基于状态监测和故障诊断的数控教学平台的研究和设计

基于状态监测和故障诊断的数控教学平台的研究和设计

韩志国[1]2004年在《基于状态监测和故障诊断的数控教学平台的研究和设计》文中研究表明随着计算机技术的迅猛发展和对数控技术需求的不断膨胀,数控机床的功能日益完善,而同时数控系统的规模变得日益庞大而复杂,这就给数控技术的教学,特别是故障诊断与维修的教学提出了新的课题。在制造行业中,数控机床是一种主要的生产设备。制造业信息化对数控机床的可靠性和无故障运行时间提出了更高的要求。要满足这一要求,一方面延长平均无故障时间MTBF,另一方面缩短排除故障修理时间MTTR。目前,数控机床故障诊断与维修的教学在数控教学中所占比重很小,而且不系统,本文针对此现状提出了基于状态监测和故障诊断的数控教学平台。本文以状态监测技术、开放式数控系统为支柱,搭建了基于状态监测和故障诊断的数控教学平台。一方面,此平台被设计为对数控机床进行在线监测,以此来实现基于状态监测技术的教学实验。另一方面,所有重要控制信号被设计为基于平台的中转方式,通过特殊的I/O控制硬件,由上层软件对这些信号实施控制和测量,以此实现了数控机床信号控制的设置和排除实验。最后,在此平台上设计了考试和自动评分。本文研究和设计了基于状态监测和故障诊断的数控教学平台,实现了状态监测技术和电气故障诊断与维修的实训教学,使学生真正掌握这些技术。把前沿技术引入教学,提高了教学的层次、质量。

韩志国, 王太勇[2]2006年在《基于状态监测和故障诊断的数控教学平台的研究和设计》文中进行了进一步梳理搭建了基于状态监测和故障诊断的数控教学平台。既实现了状态监测技术的教学实验,还实现了数控机床信号控制的设置和排除实验,最后,在此平台上设计了考试和自动评分。

谢暴[3]2007年在《基于FANUC数控实验平台的故障诊断技术研究》文中指出随着数控技术在机床业的广泛普及,数控机床作为一种加工精度高、自动化程度高的机床,具有高效率、高质量、柔性好等特点,适合现代制造业生产的需要。但当数控机床出现故障时,往往会影响生产。因此掌握数控机床故障诊断与维修的技术和方法有着十分重要的意义。随着数控机床的推广和使用,社会对掌握数控机床故障诊断与维修的高素质人才的需求也越来越迫切。而表现在教学过程中的问题却是缺少一个贯穿于整个数控故障诊断与维修领域中的集教学、实验、科研于一体的开放性环境,难以培养出具有数控机床故障诊断与维修能力的高素质人才。因此建立起基于系统开发的数控故障诊断与维修教学实验平台是非常必要的。本文研究的目的就是建立一个适合高职院校数控教学、实验、实训和开发的数控故障诊断与维修教学实验平台,以满足数控高级应用性人才培养的需求。本文针对FANUC—Oi数控系统,从系统的体系结构、硬件连接及PMC梯形图入手,进行了详细深入地分析研究。最终提出了基于该系统的数控故障诊断与维修实验平台的硬件构成和软件实现,并以此为基础对数控机床故障诊断技术予以研究。在本文的研究中,首先对数控机床故障诊断与维修的基础性原理进行了深入探讨,主要对数控系统的组成、可靠性理论与技术及数控机床维修的基本要求进行了仔细讨论,并对数控机床故障诊断的方法与特点进行了总结。接着着重讨论了FANUC—Oi系统的连接、参数及PMC的工作原理,在此基础上设计了数控故障诊断实验平台的硬件结构和电气原理图,并介绍了用于PMC梯形图修改和编辑的软件的使用方法。最后以实例的方式重点论述了通过修改系统的PMC梯形图,在故障诊断实验平台上进行故障设置、分析及排除的方法和该方法在现场故障诊断与维修中的应用,并提出了数控机床远程故障诊断服务平台建立的思想和关键技术。本课题在借鉴同行理论研究和实践的基础上针对现场故障诊断与维修的实际情况和具体需求,除了在理论上进行了有益的探索与研究,具有一定的创新和拓展外,还进行了系统具体的实施工作。所开发的数控故障诊断与维修实验平台,对于高职院校数控技术应用人才的培养,具有一定的指导意义。

