机电一体化设备的故障诊断技术研究

机电一体化设备的故障诊断技术研究

何倩

(常州铁道高等职业技术学校,江苏省常州市，213011)

【摘  要】机电一体化是主要集结信息技术、机械技术、传感器技术、电子技术等为一体的技术，此项技术被广泛运用于生产活动中，尤其是工业领域。通过投入使用机电一体化设备后可以帮助提升生产效率，同时还能减少人力成本。即便机电一体化设备的优点良多，但是它也容易受一些因素的干扰而引起故障问题，因此，在运行过程中需要及时检修，避免影响正常生产。本文具体对机电一体化设备的故障诊断技术进行了总结分析，以期为有需要人士提供参考。

【关键词】机电一体化设备；故障；诊断技术；研究

1、机电一体化的概述

机电一体化设备技术具体为电子技术与机械技术结合形成的产物，机电一体化主要包含了光学技术、计算机技术、液压技术、信息技术、微电子技术等不同学科的技术，将其融合运用后可以达到多功能系统的科学配置与布局，从而帮助生产出功能多、能耗低且质量高的产品，最终起到优化生产系统的作用[1]。机电一体化技术并非一切技术的叠加重组，而是系统化对各项技术进行运用，对各项技术进行综合性的整合，机电一体化设备共包含了三个部分，分别为机械自身、动力控制与执行部分，机电一体化系统涵盖了光、机、磁、电、气液等。

1.1机电一体化设备的结构组成

机电一体化设备主要是由控制层与设备层所组成，其中，设备层指的是将高层PLC、传感器、计算机、拖动设备、低层阀门等连接成整体，在现场总线技术不断发展的过程中，机电一体化设备同样也得到了更新，并呈现出多种网络结构，比如环形、象树形、星形等。而控制层则是通过统一对等通信网络、I/O网络来达到控制网络的目的。就以控制网来看，它能对运动、离散、传动、过程等展开控制[2]，不仅可以以多通道的形式对数据进行传输，而且它还具备其特有的控制算法，在经过对数据是否有时间要求的基础上来确定数据传输的先后顺序，进而实现数据信息传输、下载、上传等需求。

1.2机电一体化设备的故障特点

机电设备故障的原因复杂且多样，具有离散性、随机性以及瞬间性的特征。就以机电一体化设备的主要故障特点来看，具体可以总结为两点，其一，零部件繁多，机电一体化设备从微观层面来审视，即是由多种技术、多个零件组成的集合体，只有每个部件之间完美契合方可达到预期运行要求，当这类设备发生故障后，通常不易在短时间内找出故障点，而常见的为元件失效或是是零件故障问题，而机电一体化设备的部分故障问题并不多见；其二，机电一体化设备的更新速度快，由于机电一体化是以信息技术为基础研发出的设备技术，因此，此类设备具有更新速度迅速的特点，随着旧技术的淘汰以及零件的升级，设备的检修难度以及故障诊断难度也将随之增加。若检修人员本身未能完全掌握故障诊断相关的理论知识，且技术能力弱，则会阻碍诊断工作的顺利进行。

2、机电一体化设备的故障诊断技术分析

2.1故障分类技术

依照故障对设备运行的影响与故障引起的零部件损坏可以初步判定出故障的基本类型，如非破坏性故障，或是破坏性故障。在具体的检修工作中，通过故障分类技术的使用能在最短的时间内协助检修人员找到故障范围，对影响设备运行的故障进行优先处理，以免引起更严重的破坏与损失。

2.2在线诊断技术与离线诊断技术

在线诊断是指将设备与诊断仪器连接起来，并在此基础上对设备的运行情况进行监测，这样能准确的捕捉到突发故障问题，再加以分析，在线诊断具有较高的灵活性。而离线诊断则是指通过巡检（定期、不定期）对设备运行数据进行采集，在经过计算机软件的详细分析后来确定是否存在故障问题，离线诊断技术具有较高的精细程度，但是，对于一些突发故障则不能及时处理[3]。随着在线诊断技术的不断发展，它能有效解析信号以及知识，而且无需创建数学模型，所以在线诊断技术的运用范围较广泛。

2.3设备参数检测技术

一般情况下，机电一体化设备所设置的功能参数是统一的，在设备出现故障反应后，有少部分参数随即也会产生变化（如功率、电压、电流等），通过专用仪器对设置参数进行检测，在与正常参数对比后可以准确找出故障的元件或范围。在对设备进行维修时，仅需更换同一型号、规格的元件，再观察功能参数是否恢复至正常状态，即可完成维修工作。

2.4油液磨损识别技术

与油液实际成分相结合，通过对油液在设备运行中的物理变化以及影响作用的分析，可以确定具体的磨损位置以及磨损严重度。油液磨损识别诊断技术具有直观性的特点。为此，在具体实施诊断时也得到了广泛的运用。比如，润滑油因其具有冷却降温、密封防漏、润滑减磨、减震缓冲等作用，若润滑油消耗减少，则会造成发动机磨损加重，致使设备发生异常振动与声响。

三．结束语

综上，对机电设备故障做好检测是十分有必要的，通过对应的检测技术可以更好的提高设备运营的稳定性。随着科学技术的发展，机电一体化设备故障的检测水平得到了明显提升,而且正向智能化的方向迈进，尤其是人工智能化得到发展提升后，不同信息得到整合，形成数据库，在此基础上做好检测，从而给出最佳的故障解决对策。

【参考文献】

[1]范少伟,梁丽,卢璐. 关于机电一体化设备故障诊断技术的研究[J]. 内燃机与配件,2019,(17):189-190.

[2]吴仲强,张寿安,郭玉龙. 机电一体化设备的故障诊断技术研究[J]. 设备管理与维修,2018,(06):150-151.

[3]陈开朗. 机电一体化设备加工钛合金中金属机械故障诊断技术研究[J]. 世界有色金属,2017,(03):114-115.

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作者简介：何倩,出生年月1986年，性别女，民族汉，籍贯江苏连云港，学历本科，职称副教授，研究方向为电气工程及其自动化，现主要从事高职教育教学工作。