最新控制系统故障诊断概述心得教学讲义PPT课件
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【精编】电控系统常见故障诊断与检修河南经济贸易高级技工学校PPT课件
执行器故障
总结词
执行器是电控系统中的输出部分,负责根据控制单元的指令 执行相应的动作。执行器故障可能导致系统无法正常工作或 输出异常。
详细描述
常见的执行器故障包括电磁阀不动作、电机不转动、调节阀 卡滞等。诊断方法包括检查电磁阀是否正常工作、电机是否 正常运转、调节阀是否顺畅等。
控制单元故障
总结词
见故障诊断与检修的总结
01
诊断方法的改进
随着技术的不断发展,电控系统的故障诊断方法也在不断改进,从传统
的经验诊断到现代的智能化诊断,提高了故障诊断的准确性和效率。
02 03
检修工具的更新
检修工具的更新换代也为电控系统的故障诊断与检修提供了更好的支持 ,例如智能化的检测设备、高精度的测量仪器等,提高了检修的质量和 效率。
检修前的准备工作
1 2 3
了解电控系统的工作原理和结构
在开始检修前,需要充分了解电控系统的基本工 作原理和结构,以便更好地定位故障和进行检修 。
准备工具和备件
根据电控系统的特点和故障情况,准备相应的检 修工具和备件,如万用表、示波器、替换元件等 。
断开电源和部件
在开始检修前,确保断开电控系统的电源,以避 免意外触电或损坏电路板。同时,需要将相关部 件拆下以便检查。
控制单元是电控系统的核心部分,负责接收传感器信号并发出控制指令,协调整 个系统的运行。控制单元故障可能导致系统无法正常工作或输出异常。
详细描述
常见的控制单元故障包括电源故障、控制逻辑错误、微处理器故障等。诊断方法 包括检查电源是否正常、控制逻辑是否正确、微处理器是否正常工作等。
03
检修流程与注意事项
电控系统的发展历程
总结词:初期阶段 总结词:中期阶段 总结词:现代阶段
电气控制系统故障诊断与维修ppt课件
3.1.1电源配置
电源是数控系统乃至整个机床正常工作的能量 来源,它失效或故障的直接结果是造成系统的停 机甚至毁坏整个系统。电源配置应尽量做到以下 几点: 1) 提供独立的配电箱而不与其他设备串用。 2) 电网供电质量较差的地区应配备三相交流稳压装 置。 3) 电源始端有良好的接地。 4) 电柜内电器元件的布局和交、直流电线的敷设要 相互隔离
3.2.1 PLC在数控机床控制系统中的作用
1.机床操作面板的控制
机床操作面 板的控制
标准操作面板 自制的操作面板
机床操作面板上的各按键、开关信号都是直接进入PLC
面板上的各种指示灯信号则由PLC的输出信号控制
2、机床外部开关输入信号
3、PLC的输出信号
4、 M、S、T功能实现
加工程序经CNC译码后,将M、S指令信号传递给 PLC,经过PLC程序的处理,输出控制信号,控制主轴正反 转和启动停止等功能。M、S指令完成后,PLC向系统发出 完成信号。需要换刀时,系统送出T指令信号给PLC,PLC 程序在数据表内检索,找到T代码指定的刀号,并与主轴 刀号进行比较。如果不符,发出换刀指令,机床开始换刀 ,换刀过程中,CNC处于读入禁止状态,不会执行加工程 序中后续的指令,只有换刀完成后,PLC向CNC发出完成信 号,CNC才能继续执行后续的加工程序。
2.常用万用表判定开关电源是否存在故障,在通电的情况下 测量其各输出点电压是否正常,若无输出,再测量其输入端 有无交流电压,若无交流输入或交流输入不正常,则根据电 气原理图,向前检查交流电路是否正常;若交流输入正常, 则可判断开关电源故障。
3.如果开关电源有直流24V电压输出,则测量继电器触点的 一端L+和开关电源M之间是否有电压输出,如果没有,则可 判定是继电器KA0故障,否则,检查至数控装置的电源接线 是否可靠。
电源是数控系统乃至整个机床正常工作的能量 来源,它失效或故障的直接结果是造成系统的停 机甚至毁坏整个系统。电源配置应尽量做到以下 几点: 1) 提供独立的配电箱而不与其他设备串用。 2) 电网供电质量较差的地区应配备三相交流稳压装 置。 3) 电源始端有良好的接地。 4) 电柜内电器元件的布局和交、直流电线的敷设要 相互隔离
