维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》

维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》（通用10篇）

篇1：维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》

电工技术专业论文

PLC在机电设备故障诊断中的应用

姓名：杨洲

单位：华润双鹤药业股份有限公司

报考专业：维修电工

报考等级：技师

日期：2014年6月20日

摘 要： 在机电控制方面，PLC 是应用较为普遍的自动化控制系统，具有多方面的优点，PLC 已经成为工业控制系统的标准设备。本文在对机电设备PLC 控制系统的研究基础上，介绍了PLC 控制系统故障检测的基本原理，结合实践对PLC 控制系统的常见故障类型进行了分类，详细探讨了PLC系统故障的常规处理原则和细则，对PLC 系统的故障处理具有一定的指导意义。

关键词： PLC；机电设备；故障诊断；应用

目前，PLC技术的应用极为广泛和普遍，从机械臂、到轧钢生产线，这些都会用到PLC技术，只是在实际应用中，根据不用的控制类型或者控制系统的规模，会有相应的差别。因此，对PLC在机电设备故障诊断中的应用的探讨有其必要性。

1、PLC控制系统介绍

1.1 PLC的产生

PLC 首先出现于1969 年，是由美国数据设备公司研制而成的。它的全称是Programmable Logic Controller，即可编程逻辑控制器。它是一种运用数字运算技术进行操作的电子装置，主要应用于工业环境中，是工业控制系统的核心内容。它的工作原理是采用具有编程功能的存储器执行逻辑上的运算、顺序控制、定时、计数和其他基本操作等指令，在此基础上，通过输入/输出系统或数字信号等对各类机械实行控制。从1969 年初次出现到现在，PLC 的研发应用已经在很大程度上得到了改进，目前在美国、德国、日本等工业强国投入运行的PLC 系统功能强大，运行安全可靠，对工业发展影响重大。PLC 控制系统的运行环境受实际需求限制，在机电设备控制系统中，其工作环境通常具有电磁干扰大、噪声强等特点，对系统的平稳运行有一定的影响。但是通过调整系统安装位置，如将控制系统装置安放在具有防尘、防水、防高温、防雷电的控制室内就可以有效避免系统故障的出现。

1.2 机电设备PLC系统功能自检

由于PLC 的运行环境状况往往比较差，电磁干扰度高再加上其他安装或操作方面的不当会引起PLC 不能正常工作。通常情况下，导致机电设备PLC 出现故障的原因可能是系统检测或控制元件的故障，另外PLC 控制系统内部的逻辑运算错误也是一大原因。对这些故障的检测首先是控制系统的自检，然后是动态性检测，在对检测结果分析的基础上，进行有针对性的处理。

机电设备PLC 控制系统的功能自检一般包含五个步骤，即指示灯测试、控制开关测试、信号通路测试（包括反馈信号通路的测试和控制信号通路的测试）和控制程序测试。在进行控制系统自检时，首先对指示灯进行检测，将PLC 软件试运行，检查能否正常工作。如果不能正常工作，则对各类指示灯进行有效排查；然后是第二阶段，即控制开关的检测。在这一环节，检测人员需要对系统控制面板上的控制开关逐个测试，检查输入通路能否正常运行；在进行完控制开关的检测之后，就要及时检测输入输出等效器，启动自检程序直至完成反馈信号通路的测试；在进行控制信号通路检测时要对输出端口进行模拟信号输出，以确定信号发射和回馈机制能否有效完成，全面掌握控制信号的工作状态，保证信号通路的安全稳定；在前几步的基础上，启动自检程序全面检查实际控制程序的运行情况，对控制程序是否正常进行验证。

2、PLC 控制系统常见的故障类型

2.1 外部设备故障

外部设备主要是指与实际过程直接联系的各种开关、传感器、执行机构、负载等，一旦发生故障，会直接影响系统的控制功能。由于外部设备大多暴露在外，极易受到人为或者客观原因的机械损害，因此，外部设备故障属于PLC 控制系统故障中比较常见的类型。外部设备长期处于低保护甚至零保护的状态，在机电设备的复杂工作环境中容易出现设备接触点氧化或接触不良的情况。2.2 软件故障

