数控机床故障远程预警与诊断系统

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1、苏州大学硕士学位论文数控机床故障远程预警与诊断系统姓名：陈张荣申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：李云飞2010-11数控机床故障远程预警和诊断系统中文摘要中文摘要数控机床是典型的机电一体化产品，是现代制造业的主流设备，随着数控技术的飞速发展，数控设备已遍布全球，从2003年起，我国已成为全世界最大的数控机床消费国。随着数控机床的普遍使用，数控机床的故障也迅速增加，给生产和设备维护单位增加了许多人力和财力，甚至给用户造成重大事故和经济损失。目前，我国对数控机床故障诊断的研究主要集中在三个方面

2、：加工过程监控系统、远程故障诊断和故障预报系统。现场监控和远程故障诊断都是通过对切削加工过程进行监测来对故障进行间接推断，故障预报系统主要是检测机床部件，液压等系统的运行状态，在现场进行故障预报。针对某数控机床生产公司的应用需求，本文设计了数控机床故障远程预警和诊断系统，主要由3大部分组成：数据采集与通信模块、故障预警与诊断中心和信息服务。本系统将原本分散的数控机床运行数据传输到主控器，先由主控器进行预分析，如采集数据属于正常的范围则不处理，否则通过主控器利用GPRS网络将其发送给故障预警与诊断中

3、心，该中心使用故障树分析法对采集的数据进行分析及故障预警和诊断，并实现了自动将报警信息通过短信的方式发送给维修人员，这样大大提高了数控机床的故障预警效率，减少了设备发生故障的次数，有效地防止了重大事故的发生，提高了远程服务和维修能力，该方法不仅适用于数控机床，对其他大型机电一体化产品（如中央空调、电梯）远程监控系统的设计有较高的参考价值。关键字：故障预警，故障诊断，GPRS，故障树作者：陈张荣指导老师：李云飞IIAbstractRemoteFailureAlarmandDiagnosisSyste

4、mforNCMachineRemoteFailureAlarmAndDiagnosisSystemForCNCMachineAbstractAsakindoftypicalmechatronicproduct,CNCmachinetoolsarethedominantequipmentsofthemodernmanufacturing.AsCNCtechnologyprogressesrapidly,CNCmachinetoolsareusedallovertheworld.Since2003,C

5、hinahasbeentheworld’slargestconsumerofmachinetools.AsCNCmachinetoolsbecomewidelyused,failuresoccurmoreandmorefrequently.Itcoststhemanufactureralotofmanpowerandmaterialresourcestomaintaintheequipments.Evenworse,seriousaccidentsmayhappenandinducegreatec

6、onomicloss.Atpresent,researchesondiagnosisofCNCmachinetoolsinChinaaremainlyfastenonprocesscontrolsystem,remotediagnosisandfaultpredictionsystem.Theprocesscontrolsystemandremotediagnosisbothinferfailuresindirectlybymonitoringtheprocessofcutting,whileth

7、efaultpredictionsystempredictsthefieldfailuresbymonitoringtherunningofmachinepartsandhydraulicsystem.TomeettherequirementsofapplicationofaCNCmachinetoolsmanufacturer,thispaperintroducesaremotewarninganddiagnosissystemforCNCmachinetools.Thesystemiscomp

8、risedofthreemajorparts:datacollectionandcommunicationmodule,warninganddiagnosiscenterandinformationservice.Ittransfersthescatteredrunningdatatothemaster,andthenthemasterwillpre-analyzethedata.Ifthedataisinthenormalrange,itwillnotbeprocessed.Ot