智能故障診斷系統(tǒng)在安鋼高線的應(yīng)用

        摘   要     介紹了安鋼高線機(jī)組的現(xiàn)狀和智能故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)成及應(yīng)用，并以診斷實例說明之。機(jī)電設(shè)備故障診斷是上世紀(jì)六七十年代產(chǎn)生并發(fā)展起來的一門綜合性邊緣學(xué)科。隨著現(xiàn)代設(shè)備的日趨大型化、復(fù)雜化、自動化和連續(xù)化，設(shè)備一旦發(fā)生故障，給生產(chǎn)和質(zhì)量以至人們的生命財產(chǎn)安全造成的影響，往往難以估算，為使設(shè)備保持正常運(yùn)行狀態(tài)，維修費用在企業(yè)經(jīng)營費用中也占了很大的比重。因此，為使設(shè)備維修工作更加高效而科學(xué)，就必須對維修對象即設(shè)備的劣化、故障狀態(tài)、故障部位及其原因有正確的了解。信息傳感技術(shù)、信號處理技術(shù)以及現(xiàn)代測試技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，特別是電子計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，為設(shè)備故障診斷提供了極大的技術(shù)支持，從而使上述要求成為可能。應(yīng)用設(shè)備診斷技術(shù)的目的是保證可靠地高效地發(fā)揮設(shè)備應(yīng)有功能。這里包含了三點：一是保證設(shè)備無故障，工作可靠；二是保證設(shè)備發(fā)揮最大的效益；三是保證設(shè)備在將有或已有故障時，能及時診斷出來，從而使設(shè)備能按設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行維修（即視情維修或預(yù)知維修），改革目前按時維修的體制。
        一、高速線材機(jī)組高速區(qū)存在的問題
        高速線材機(jī)組高速區(qū)的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備，如精軋機(jī)、減定徑機(jī)、吐絲機(jī)、夾送輥等，全部采用美國摩根公司最新產(chǎn)品，代表了線材生產(chǎn)設(shè)備的最高水平。高速區(qū)設(shè)備齒輪箱中使用很多集成度很高的組合軸。這些組合軸加工精度高、裝配難度大，并且工作轉(zhuǎn)速很高，最高可達(dá)14000r/min以上。目前高速區(qū)的設(shè)備僅依靠人工測量和觀察的方法進(jìn)行點檢和故障診斷。這種方法存在很大的局限性，往往不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，一旦發(fā)現(xiàn)，設(shè)備已經(jīng)無法運(yùn)行，造成惡性設(shè)備事故。投產(chǎn)一年半以來，在生產(chǎn)過程中已經(jīng)發(fā)生多次大的事故，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
        二、高線機(jī)組智能故障探測系統(tǒng)構(gòu)成
        為根本改變高速區(qū)設(shè)備故障頻出的現(xiàn)狀，扭轉(zhuǎn)設(shè)備維護(hù)檢修的被動局面，經(jīng)過探討論證可行性方案，開發(fā)了安鋼高線機(jī)組設(shè)備智能故障探測系統(tǒng)。通過安裝在預(yù)精軋機(jī)、精軋機(jī)、減定徑機(jī)、夾送輥和吐絲機(jī)上的115個加速度傳感器，實時顯示關(guān)鍵部位的振動值；實現(xiàn)監(jiān)測振動值超標(biāo)報警；通過實時分析這些測點的頻譜，早期發(fā)現(xiàn)部件缺陷；并借助診斷軟件在報警和發(fā)現(xiàn)故障征兆后精確地診斷故障。
        1．系統(tǒng)硬件
        整個系統(tǒng)的硬件構(gòu)成分為三級，如圖1所示。