软件故障指的是PLC 控制系统的软件出现问题，可能是由编程错误、病毒攻击、人为毁坏等多种原因造成。在PLC 控制系统中软件系统承担着“发号施令”的作用，一般出现软件故障后系统基本上不能正常运转。由于实际工作环境的限制，软件面临工作复杂、工作量大等一系列难以解决的问题，因而软件故障几乎难以避免。2.3 硬件故障

PLC 控制系统是一个构成复杂的庞大系统，内含许多硬件设备，除了各种外部设备以外，还存在许多隐藏在系统内部的硬件设备，这类设备通常是指PLC 控制系统的模板。由于这些硬件隐藏较深，容易被维修人员忽略，而且这类硬件故障给整个PLC 控制系统带来的多数是局部影响，不会引起特别恶劣的后果，因此根据工作经验一般很难发现其故障问题。一般需在多次确诊、排除其他故障以后，工作人员才会在二次检修中发现此种问题并进行处理。

3、PLC诊断机电设备故障的基本原理

机电设备的故障信号有开关量和模拟量之分，PLC采用不同的方法对这两种信号对应的故障进行诊断。

3.1 开关量信号的故障诊断

PLC对开关量信号的识别是通过其开关量输入模块完成的。

PLC控制机电设备时，设备中的压力、温度、液位、行程开关及操作按钮等开关量传感器与PLC的输入端子相连，每个输入端子在PLC的数据区中分配有一个“位”，每个“位”在内存中为一个地址。输入“位”的工作原理IN代表开关量输入，COM为信号公共端。IN为ON时，光敏三级管饱和导通，否则截止。故PLC的内部电路可以“感知”开关信号的有无。读取PLC输入位的状态值可作为识别开关量故障信号的根据。诊断开关量故障的过程，实质就是将PLC正常的输入位状态值与相应的输入位的实际状态值相比较的过程。如果二者比较的结果是一致的，则表明机电设备处于正常工况，不一致则表明对应输入位的设备部位处于故障工况。这就是PLC诊断基于开关量信号故障的基本原理。

这种诊断方法，故障定位准确，可进行实时在线诊断。通过PLC的梯形图编程，还可将故障诊断融入过程控制，达到保护机电设备的目的。

图1 PLC输入位电路原理

3.2 模拟量信号的故障诊断

PLC对模拟量信号的识别是通过PLC的模拟量输入输出模块来完成的。模拟量输入输出模块采用A/D转换原理，输入端接收来自传感器或信号发生器的模拟信号，输出端输出的模拟信号作用于PLC的控制对象。

PLC诊断模拟量故障的过程，实质就是将在相应A/D通道读到的监测信号的模拟量的实际值与系统允许的极限值相比较的过程。如果比较的结果是实际值远离极限值，则表明机电设备对应的受监控部位处于正常状态，如果实际值接近或达到极限值，则为不正常状态。判断故障发生与否的极限值根据实际系统相应的参数变化范围确定，利用PLC上的模拟量设定开关可精确设置该极限值。

当模拟量的实际值达到模拟量设定开关的设定值，PLC还能按照一定的逻辑关系启动开关量模块上的输出位，或者从PLC的通讯口主动发起通讯，从而输出故障诊断的结果，并据此实现对机电设备的控制。