3.2.1 PLC在数控机床控制系统中的作用
1.机床操作面板的控制
机床操作面 板的控制
标准操作面板 自制的操作面板
机床操作面板上的各按键、开关信号都是直接进入PLC
面板上的各种指示灯信号则由PLC的输出信号控制
2、机床外部开关输入信号
3、PLC的输出信号
4、 M、S、T功能实现
加工程序经CNC译码后,将M、S指令信号传递给 PLC,经过PLC程序的处理,输出控制信号,控制主轴正反 转和启动停止等功能。M、S指令完成后,PLC向系统发出 完成信号。需要换刀时,系统送出T指令信号给PLC,PLC 程序在数据表内检索,找到T代码指定的刀号,并与主轴 刀号进行比较。如果不符,发出换刀指令,机床开始换刀 ,换刀过程中,CNC处于读入禁止状态,不会执行加工程 序中后续的指令,只有换刀完成后,PLC向CNC发出完成信 号,CNC才能继续执行后续的加工程序。
2.常用万用表判定开关电源是否存在故障,在通电的情况下 测量其各输出点电压是否正常,若无输出,再测量其输入端 有无交流电压,若无交流输入或交流输入不正常,则根据电 气原理图,向前检查交流电路是否正常;若交流输入正常, 则可判断开关电源故障。
3.如果开关电源有直流24V电压输出,则测量继电器触点的 一端L+和开关电源M之间是否有电压输出,如果没有,则可 判定是继电器KA0故障,否则,检查至数控装置的电源接线 是否可靠。
电气控制系统故障诊断与维修
第3章
机床电气与PLC的故障诊断 及维修
编辑ppt
1
3.1 机床电气
本节主要讲述数控机床强电控制系统的故障诊断、维
修及日常维护。
CNC
“弱电”故障
PLC MDI/CRT
伺服驱动单元
输入输出单元
数控机床电 气控制系统 的故障
继电器 接触器 开关
熔断器
“强电”故障 电源变压器
电动机
电磁铁
编辑ppt
行程开关
分析与处理过程:
检查机床线路未发现问题,检查接地未发现问题,机床 供电电压正常。新系统更换后机床马上可以正常工作。
仔细观察机床的加工过程,发现刀架处有大量的冷却液, 关机后再次认真检查刀架附近的线路,发现刀架电机380V 电缆和直流24V电缆在刀架下方有接头,相互间用电工胶 布绝缘,当冷却液进入时,交流电压进入直流回路使系统 损坏。
编辑ppt
8
例4:按下机床起动按钮,数控装置起动,没有报警 显示,但各进给轴均不动作。
分析与处理过程 1.由电源配置原理图可知,伺服驱动器电源模块PSM的主回 路电源经接触器KM0的主触点引入,由下图可知,KM0线 圈的通断由PSM的内部继电器触点控制。
2.在机床正常起动过程中,当数控装置起动完成后,PSM内 部继电器触点接通,应该听到接触器KM0吸合的声音,而此 时却没有听到。
百页,数控机床维修人员应该多研读电气图纸,
并且消化吸收,弄清各元器件之间的相互关系及
控制信号的来龙去脉,这样才能在机床发生故障
时,快速、准确判断故障原因,解除故障,及时
恢复生产。
编辑ppt
5
例1 :某数控车床,连续发生系统故障,每次新的备 件换上后使用不到一周就会出现故障,现象都是开机 后显示没有任何内容的黄色屏幕。
机床电气与PLC的故障诊断 及维修
编辑ppt
1
3.1 机床电气
本节主要讲述数控机床强电控制系统的故障诊断、维
修及日常维护。
CNC
“弱电”故障
PLC MDI/CRT
伺服驱动单元
输入输出单元
数控机床电 气控制系统 的故障
继电器 接触器 开关
熔断器
“强电”故障 电源变压器
电动机
电磁铁
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行程开关
分析与处理过程:
检查机床线路未发现问题,检查接地未发现问题,机床 供电电压正常。新系统更换后机床马上可以正常工作。
仔细观察机床的加工过程,发现刀架处有大量的冷却液, 关机后再次认真检查刀架附近的线路,发现刀架电机380V 电缆和直流24V电缆在刀架下方有接头,相互间用电工胶 布绝缘,当冷却液进入时,交流电压进入直流回路使系统 损坏。
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例4:按下机床起动按钮,数控装置起动,没有报警 显示,但各进给轴均不动作。