张承阳[4]2005年在《基于Web的开放式数控系统远程监测及诊断技术研究》文中提出本文重点对基于Web的开放式数控系统远程监测和故障诊断技术进行了研究和探索,该技术在开放式数控系统的维护上,为制造商和用户提供一个便捷、实用的解决方案,降低了开放式数控设备的维护和使用成本。 本文主要内容如下: 1) 在先期开发的基于Web的数控远程服务平台的基础上,提出了将开放式数控机床直接作为客户端纳入到B/S叁层体系结构之中,并由此建立了“网上故障查询”、“客户端故障诊断”和“远程故障诊断”叁级故障诊断排除系统; 2) 研究了网络数据库查询技术,对原始故障记录进行了分析和整理,实现了网上故障查询功能,并开发了配套的故障数据库管理软件; 3) 对在客户端进行故障诊断的方法进行了研究和探索,研究了客户端动态网页技术,并将它和高级编程语言相结合,设计开发了运行在客户端的故障诊断Web程序; 4) 对开放式数控系统的数据采集技术进行了分析和研究,给出了开放式运动控制器和变频器的数据采集方法,并将这些方法应用于故障诊断Web程序之中。 最后,在本系统中选择以上较为典型的功能在实验环境中进行验证,实验结果证明了本系统总体方案和功能设计的可行性,为进一步研究和开发奠定了基础。

周春华[5]2007年在《基于开放式数控系统的综合实验平台的研究与开发》文中研究表明当代工业的发展对数字化制造装备提出了广泛的需求,也促进了对数控专业技术人才的需求的急速增长。如何快速、有效地培训出合格的数控人才已成为摆在数控教学与培训者面前的一个课题。本文以此为出发点,构建了数控教学综合实验平台,以期实现数控原理的形象化展示与故障诊断的模拟维护。随着计算机技术的迅猛发展,工业计算机功能日益强大,并具备稳定可靠及接口标准化和结构开放化的优势。本文充分利用上述优势,在分析当前国内外开放式数控系统体系结构基础上,选择多轴运动控制器作为数控系统的核心控制单元,并以此为基础与工业计算机平台一起组成了具备开放特征的数控系统。通过规划数控教学综合实验平台目标功能,进行了平台各组成单元所需部件的选型与配置工作。分析了实验台的控制原理,并以此为基础完成了伺服驱动与数控系统接口单元的PCB原理图设计。利用高级编程语言开发了实验平台的软件系统,并给出了该软件系统的总体结构。完成了实验台各组成单元与部件的硬件连接及软件配套,使得该综合实验台具备了数控机床接线原理培训、数控系统操作、软硬件故障设置与排除、用户管理、学员培训结果考试测评等多种功能。经整机的测试运行,该数控教学综合实验台达到了预期目标。

刘金朝[6]2007年在《网络化数控机床培训系统的设计与开发》文中指出目前,数控技术高速发展,数控培训需求越来越大,传统的机床培训设备、培训方法已经不能适应现代数控技术和装备的发展。为满足不断增长的数控培训需求,本文详细介绍了一种新型的网络化数控机床培训系统的设计和开发。本文以NNC-R2C数控铣床培训平台为基础,论证并建立了网络化数控机床培训系统的总体结构和设计方案;在对数控机床培训平台组成结构及典型故障分析的基础上,建立了系统各功能部件的故障模型树,利用故障树分析法分析了各个不同故障的故障反应和处理方法,为故障设置考核系统的设计提供了依据;利用“串口侦听”技术分析得到了西门子802C的PPI通信协议,解决了计算机和西门子数控系统的通信问题,实现了西门子数控系统报警信息的输出;基于VB、Winsock网络通信、ADO、ActiveX控件等技术和方法,完成了数控机床培训平台故障设置考核系统软件的设计和开发;结合数控机床硬件平台,构建了一个集教学、培训于一体,使教与学有机结合,实现教材、教师、设备叁位一体的网络化数控培训系统原型。基于本文研究所开发的网络化数控培训系统可用于数控培训和数控教学,为教师和学生提供一个良好的学习和实验环境。该系统将对我国数控人才的培训有一定促进作用。

