压缩机的智能控制系统

压缩机的智能控制系统

一、需求简述

在原有系统稳定执行的基础上，增加系统故障分析功能、系统决策功能，以实现对压缩机状态参数的分析，对压缩机执行机构的智能控制决策，一是提升控制参数的性能，为用户、系统维护人员提供更好的操作体验；二是实现故障的自动分析判断，为维修人员提供直观的维修指导。

二、系统架构

2.1 硬件系统

如图1、图2所示，在原有PLC控制系统上需扩展串行通讯口，与工控PC进行通信。图2为工控PC的基本接口，其中VGA/HDMI可接现场显示器，USB扩展外设（数据更新、报表打印机等），RJ45和WIFI作为联网可选接口。

图1 系统连接

图2 工控PC的接口需求

2.2、软件系统框架

图3 软件系统总体架构图

系统模块功能：

●数据采集与显示模块

该模块使用Modbus协议，通过RS232或者RS485与PLC控制器进行通讯，获取压缩机运行状态信息，并在显示器上进行显示。

●数据管理模块

该模块完成对设备运行状态数据的存储、查询和故障事件日记，可由用户或系统管理员更新管理数据。

●异常现象的监测报警模块：终端设备一旦有异常情况，实现设备断电、故障报警等。

●故障维修指示模块：

本部分主要根据诊断结果将要维修或调整的相关设备组件拆装图完成，并将动画或图片形式的故障维修策略显示到屏幕上，指导维修人员完成维修工作。

●智能故障诊断专家系统：本部分是整个智能控制系统的核心部分，整个智能系统要求

具备开放性（扩展性）、自学性和智能性（即随着案例的累积，其故障判断越准,，需要采用相应的数据）；

整个系统可分解成故障案例知识库的建立和最佳匹配案例的查找两部分。

核心关键是专家经验、知识的获取和表达，内容重点是：出现的故障情况----故障分析-----采取的故障解除策略。要求知识库部分将专家经验知识的自然语言描述转换为计算机语

言表达。

案例知识库部分（任务分解：（1）由液压或电气领域专家提供自然语言形式

的故障分析和解除策略；（2）由ES编程开发人员将自然语言形式的故障分析和解除策略转化成知识库，并且可实现故障案例的补充、完善；（尤其强调要实现故障案例知识库的更新、补充）

对故障案例的收集要求：要求能从两个途径实现故障案例的收集。

途径一是单机具备异常或故障案例的输入功能，要求输入尽量简单，其操作由设备使用方的操作人员实现，最好是以勾选的形式实现输入；

途径二是设备提供方维修人员的输入，维修人员可不定期地去刷新单机的案例库，将不同机组之间的案例进行共享。

关键点：这就要求留有接口，方便设备方维修人员能够通过手提电脑在本地直接进行数据库或知识库的更新，并且也可通过远程对数据库更新和提取新的案例数据。

故障分析推理机：根据故障情况自动找到最合适的故障解除策略。

任务分解：以所构建的知识库为基础，由ES编程开发人员利用神经网络或基于规则的技术找到匹配度最佳的故障案例，并将故障诊断结果显示于屏幕上。

本部分与故障维修指导模块相连，即每种故障排除方式都有对应的拆装动画演示，指导维修人员进行维修。

系统扩展

随时随地都想看到监控数据是目前监控系统的发展趋势。因此，在图1所示系统连接上，我们可以通过扩展WIFI通讯，为系统的顶层管理人员或指定维修人员配备手持监控设备（基于Android手机的监控软件）。系统连接如下图所示。

图4 扩展移动监控