人工神经网络在plc控制系统故障诊断中的应用

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1、万方数据《机床与液压》2003N0．4————一』竺!二———一一—一一—————————————————一—一人工神经网络在PLc控制系统故障诊断中的应用刘策，李金伴(江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013)摘要：咩细介绍r一种新的PLc控制系统故障诊断方法。随着PIF应用越来越广泛，研究PLc捧删系统故障渗断具有重大意芷空中卣觅刘Pl_c拄制程序结构、}q』：控制系统故障进行了分析i然后将人工神经刚络引入PI￡控制系统故障诊断．提出厂一种新的故障渗断方法。在文章最后，还给出了该故障珍断方法的应片j实例。，关键词：PI￡；敞障诊断；人Ii神经网

2、络中图分类号：’rP277文献标识码：A文章编号：100I一388l(2l_)03)4—323—3A即Iicati曲ofAnindaINeumlNe“呲ontheFaIlItDia罂瑚is0fsys咖博C’ontrolkdbyPLCIJUCe。LIJin—han(&．k“甜F：1州、t血-al甜ldInformationEngiIlee斑堰，Jian斛lunive隋ity，Jiall舒uzhenji8ng2L2013，chilla)Aktract：Am㈣fl玳籼h协hlJt(11呷m⋯lf8ystemcontr0IIe(1byPIJc⋯ktaikIhe坨

3、wl山PIf讧usedmoIe蛐d叫肼Mdely，】Imimp，nmlI¨s川v(“l№m舢州forIauJtd】89n嗍isFirsⅡy，【hI*帅眦um“PI￡(onmdp“晤衄m卸dlhechmc妇f正faultsa忡ar】aly脯d-1hen崦娜Ⅵdv】”ganl6c试帆lra【netwt北协‰lhdla舭赢sd研m№tmn呐L【edhPLc，aⅣ’w眦thodbp州i抵l^tIa就anex拼叫㈣glh㈣fqh刊t-f{PⅫ一nkd．Ke”0r也：

4、叶￡；FhJ【枷agn吣诂；An币ciaIneudneLwork可编程控制器(瞰)是一种以逻辑为基

5、础的工理能力弱等一系列问题。此外，专家系统的应用范围业控制计算机，放大量应用于制造和过程工业中。现也比较狭窄。第二：种方法是以Pe嫡网理论为基础⋯。代的阿』不仅可“控制开关量，还可以实现对模拟这种方法的优点是直观性强，用hlH网表示PM控量和位置的控制，因而PM可以覆盖很宽广的应用制系统故障诊断过程。由于Pe岍网的软件实现难度范围随着生产技术的发展和生产高性能、高质量产比较_夫，目前这种方法主要还停留在理论研究阶段：．品的需要，由Ⅲ：控制的现代化生产设备越来越复第三种方法是以人工神经网络(ANN)理论为基杂一大精采用现代化生产设备，可以进，步提高劳动础”

6、jL“9。该方法具有以下优点：不需要向PI￡控制生产率和产品质量。然而这些复杂设备的高效运转是程序中加入故障诊断程序段，不会增加P∽的扫描以其备个组成部件的正常运转为前提，如果某一部件周期；用故障数据和非故障数据构成训练样本对神经发生故障，轻则导致产品质量和生产效率F降，重则网络训练后，就可以进行故障诊断；目前有多种神经导致整台或整套设备停工，从而造成巨大的经济损网络和训练算法可供使用；如果能够把故障发生时的失：实践证明，在停工时间中，只有很少一部分时间数据存储起来，还可以对神经网络进行离线再训练；用于更换或修理发生故障的部件，而绝大部分时间用该方法鲁棒

7、性及适应性较好。采用神经网络方法的主于设备故障诊断．．因此，通过研究故障诊断技术和方要缺点是获得恰当的圳练样本比较困难。法，aT以大幅度减少用于设备故障诊断的时间，从而1Iu：控制程序结构提高生产部『1的经济效益。合理的控制程序结构有利于实现对PM控制系伴随着PI‘：的应用和推广，相应的眦控制系统故障的诊断。该交中选用功能l冬l(既可以看成是一统故障诊断也同时被加以研究．，但直到目前，关于种控制程序设汁方法，又可以看成是‘种控制程序结PLc控制系统故障诊断的研究，国际国内都比较少。构)结构，图l给出了控制程序的一部分r．从图l町在国内，尢部分『：作强是一

8、些工作经验的总结，系统以看出，系统某部，}控制功能被分割成了K(n一1)、性比较差即使一磐文章¨：2J，应用性和系统性相对呻。2’上一—一比较强，但其证实际应用中也会受到各种条件的制。Ⅲ唑芋卜饱型塑型塑望生兰堕堑竺!坚型约⋯与国内相比，在国外耐fq￡控制系统故障诊断j!唑H塑璺堑茎：生堕量!业三!!：的研究相对多一螳所使用的方法主要有以下二种”“’阿籍¨俩丽元面开鬲面摘而鬲i闻第一种方法是以专家系统理论为基础，设计相应的故rt肿-l：二E==二二=；=二二===二=障诊断专家系统．使用这种方法的成果最多．并且绝。。+2Ib竽步也麴互垡盟塑竺竺塑二—_j大

9、部分都已经应用于实际工程中”I．4J引．所设{f‘的故幽1控制程序结构障诊断专家