对诊断信息判断的初级阶段；以传感器、动态监测技术为手段，基于计算机信号处理的现代诊断技术；实现诊断系统智能化，向监测、诊断、管理和调度的集成化发展。 美国从1967年在美宇航局和海军研究所的倡导下，由企业和大学参加成立了机械故障诊断技术的研究组织，开展机械设备的故障机理，检测、诊断和预测等
机械故障诊断作业
机械故障诊断 绪论：机械设备状态监测与故障诊断：是识别机械设备(机器或机组)运行状态的一门综合性应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映；通过测取设备状态信号，并结合其历史状况对所测信号进行处理分析，特征提取，从而定量诊断(识别)机械设备及其零部件的运行状态(正常、异常、故障)，进一步预测将来状态，最终确定需要采取的必要对策的一门技术。主要内容包括监测、诊断(识别)和预测三个方面。机械设备是现代化工业生产的物质技术基础，设备管理则是企业管理中的重要领域，也就是说，企业管理的现代化必然要以设备管理的现代化作为其重要组成部分，机械设备状态监测与故障诊断技术在设备管理与维修现代化中占有重要的地位。 机械设备状态监测与故障诊断技术在满足可靠性、可用性、维修性、经济性、安全性要求中，扮演着越来越重要的角色。机械故障的诊断的意义当然是不可忽略的。第一，有利于提高设备管理水平，“ 管好、用好、修好”设备，不仅是保证简单再生产的必要条件，而且能提高企业经济效益，推动国民经济持续、稳定、协调地发展。机械设备状态监测与故障诊断是提高设备管理水平的一个重要组成部分；第二，避免重大事故发生，减少事故危害性，现代设备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度越来越高。但是，当设备出现故障时所带来的影响程度也明显增大，有时不仅仅是造成巨大的经济损失，往往还会带来灾难性的事故，发展机械设备状态监测与故障诊断技术，并进行有效、合理的实施，可以掌握设备的状态变化规律及发展趋势，
防止事故于未然，将事故消灭在萌芽；第三，宏观上实施故障诊断能带来经济效益。 机械设备的发展也是从最初最原始的方法到至今的高端迈进。第一阶段：19世纪工业革命到20世纪初，低的生产力水平，事后维修方式；第二阶段：20世纪初到20世纪50年代，规模化生产方式—定期维修—设备诊断技术孕育，由听、摸、闻、看到初步的设备诊断仪器；第三阶段：20世纪60—70年代，大规模生产方式—状态维修—设备诊断技术形成；第四阶段：20世纪80—目前，柔性生产方式—风险管理—智能化设备诊断技术，设备诊断相关信息的集成化、智能化、网络化利用。①第二次世界大战中，认识到这种技术的重要性； ②第二次世界大战后，因对应技术未发展而发展不快；③60年代后，电子技术、计算机技术发展、1965年FFT方法和对应的数字信号处理和分析技术的发展为设备诊断技术奠定了技术基础。 机械设备状态监测与故障诊断是一门正在不断完善和发展的交叉型学科，是一项与现代化工业大生产紧密相关的技术，是机械学科领域的研究热点之一。故障诊断学科需解决的重要问题，故障特征信息提取和故障分类、识别的新理论及新方法研究，复杂故障产生机理及模型的深入研究，故障诊断智能系统研究，包括诊断专家系统和网络化远程诊断系统，而机械故障诊断学的学科范畴也是将多数学科融合一起的一个综合学科。他包括了机械工程，建模技术（CAD、CAE、坐标反求、图像处理），分析技术，测量技术，结构强度，参数辨识，信号处理分析，故障诊断应用力学等等学科。
机械故障诊断技术的现状及发展趋势
机械故障诊断技术的现状及发展趋势 摘要：随着机械行业的不断发展，机械故障诊断的研究也不断提出新的要求，进20年来，国内外的故障诊断技术得到了突飞猛进的发展，对机械故障诊断的发展现状进行了详细的论述，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：故障诊断；现状；发展趋势 引言 机械故障诊断技术作为一门新兴的科学，自二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展，尤其是计算机技术的应用，使其达到了智能化阶段，现在，机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用，生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究其重要的现实意义。 我国的故障诊断技术在理论研究方面，紧跟国外发展的脚步，在实践应用上还是基本锣鼓后语国外的发展。在我国，故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密，研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验，研究的系统与实际情况相差甚远，往往是从高等院校或者科研部门开始，在进行到个别企业，而国外的发展则是从现场发现问题进而反应到高等院校或者科研单位，是的研究有的放矢。 记过近二十年的努力，我国自己开发的故障诊断系统已趋于成熟，在工业生产中得到了广泛应用。但一些新的方法和原理的出现，使得故障诊断技术的研究不断向前发展，正逐步走向准确、方便、及时的轨道上来。 1.故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态，进而确定其整体或者局部是否正常，以便早期发现故障、查明原因，并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生，最大限度的提高机械地使用效率。 1.1设备诊断技术的研究内容主要包括以下三个环节： （1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、湿度、噪音、压力、流量等。 现在信号的采集主要用传感器，在这一阶段的主要研究基于各种原理的传感技术，目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感器类型：电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和湿度传感器等；最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。