分析与处理过程 1.由电源配置原理图可知,伺服驱动器电源模块PSM的主回 路电源经接触器KM0的主触点引入,由下图可知,KM0线 圈的通断由PSM的内部继电器触点控制。
2.在机床正常起动过程中,当数控装置起动完成后,PSM内 部继电器触点接通,应该听到接触器KM0吸合的声音,而此 时却没有听到。
百页,数控机床维修人员应该多研读电气图纸,
并且消化吸收,弄清各元器件之间的相互关系及
控制信号的来龙去脉,这样才能在机床发生故障
时,快速、准确判断故障原因,解除故障,及时
恢复生产。
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5
例1 :某数控车床,连续发生系统故障,每次新的备 件换上后使用不到一周就会出现故障,现象都是开机 后显示没有任何内容的黄色屏幕。
《故障诊断的新发展》PPT课件
《故障诊断的新发展》 ppt课件
汇报人:可编辑 2024-01-11
CONTENTS
目录
• 引言 • 传统故障诊断方法 • 现代故障诊断方法 • 未来故障诊断技术展望 • 案例分析
CHAPTER
01
引言
故障诊断的背景和重要性
01
故障诊断是维护设备正常运行的 重要手段,能够及时发现和解决 潜在问题,避免设备损坏和生产 中断。
物联网技术
总结词
物联网技术可以实现设备之间的互联互通,提高故障诊断的实时性和协同性。
详细描述
通过物联网技术,可以将各种设备和传感器连接起来,实现数据共享和协同分析。这有 助于实时监测设备的运行状态,及时发现和解决故障问题。同时,物联网技术还可以提 高故障诊断的协同性,实现多学科、多领域的交叉融合,推动故障诊断技术的不断创新
云计算和大数据技术
总结词
云计算和大数据技术为故障诊断提供了强大 的数据存储和分析能力,有助于提高故障预 警和诊断的准确性和效率。
详细描述
通过云计算技术,可以实现海量数据的存储 、处理和分析,对设备运行状态进行全面监 控和预测。同时,大数据技术可以通过数据 挖掘和分析,发现故障的潜在规律和关联性 ,为故障诊断提供更加科学和准确的依据。
详细描述
温度分析诊断法是通过在设备上安装温度传感器,采集设备表面或内部温度数据,然后对温度数据进 行处理和分析,判断设备的运行状态和潜在故障。该方法适用于高温或低温设备的故障诊断,如热力 设备、制冷系统等。
CHAPTER
03
现代故障诊断方法
基于人工智能的故障诊断
01
02
03
深度学习
利用神经网络对故障数据 进行学习,自动提取故障 特征,实现故障分类和预 测。
汇报人:可编辑 2024-01-11
CONTENTS
目录
• 引言 • 传统故障诊断方法 • 现代故障诊断方法 • 未来故障诊断技术展望 • 案例分析
CHAPTER
01
引言
故障诊断的背景和重要性
01
故障诊断是维护设备正常运行的 重要手段,能够及时发现和解决 潜在问题,避免设备损坏和生产 中断。
物联网技术
总结词
物联网技术可以实现设备之间的互联互通,提高故障诊断的实时性和协同性。
详细描述
通过物联网技术,可以将各种设备和传感器连接起来,实现数据共享和协同分析。这有 助于实时监测设备的运行状态,及时发现和解决故障问题。同时,物联网技术还可以提 高故障诊断的协同性,实现多学科、多领域的交叉融合,推动故障诊断技术的不断创新
云计算和大数据技术
总结词
云计算和大数据技术为故障诊断提供了强大 的数据存储和分析能力,有助于提高故障预 警和诊断的准确性和效率。
详细描述
通过云计算技术,可以实现海量数据的存储 、处理和分析,对设备运行状态进行全面监 控和预测。同时,大数据技术可以通过数据 挖掘和分析,发现故障的潜在规律和关联性 ,为故障诊断提供更加科学和准确的依据。
详细描述
温度分析诊断法是通过在设备上安装温度传感器,采集设备表面或内部温度数据,然后对温度数据进 行处理和分析,判断设备的运行状态和潜在故障。该方法适用于高温或低温设备的故障诊断,如热力 设备、制冷系统等。
CHAPTER
03
现代故障诊断方法
基于人工智能的故障诊断
01
02