3.3 中断方式的故障诊断

PLC的中断方式有：

（1）输入中断。开关量模块的输入位IN变为ON时，由PLC的CPU执行的中断。

（2）间隔定时器中断。由一定精度的间隔定时器启动执行的中断。

（3）高速计数器中断。根据PLC内装的高速计数器的当前值执行的中断。

其中，输入中断特别适合于机电设备的故障诊断。它对应于工业计算机的硬中断，属于外部中断，但PLC的输入中断可用PLC的外部指令来屏蔽。将机电设备的故障信号作为PLC的输入中断源，一旦出现故障信号，CPU立即响应，停止正在执行的程序，转到中断子程序中去，即可方便地对故障进行处理。它与直接利用PLC的内部逻辑完成故障诊断的不同之处在于：采用输入中断处理故障时，可停止PLC主程序的执行过程，而直接利用PLC的输入和内部逻辑处理故障时，PLC的主程序仍处于运行状态。因此，要根据故障对机电设备的影响程度选择合适的故障诊断方式。PLC的输入中断方式对后果严重的突发故障的处理特别有用。3.4 PLC在故障诊断系统中的作用

故障诊断系统是典型的人机系统，根据系统中的信息流向和功能划分的结果，基于计算机智能化的故障诊断系统，如图2所示。

图2 故障诊断系统框图

系统的输入模块要完成机电设备故障检测信号、控制指令和专家知识的接收工作。处理模块要求能自动实现特征参数提取、控制指令代码转换的功能。专家知识的整理和表达由领域专家和系统专家协作完成。控制模块是故障诊断系统的核心，它根据控制指令，利用专家知识，完成从故障特征到故障原因的识别工作。控制模块的功能越完善，故障诊断系统的智能化程度越高。输出模块通过声光报警装置和人机界面，给出故障定位、预报和解释的结果。其中，人机界面还能提供排除故障的技术路线。

实现信息源从输入模块到输出模块的全自动流向，减少人在其中的干预作用，是机电设备对其故障诊断系统的要求。采用PLC的故障诊断系统，有助于实现故障诊断过程的自动化。

PLC的开关量输入模块可用作为开关量故障信号的输入装置，模拟量输入模块可用作为模拟量故障信号的输入装置。这两种模块均能方便地实现对设备的在线监测。PLC的内部逻辑可完成控制模块中的逻辑推理功能。PLC的输出模块可直接驱动故障诊断系统的输出模块。其中，输出端子可用来控制声光报警装置和受控机电设备的运行过程，显示屏可作为人机界面使用。

3.5 智能化故障诊断的实现

实现机电设备故障诊断的智能化，可充分利用专家知识，提高诊断效率，是故障诊断技术发展的一个重要方向。

由于目前的PLC产品不具备自动获取和存储专家知识的功能，所采用的编程语言无法完成控制层中的计算推理功能，因此，单纯采用PLC的故障诊断系统的智能程度是相当有限的。为此，可利用网络技术和通讯技术，将PLC和计算机联接成网络，互相取长补短，共同构成如图3所示的故障诊断的硬件系统。

图3 PLC与计算机诊断网络框图

图3网络中的PLC采用并行分布式结构，作下位机使用，计算机作为上位机，可完成PLC的程序下装，实施对多台PLC的管理，进行复杂的数据运算，建立数据库，存储专家知识，其输入输出设备可用作诊断过程的人机交互。PLC与计算机通过两种方式联接成一个整体：一是通过PLC的通讯口和计算机的通讯口进行联接，二是通过PLC的输入输出端子与计算机上的开关量板和A/D板进行联接。其中，PLC通过通讯口传递给上位机的故障信号多达两个或两个以上时，上位机要通过编码进行识别，而通过PLC输出端子传递给上位机的故障信号，上位机要通过开关量板输入端子的地址来识别。PLC输入端子可接受来自上位机的控制信号或故障信号。

上述两种联接方式把故障诊断系统的输入模块、处理模块、控制模块和输出模块组成了一个有机的整体,并构成整个机电设备控制系统中的一个子系统。图3网络中的PLC和计算机在故障诊断系统中各自扮演着不同的角色。通常情况下,故障诊断过程中复杂的逻辑判断、开关量故障信号的检测以及在严重故障状态下对设备进行的保护可交给PLC完成,以充分发挥PLC的技术优势,而复杂的数值计算和人机交互可在上位机上完成。PLC检测到的故障信号可通过通讯口或输出端子传给上位机,然后调用上位机存储的专家知识对其进行分析、判断、决策,并作出合理的解释。上位机作出决策之后,又可通过通讯口或开关量板的输出端口传递控制信号,并将控制权交给PLC。充分利用通讯口的功能,有利于减小PLC的规模。