（2）信号的提取与处理：从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息，与正常信息只进行对比，这一步就可以称之为状态检测。目前，小波分析在这方面得到广泛应用，尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于相空间重构的GMD数据处理方法也刚刚开始研究，此方法对处理一些复杂机械的非线性振动，从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。（3）判断故障种类：从上一步的结果中运用各种经验和知识，对设备的状态进行识别，进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的实用技术，探讨多传感器优化配置问题，发展信息融合技术、模糊诊断、神经网络、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.2故障诊断及时的发展历程· 故障诊断技术的大致三个阶段： （1）事后维修阶段；（2）预防维修阶段；（3）预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段，预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测，提取特征信号，通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。 1.3故障诊断的发展现状 目前，国内检测技术的研究主要集中在以下几个方面：
化工企业设备的故障诊断与处理汇总
化工企业设备的故障 诊断与处理 王志春 (兰州石化公司炼油厂，甘肃兰 州730060) 摘要:设备管理是化工企业不可缺少的重要组成部分，对提高企业竞争力发挥着重要作用。同时高温、高压、长周期连续运转是化工行业设备运转的特点，这些特点决定了设备及时的故障诊断与处理是企业安全管理工作的重中之重。 关键词:化工企业;设备;故障诊断;处理 在化工企业的各类事故中，由于设备故障运行所导致的火灾、爆炸、人身伤害及环
境污染所造成的影响和经济损失也是非常 巨大的。而如何保障化工设备的安、平、稳、优是需要企业的设备管理人员不断地探讨 和摸索。 1化工企业设备故障诊断与处理的必要性与内容 随着科学技术的发展，化工生产机器和设备日趋精密复杂，化工装置规模也日趋大型化和自动化，因此购置费用昂贵，同时设备维修费用不断增加，停产损失不容忽视。特别是当前化工集团面临着资金短缺、产品积压、资金回笼困难这一严峻形式，无钱对报废及超期服役的设备进行更新改造。 能否有效地利用现有设备，将对产品成本的高低起着直接的影响。因此从提高企业
设备利用率这一角度看，设备维修工作己成为一个关键的因素。另一方面随着维修工程内容的改动，不仅增加了维修的复杂性，而且也扩大了所涉及的技术领域，因而，化工设备的科学的故障诊断与处理已成为当务之急。但是设备管理具有阶段性，人们只管用，对于他们的损耗不易看得见，维修和改造的投入往往被忽视，所以设备管理人员有责任利用各种科学技术手段把设备在生产过程中的损耗，对输出物各项管理的影响表现出来，以便引起各级领导的重视，适时给以维修、技改和投入。同时传统的设备管理方法，己经不能适应现代化企业生产的要求。比如在设备定期计划检修的过程中，由于设备的检修要求依赖于人们的经验及设
PCA故障诊断步骤
基于PCA算法的故障诊断步骤 离线PCA监测模型的计算步骤： （1）选择监控变量，收集正常工况下的各变量的样本，记为训练样本数据X_train和检验数据X_test； X_train为n×m矩阵，即n个样本，m个观测变量（即以列向量来看的话，为一个观测变量各个采样点的值） 对样本数据X_train和检验数据X_test进行中心化和标准化处理
得到和； 中心化处理：按列对X_train减去观测变量的均值 观测变量某一采样点的值减去这一观测变量所有采样点 的平均值 求取一列（即某一观测变量）的平均值 标准化处理：对X_train除以观测变量的标准差（按列（观测变量）进行） 标准差
求出标准化矩阵的协方差矩阵∑； 的协方差矩阵对∑为： （2）对∑进行特征分解,求得特征值 （）及其对应的特征向量 （负荷向量）； （3）确定主元个数, 确定了主元个数k,就得到了k个特征值
,及其对应的特征向量； A:累计贡献率法： 前k个主元的累积方差贡献率为： 当前k个主元的累积方差贡献率达到85%，则主元个数取k值B:交叉检验估计法： 将采集到的数据分成k个部分，1部分数据用来建立主元模型,剩下的k-1部分用来作为检验数据去检验所建的模型。如此,建立若干个不同主元个数的模型,并测试所建立的模型,从中选取一个通过检验后误差最小的模型的主元个数作为系统主元个数。（4）建立PCA主元模型，并进行交叉验证以确定误差最小 按照,求出第i个主元，并依据 求出其主元模型 用带入得到另一主元模型，依据,求出模型误差，确定模型误差最小的那个模型即为主元模型。 （5）计算T2统计量控制限和SPE统计量控制限； 对于样本个数为n,主元个数为k的过程变量X_train, T2统计量服从自由度为k和n一k的F分布,则置信度为а的T2统计量控制上
TE过程及故障诊断方法研究
摘要 化工生产过程是复杂的动态系统,该生产过程一般是在高温高压、低温真空、有毒或腐蚀性等极端条件下进行的,生产系统和设备一旦发生故障，将会造成经济损失，甚至造成人员伤亡和环境污染。利用故障诊断技术提高系统的可靠性和安全性，已经引起了企业和学术界的高度重视，并在该研究领域取得了丰富的研究成果。 本文主要对田纳西－伊斯曼过程(Tennessee - Eastman Process,TEP)进行了模拟与仿真研究。首先在查阅文献基础上对故障诊断方法进行了概述。并对TE过程中的五大操作单元进行了研究。其中包括反应器、冷凝器、汽/液分离器、压缩机及汽提塔五大操作单元。在此基础上，对主元分析的故障诊断法的原理和算法进行了研究，并以TE过程为背景,调用其化工过程数据，编写MATLAB程序实现T2图、Q图以及贡献图，采用主元分析法对TE过程进行了仿真实验研究，证明主元分析方法的有效性。 关键词：TE过程;故障诊断;模拟;T2统计;Q统计