张鑫[7]2009年在《基于HNC-21数控实验平台的故障诊断技术研究》文中研究说明数控机床由于具有高效率、高质量、柔性好、以及加工零件质量一致等特点,在现代制造业生产中占有重要地位。长期处于运转状态的数控机床会出现故障,从而影响生产的正常进行,给企业造成巨大经济损失,使得数控机床维修具有重要意义。随着数控机床的在中国市场占有率的逐年增加,社会需要数控机床维修的高技能人才也越来越多。在企业培养数控维修高技能人才是由师傅带徒弟方式进行的,无法满足市场需要;而高等职业教育由于缺少集教学、实验、考核与一体的数控机床故障诊断与维修设备,很难培养出社会需要的数控机床维修高技能人才。这样,建立一套基于数控系统开发的机床故障诊断与维修的实验平台就显得尤为重要。这也是本文研究的主要目的,以满足社会对数控维修高技能人才培养的需求。本文从当今社会对数控维修高技能人才的需求以及对作为培养数控维修高技能人才的高等职业院校的教学现状分析入手,针对华中数控系统在高等职业院校和企业占有率越来越高以及系统本身具有开放性等特点,提出了基于HNC-21数控故障诊断与维修实验平台的研究。本文着重讨论了数控系统故障诊断基础,研究了数控机床常见故障产生的原因以及诊断与排除的方法。讨论了HNC-21数控系统I/O地址分配,梯形图安装、备份、修改、保存与程序自动生成的方法,通过利用修改系统PLC梯形图的方法,讨论了急停、进给轴正向超程、刀架旋转不停以及机床锁住等四个故障在数控机床故障诊断与维修实验平台上进行故障设置、分析与排除。最后介绍了PLC在数控机床故障诊断与维修现场的应用实例,并提出了基于数控机床远程故障诊断平台的建立设想。最后,针对数控机床长时间使用会使机床传动部件产生磨损,影响零件加工精度的问题,探讨了利用螺距误差补偿消除传动部件间隙的方法与步骤。本文在借鉴同行研究的基础上,除了在理论上进行了探索与研究之外,还进行了具体实施。所开发的数控机床故障诊断与维修实验平台,对于高等职业院校数控维修高技能人才的培养,具有重要意义。

佚名[8]2011年在《自动化技术、计算机技术》文中提出TP112011011954一般成本环境下分散式多工厂资源调度/陈胜峰,蔚承建(南京工业大学信息科学与工程学院)//信息与控制.―2010,39(5).―640~645.研究多工厂一般成本结构特征,即工厂含有固定成本和单位成本,提出了一种分散式多工厂资源调度方法,该方法使用基于连续双向拍卖市场机制的ZI2策略。ZI2策略是一种包含价格和数量的二维报价策略,agent采用该策略在给定价格范围内随机提交报价。模拟实验结果验证了ZI2策略可以实现较高的调度效率,整体平均效率达到90%。图2表8参10

俞辉[9]2007年在《基于Web的数控设备管理及故障诊断系统的研究》文中进行了进一步梳理数控设备维护管理在企业管理中是技术性要求很高的领域,对制造企业在战略和策略上都具有十分重要的意义。本文对网络环境下的设备维护管理进行的研究,其目的在于利用计算机管理设备维护工作中的信息,辅助各层管理人员做出相关决策。本文首先对目前合肥工业大学工业培训中心设备维护管理的现状进行了分析,提出了当前设备维护管理中亟待解决的问题,针对问题本课题组开发了基于Web的数控设备管理及其故障诊断系统。接着,构建了该系统的总体开发方案,详细地设计了系统的主要功能部分,规范地建立了系统的功能模型和信息模型,经功能分析后将系统分为设备档案资料管理、设备技术状态管理、备件管理、设备维修信息管理和系统管理等模块。采用C#语言作为系统开发工具,使用ASP.NET组件技术对系统进行组件化开发,采用B/S模式开发网络数据库,后台使用SQL Server2000作为数据库管理系统,最后给出系统的运行结果。此外,本文对设备的故障诊断做了一些初步的研究工作,利用诊断技术实现故障诊断,着重介绍了诊断系统知识库的构建和推理机的设计,并给出了部分的实现结果。本文研究的部分成果已经在工业培训中心得到了实际应用,并获得了满意的效果。

参考文献:

[1]. 基于状态监测和故障诊断的数控教学平台的研究和设计[D]. 韩志国. 天津大学. 2004

[2]. 基于状态监测和故障诊断的数控教学平台的研究和设计[J]. 韩志国, 王太勇. 制造业自动化. 2006

[3]. 基于FANUC数控实验平台的故障诊断技术研究[D]. 谢暴. 合肥工业大学. 2007

[4]. 基于Web的开放式数控系统远程监测及诊断技术研究[D]. 张承阳. 南京理工大学. 2005

[5]. 基于开放式数控系统的综合实验平台的研究与开发[D]. 周春华. 天津大学. 2007

[6]. 网络化数控机床培训系统的设计与开发[D]. 刘金朝. 南京理工大学. 2007

[7]. 基于HNC-21数控实验平台的故障诊断技术研究[D]. 张鑫. 吉林大学. 2009

[8]. 自动化技术、计算机技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2011

[9]. 基于Web的数控设备管理及故障诊断系统的研究[D]. 俞辉. 合肥工业大学. 2007

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