03
深度学习
利用神经网络对故障数据 进行学习,自动提取故障 特征,实现故障分类和预 测。
第5章数控系统故障诊断
③伺服驱动系统采用FANUC直流驱动系统,通过
脉冲编码器进行位置检测,构成半闭环位置控制
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系统
第5章数控系统故障诊断
④系统一般带有独立安装的电气柜,电气柜内安装了系
统的主要部件(如CNC装置、伺服驱动、输入单元、 电源单元)
⑤主轴驱动系统采用FANUC交流主轴驱动装置,该单元 为分开安装式,一般安装在强电柜内
F11系列是FANUC公司20世纪80年代初期开 发并得到广泛应用的FANUC代表性产品之一, 在80年代进口的高档数控机床上广为采用,因 此,它亦是维修中的常见系统之一。同系列的 产品有F10/11/12三种基本规格,其基本结构 相似,性能与使用场合有所区别。
①F11的硬件仍然采用大板结构(主板),主CPU 为68000,它也是一种多微处理器控制系统
4.最大可预读程序段为1000段。
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第5章数控系统故障诊断
FANUC系统
• F0系列数控装置是多微处理器系统 • F0A系列主CPU:80186; • F0B系列主CPU:80286; • F0C系列主CPU:80386; • 内置可编程控制器(PMC) CPU:8086。 • F0系列数控装置适用中、小型数控机床。
• 软件控制系统
即数控软件,包括数据输入输出、插补控制、刀具补偿控制、加减速 控制、位置控制、伺服控制、键盘控制、显示控制、接口控制等控制 软件及各种参数、报警文本等组成。
• 数控系统出现故障后,就要分别对软硬件进行分 析、判断,定位故障并维修。
作为一个好的数控设备维修人员,就必须具备电子线路、元器件、计 算机软硬件、接口技术、测量技术等方面的知识。
第5章数控系统故障诊断
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•
故障诊断——控制系统故障(Failure)可理解为导致系统出现不期望
行为的任何异常现象,或系统中部分元器件功能失效而导致整个系统
性能恶化的情况或事件。当系统发生故障时,系统中的各种量(可测
Байду номын сангаас
的或不可测的)或它们中的一部分表现出与正常状态不同的特性,这
种差异包含丰富的故障信息,如何找到这种故障的特征描述,并利用
控制科学与工程
Control Science and Engineering
控制科学与工程
Control Science and Engineering
控制科学与工程
Control Science and Engineering
一、概述
典型故障诊断方法——
• 基于未知输入观测器(Unknown Input Observer – UIO) 的故障诊断技术;
• 从故障性质或程度分:缓变故障、突变故障、间歇故障、完全 失效故障;
• 从故障间的相互关系分:单故障、多故障,独立故障、关联故 障,整体故障、局部故障等。
故障诊断的研究内容:
• 故障的特征描述与提取——通过测量和一定的信息处理技术获 取反应系统故障的特征描述的过程和方法;
• 故障的分离与估计——根据检测的故障特征确定系统是否出现 故障(Detection)以及故障的部位(Isolation)和故障的程度的 过程和技术;
控制科学与工程
Control Science and Engineering
控制科学与工程
Control Science and Engineering
控制科学与工程
Control Science and Engineering
控制科学与工程
Control Science and Engineering
一、概述
提高控制系统可靠性的主要途径——