4、应用实例

根据上述原理和方法，在液压AGC伺服油缸测控系统上设计故障诊断系统。该系统的工业控制机为IPC610，通讯口为RS-232C，开关量板为PCL-725，A/D板为PCL-812PG，机电设备为AGC伺服油缸试验台及其液压泵站，PLC选用OMRON公司生产的CQM1产品。其中，1#PLC的开关量输入模块4块（含CPU），开关量输出模块3块，2#PLC的开关量输入模块2块（含CPU），开关量输出模块2块，模拟量输入输出模块2块。有21路开关量故障信号需要检测（过滤器堵塞10，液位信号4，油温信号4，行程开关信号3）；模拟量故障信号有4路需要检测，其中，压力信号2路，位移信号2路。

液压AGC伺服油缸是实现板带高精度轧制的关键元件，在检测过程中，其动静态性能出现不合格的情况时，需要方便准确地判断是油缸本身的问题还是检测系统的问题。所设计的故障诊断系统能完成以下功能：

（1）测试过程开始前，运行故障诊断系统，检查AGC伺服油缸测控系统是否处于良好状态。对于开关量，这个过程是上位机通过通讯口读取PLC输入位的状态值并与其正常状态值相比较的过程；对于模拟量，这个过程可用读取模拟量阈值起动的开关位的状态值作为判断的根据，也可将从PCL-812PG读取的模拟量与其相应的极限值相比较的结果作为判断的根据。若发现测控系统有故障，应及时处理（上位机显示屏给出具体故障的部位及排出故障的技术路线）。只有当诊断结果为良好状态时，才能进行油缸的性能测试。

（2）如果测试结果发现不合格的伺服油缸，应重新运行故障诊断系统。这 9 时，除了对泵站进行常规探测外，主要是调用安装在上位机上的基于BP网络的伺服油缸故障诊断系统，以准确判明故障原因。否则,若伺服阀出现故障，则通过通讯口控制PLC的输出位，以切断伺服阀油源。

（3）如果测试过程当中，测控系统出现严重故障，则PLC通过通讯口或上位机输入输出板传递故障信号，使测控系统退出测试过程，屏幕给出故障诊断的结果和排除故障的建议。PLC通过声光报警并切断电机电源。

5、结论

PLC可为机电设备的故障诊断提供强有力的技术支持。在进行故障诊断系统的设计时，根据诊断系统的功能要求，选用适当的PLC，可丰富和完善诊断系统的功能。随着PLC新产品的研制成功，它在故障诊断领域将有更广阔的应用前景。

在实际工作中由于PLC 系统内部设置有编程程序，它可以自我检测出一些常规故障问题，工作人员在处理故障之时大可不必手忙脚乱、不知所措，往往只需要1 把螺丝刀和1 个万用表就可以解决一些故障。不过，在故障的实际处理阶段，工作人员必须注重经验的积累，从而有助于处理一些基本的故障问题。

参考文献

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篇2：维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》

故障诊断技术也就是设备状态诊断技术，它是通过对设备基本参数进行监测，发现设备运行中的异常情况，并根据发现的异常情况对设备的故障原因进行分析，最后根据分析结果对设备以后的运行状态进行预测。故障诊断技术的最大优势就是了解和掌握设备的运行状态时不用拆卸设备，还能实现对设备的所承受的应力、性能、可靠性的预测等状态进行定量的监测和评价。在设备发生故障时，找出发生故障的部位，分析设备发生故障的原因及危险程度，并设计出正确的维修方法。故障诊断技术改变了传统的设备维修方式，在设备出现故障时能够更及时更有效地对设备进行维修，能有效地避免突发性故障的发生，实现动态维修的全新的设备维修模式。