Abstract The chemical production process is a complex dynamic system .The process is generally carried out under the extreme environment which may have high temperature, high pressure,low-temperature vacuum ,poison or corrosiveness etc.. When the industrial production devices result in fault,it will bring economical loss or even cause human injuries and environmental problems .Improving the dependability and security depending on fault diagnosis technology is paid attention by companies and researchers ,lots of achievements have been obtained in fault diagnosis field. This thesis mainly imitate and studied the Tennessee - Eastman process(Tennessee - Eastman Process, TEP). Then described that five big operation elements in TE process. In which including reactor, condenser, steam, fluid separator, compressor and stripper five big operation unit.Method has carried out classification on TE process and the malfunction diagnose.In this foundation，studied the principal component analysis method. Taking the TE process as an application background ,we programmed the MATLAB algorithm of PCA, drawed the T2 statistic 、Q statistic and contribution map ,proved the validity of the method. Keywords: TE pross; Fault diagnosis; imitate; T2statistic; Qstatistic
控制系统故障诊断技术
Harbin Institute of Technology 控制系统故障诊断技术 课程报告 专业：控制科学与工程 学号：15S004001 姓名： 日期：2016.4.12 控制系统故障诊断技术(FDD)，在核心上属于模式识别范畴，通过冗余控制及自诊断等
思想处理系统故障，提高系统性能与可靠性。主要环节内容包括特征提取(如量值描述、模糊描述、模型与数据结合描述等)，故障分离估计及评价决策。其中系统的表征包括输入输出状态，参数特征，逻辑经验，通过状态观测可以判定失效的观测器。 控制系统故障诊断主要思想在于特征分析，包括信号处理，通过控制领域方法，进行诊断与容错处理。本质上，是控制学科的一门下属学科，建立的体系要基于控制系统理论基础，系统四个部分分别是：被控对象、控制器、执行器、传感器。重点在于传感器的故障诊断。 故障诊断本身又可以分为故障检测，只判断有无故障；与故障分离，即可以定位具体故障。 诊断方法类型包括基于数学模型及基于专家(模糊)知识两种。体现在发展历程上，即2000年以前诊断方法主要是阈值方法，而2000年之后才逐渐引入智能化。 这一技术的目的包括提高系统鲁棒性，这种鲁棒性，并非简单的对参数变化具有的不敏感性，还包括系统自身对结构变化的自适应性；此外，另一个目的是容错性，即再系统局部发生故障时，可以有冗余部件替换掉有问题部件。 控制系统容错技术在方法上，包括 1、并行冗余，主要处理控制器故障，包括串并联结构，冷热备份等等； 2、鲁棒控制，需要考虑系统局部关系的完整性设计，具有多模型自适应能力； 3、系统重构，指的是余度系统故障时，使系统转入新工作结构而采用的余度管理措施，称为重构。系统重构技术充分利用系统的信号和资源，可以使系统获得更高的可靠性和生存性。在系统发生故障时可以迅速反应，重新构建控制器，通常采用FPGA实现，达到不同阶段完成不同功能。 4、人工智能，是近来发展迅速的智能化方法，包括神经网络、模糊专家控制等。 如上图为神经网络控制器的示意图。作为一种黑箱结构，神经网络的优势在于只要有一层隐含层就可以做到任意的非线性拟合。 控制系统故障诊断实现途径包括：提高元部件可靠性及整体可靠性设计，如冗余设计、简化设计等。故障诊断的观测器通常采用基于李雅普诺夫原理的自适应观测器与奉献观测器的结合。通过可观自由度、传感器数量对故障定位，通过解耦控制器，容错控制，使血糖具有冗余能力。在实际应用中观测器速度一定大于控制器，及观测器极点相比于控制器一定更远。当系统干扰较大时，可将观测器换成卡尔曼滤波器。闭环故障诊断的难点在于故障可能由于闭环本身产生。 以上内容完全来自课堂笔记与个人观点，下面是我查阅到的控制系统故障诊断的一些基本内容： 容错控制是 20 世纪末期发展起来的一种提高控制系统可靠性的技术 . 容错控制系统设计主要包括 故障诊断和容错控制系统的设计, 这两个方面现都成为控制理论领域的研究热点. 控制系统是由被控对象、控制器、传感器和执行器组成的复杂系统, 其各个基本环节