从提高控制系统可靠性角度看,提高可靠性的途径归 纳起来主要有三个方面: 1.提高组成控制系统的各元部件的可靠性——这 是本质措施,但往往收到当前科技水平的限制; 2.进行系统的高可靠性设计,如简化系统结构、 引入冗余和容错技术等——这是提高控制系统可靠 性的最有效途径; 3.采取维修维护措施——这是延长使用寿命的最 后办法,但对有些系统不很适用,如卫星、导弹等。
错控制按其所采用的方式不同分为:
(1) 硬件冗余:并行双重、三重冗余备份——并行冗余多采用热储备的 多重方式,然后通过表决器进行冗余管理或采用中值(或均值)滤波 公式减弱故障的影响。
(2) 解析冗余:鲁棒容错控制、重构容错控制、人工智能等。——利用 控制系统不同部件之间的内在联系和功能上的冗余性,当系统的某些 部件失效时,用其余完好部件部分甚至全部地承担其故障部件所丧失 的作用,以维持系统性能在允许范围之内。
控制科学与工程
Control Science and Engineering
一、概述
故障探测与分离方法—— ①阈值逻辑法; ②多重模型假设检测法; ③贝叶斯决策函数法; ④特征量统计检验法; ⑤人工神经网络法 ⑥专家系统法; ⑦模式识别法; ⑧模糊数学法; ⑨逻辑代数法。
控制科学与工程
Control Science and Engineering
它 来 进 行 故 障 检 测 ( detection ) 、 分 离 ( Isolation ) 就 是 故 障 诊 断
(Failure Diagnosis)的任务。
控制科学与工程
Control Science and Engineering
一、概述
故障的种类:
• 从系统的结构分:传感器故障、执行器故障、控制器故障、被 控对象故障;
控制科学与工程
Control Science and Engineering
一、概述
几个概念:
•
容错——容错(Fault-Tolerant)技术,是指当系统的某些部件失效时,
这些部件在系统中的功能用其它部件完全代替或部分代替,使系统能
保持规定的性能或不丧失最基本的性能(如保持稳定等)。系统的容
错能力与系统的冗余(包括硬件冗余和解析冗余)是密切相关的。容
• 故障的评价与决策——根据故障分离与估计的结论,对故障的 危害及严重程度做出评价,进而做出是否停止任务进程及是否 需要维修更换的决策。
控制科学与工程
Control Science and Engineering
一、概述
控制系统故障的特征描述及获取方法—— 表征系统故障的特征量可以是:
①可测的系统输入输出信息; ②不可测(可估计)的状态变量; ③不可测(可估计)的模型参数向量; ④不可测(可估计)的特征向量; ⑤人的经验知识。 获取这些特征量的方法主要有: ①直接测量和观察; ②参数估计、状态估计或滤波与重构; ③对测量值进行某种信息处理。
• 基于奉献观测器(Dedicated Observer Scheme – DOS) 及自适应观测器的故障诊断技术;
• 基于参数估计(Parameter Identification Approach – PIA)的故障诊断技术;
• 基于直接可测信号、神经网络、模糊逻辑、专家系统 的故障诊断技术;
• 机内测试(Built in Test – BIT)与故障预测和状态管 理(Prognostics and Health Management -PHM)技术。
一、概述
控制系统故障诊断方法—— 1.依赖于模型的方法:
①基于状态估计的方法; ②基于参数估计的方法; ③基于特殊模型的诊断法。 2.不依赖于数学模型的方法: ①基于直接可测信号的故障诊断方法(可测值或其变 化趋势检查法、可测信号分析处理诊断法); ②基于经验知识的故障诊断方法(专家系统、故障树、 模式识别等)。
控制系统故障诊断概述心 得
一、概述
1986年1月28日,美国“挑战者”号航天飞机从肯尼迪航天中心发射场起飞后 约一分钟在空中爆炸,7位机组人员全部遇难。
控制科学与工程
Control Science and Engineering
一、概述
1986年4月26日,世界上最严重的核事故在苏联切尔诺贝利核电站发生。乌克 兰基辅市以北130公里的切尔诺贝利核电站的灾难性大火造成的放射性物质泄 漏,污染了欧洲的大部分地区。 2011.3.11日本9.1级地震/海啸/福岛核事故