2机电设备管理的重要性及创新

2.1机电设备管理的重要性

机电设备管理，是把企业经营作为目标，以机电设备为具体的研究对象，提高机电设备的综合效率，结合理论与方法，通过特殊的技术和组织措施，对机电设备的运动进行全程的管理。机电设备的管理阶段本身就是企业的重要管理部分，现在的生产基本是依靠机电设备来完成的，也可以说，现代企业在生产和运营中已经离不开机电设备，机电设备在很多企业已经代替了人工操作。机电设备能够节省劳动力、节约企业的资金投入、提高企业的生产效率和经济效益，所以机电设备在企业中所占的比重是十分重要的。机电设备占有企业不少的固定资产，对企业的生存和发展都有很大的影响，而且在一定程度上决定着企业的生产效率和效益，所以对机电设备的管理应该加以重视。机电设备管理在企业中的作用是非常重要的，如何高效安全的管理机电设备就成了机电设备管理的重中之重。因为机电设备管理是综合性的，所以在机电设备管理时要实行工作人员参与机电设备工作全程的全面的管理，更有效地保证机电设备的正常运行;在机电设备遇到故障时，要根据维修计划和规程，有计划地对机电设备进行维修，还要保证机电设备部件的质量和检修质量;在处理机电设备事故时，要查清事故原因，采取一定防范措施。

2.2机电设备管理的创新机制

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矿山机电设备是矿山生产顺利的重要基础, 矿山机电设备运行的良好与否直接关系到整个矿山生产的水平与安全。在矿山机电设备运行过程中, 受操作、设备本身及环境等诸多方面影响, 总会有故障发生, 给生产运行造成影响。故障诊断技术通过对机电设备的适当防护, 降低了设备故障发生的可能, 保证了机电设备运行的稳定与持续, 延长了其使用寿命, 对矿山生产有着重要的意义。

1 故障诊断技术的概述

1.1 故障诊断技术的概念

故障诊断技术是通过借助各种检测方法和手段, 来对机电设备及其相关系统存在故障进行检测的过程, 从本质上而言, 故障诊断技术是一种防范设备故障发生、保护机电设备安全的技术。

具体地说, 故障诊断技术是通过使用各种精密的测量仪器来检测运行中的机电设备, 得到相应测量数据后, 通过对数据的处理得到有效信息, 再将其与机电设备规定的标准参数来进行对比, 分析机电设备本身是否有异常状况存在, 如破损和老化等, 如果有, 则准确将其识别出来, 并根据问题的具体原因提出相应维修方案。

由上述可知, 在矿山机电设备中使用故障诊断技术, 可充分保证机电设备运行状态在规定的安全范围之内, 其技术参数指标不超出标准参数, 保证机电设备运行状态良好[1]。

1.2 故障诊断技术的基本技术

故障诊断技术是一个检测、处理、分析的复杂过程, 需利用各种手段与技术, 通过多种技术的综合运用, 来实现对机电设备状态的了解与控制, 这些基本技术主要包括以下几种:a) 数学模型技术。利用数学模型技术对机电设备进行数学模型的构建, 准确反映出机电设备的参数变化情况, 为判断机电设备状态提供依据;b) 信息采集技术。通过使用各种感应器等装置对机电设备运行的各种信息进行采集, 并通过对信息的处理和分析, 及时发现设备存在的故障隐患, 并做出相应处理, 以有效预防设备故障造成的损失;c) 信息处理技术。主要是指各种专业的处理软件, 通过计算机系统对采集的信息进行快速、高效、准确处理, 筛选出有效信息后, 根据信息对设备做出相应调整, 保持机电设备运行的稳定、安全, 也是故障诊断技术必不可少的组成部分;d) 识别与分析技术。是指在完成对信息的采集处理之后, 还要利用相应筛选程序或软件来识别信息中有用的成分, 以准确判断机电设备的状态;e) 诊断与预测技术。主要是指在信息识别与分析后, 要对机电设备的使用寿命进行诊断和预测, 进而避免设备故障再次发生[2]。

2 故障诊断技术的主要类别

在矿山机电设备中, 由于其故障发生部位、发生原因等不同, 在具体故障诊断上有许多不同, 可将故障诊断技术大致分为以下几类。

2.1 以诊断目的及条件不同为依据的分类

a) 设备功能和运行情况诊断。功能诊断的对象主要是新安装的设备或被维修后的设备及部件, 通过对其功能和运行状态的检测, 来判断是否发生功能异常, 并根据判断结果来进行调整。运行诊断主要是检测运行中的设备和系统, 检查运行状态是否有异常, 以便及早发现异常的存在与发生;b) 设备的定期诊断和连续监测。定期诊断是一种常规诊断, 是指每隔一定的时间对设备或系统进行1次普检;连续监测是通过借助计算机信号处理和仪器仪表来对设备或系统状态进行持续监测的过程;c) 直接或间接的诊断。直接诊断是指直接根据设备关键零部件情况来对设备或系统整体进行判断的方法;间接诊断是指根据设备运行中二次诊断信息来分析关键零部件情况的方法;d) 常规和特殊诊断。常规诊断是指在设备正常运转情况下进行采集信号并检测的方式, 特殊诊断是指常规诊断无法发现信号, 设备却存在问题时采用的特别诊断方法;e) 在线和离线诊断。在线诊断是指直接检测运行设备的方法, 离线检测是指分析现场设备运行测量录像带的方法;f) 简单和精密诊断。简单诊断是指通过技术人员的闻、看、摸或简单诊断设备进行人工检测和判断的方式, 精密诊断是指通过借助各种先进的传感器、分析手段和诊断仪器进行诊断的方式[3]。

2.2 以诊断物理参数为依据的分类

在机电设备运行中会发生各种物理变化, 并表现出相应物理参数, 如振动情况、温度等, 这些参数的正常与否也是诊断机电设备故障的重要措施。依据诊断的物理参数进行分类, 诊断技术主要包括振动诊断、声学诊断、污染诊断、无损诊断、温度诊断、强度诊断、压力诊断、电参数诊断及趋向诊断等。

2.3 以诊断的直接对象为依据的分类

机电设备的组成零部件十分繁杂, 各个零部件和子系统都可能发生故障, 在检测时, 根据其检测零部件和子系统的不同, 可将诊断技术分为:液压系统诊断、电气系统诊断、生产系统诊断、工艺流程诊断、机械零件诊断、往复机械诊断、旋转机械诊断及工程结构诊断等。

3 矿山机电设备维修中故障诊断技术常用方法

3.1 历史记录诊断法

历史记录诊断法在矿山机电设备故障诊断中应用较为广泛, 其是通过分析设备以往的历史故障记录, 针对性排除机电设备的故障, 并进行相应维护, 保证机电设备状态的良好。

在历史记录诊断法中, 可直观、快速地发现机电设备中容易发生故障的位置, 并重点排查, 在确保这些部件没有问题的前提下, 再进行其它部位的诊断。在长期的应用过程中, 历史记录诊断法已对机电设备的各种故障进行了有效记录, 形成了较为完善的故障诊断集合, 利用此集合, 可在机电设备故障再次发生时, 通过对历史记录的查询, 及时准确地判断出故障类型, 并做出相应维修, 有效提高了诊断的准确性, 并缩短了诊断时间, 对于诊断效率的提高有着重要意义。

3.2 温度压力监测诊断法

在机电设备运行中, 压力、温度等是衡量设备运行状态的重要参数指标, 通过对压力、温度等参数的检测来诊断机电设备状态, 也是一种高效、便捷的诊断方法。

在实际中, 温度、压力的监测是通过传感器来实现的, 这些传感器主要分布于轴承、齿轮传动箱等部位, 能将设备参数变化直观、准确地传递出来, 通过对这些关键部位温度、压力变化情况的持续监测, 可有效地对机电设备故障做出准确预测和诊断[4]。

3.3 智能诊断技术

智能化是当前社会发展的趋势之一, 体现在生产生活的各个方面, 机电设备的故障诊断也是其中之一。智能诊断技术是通过控制系统来对人脑特征进行模拟, 提高对数据的传递、处理和利用效率, 达到预测和诊断故障的目标, 在实际应用中, 主要有人工神经网络诊断和故障诊断专家系统两种。

a) 人工神经网络诊断法。相比于其它故障诊断技术, 人工神经网络诊断方法在信息识别和处理上具有更好的效果, 其针对的是矿山机电设备故障发生的初期设备状态信息会表现为复杂的、非线性映射关系, 借助神经网络的自学习和自适应能力, 可对这种非线性映射关系良好反映出来, 判定故障类型和原因;

b) 故障诊断专家系统。矿山机电设备故障具有复杂性、隐蔽性的特点, 传统的诊断技术对于很多故障只能在事后发现, 而无法提前预测, 且诊断效率较为低下, 而运用故障诊断专家系统, 通过借助其对设备故障相关知识的和经验的总结、模拟专家思维来分析设备故障, 可有效提高诊断效率和效果。

4 结语

矿山机电设备的故障非常复杂, 其类型多种多样, 发生原因也各不相同, 在故障诊断中, 根据诊断方式的不同, 诊断技术也有所差异。故障诊断技术是一项系统性工程, 对于提高机电设备运行安全有着十分重要的作用, 因此, 加强对故障诊断技术的研究, 掌握各种先进的故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用方法, 对于保证矿山企业效益和发展十分必要。

参考文献

[1]荆立新.运用故障诊断技术进行矿山机电设备维修[J].科技与企业, 2014 (16) :335.

[2]莫克明.故障诊断技术在矿山机电设备维修中的运用[J].科学中国人, 2014 (4) :18.

[3]闫先水.矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用[J].装备制造技术, 2014 (3) :266-267.

篇4：维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》

关键词：PLC 机电设备 故障诊断 应用

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-00-01

目前，PLC技术的应用极为广泛和普遍，从机械臂、到轧钢生产线，这些都会用到PLC技术，只是在实际应用中，根据不用的控制类型或者控制系统的规模，会有相应的差别。因此，对PLC在机电设备故障诊断中的应用的探讨有其必要性。

1 PLC技术

PLC，简单来讲，就是在系统上进行数据采集处理的核心，同时，也是一种控制系统，其有着自己独立的CPU，而且还有相关的I/O口和功能面板，通过这些配置可以对开关量、模拟量等数据进行采集、分析、处理，同时，还具有较强的编程能力。在该技术中，融入了梯形图程序，不仅可以控制一些复杂的逻辑程序，而且可以改善传统的接线方式，有效地节约了系统建立成本。

2 故障诊断

在机电设备中，一般情况下，主要涉及到的故障诊断分为三种，在这里我们进行具体的说明。

2.1 模拟量信号故障诊断

在机电设备中，PLC对模拟量信号的诊断与识别，主要是通过模拟量的输入与输出来完成。正如我们所知，模拟量工作模块其主要是依据就是A/D转换原理，在工作过程中，模拟信号会通过输入设备到达到系统，结合在输出的模拟信号，采用PLC技术来加强对象控制，从实质上讲，就是将以系统极限值为参考，通过对模拟量的分析，进行实际值研究的一个过程。在分析时，若是实际值与极限值接近，那么系统的运行状态则正常；若是实际值与极限值相差太大，那么系统的运行状态则不正常。因此，对系统运行状态是否正常的判断依据应该以极限值与实际值的范围为标准，与此同时，还要根据实际情况，确定模拟量值，在相关的逻辑关系下，将模块上的开关量和输出位进行启支，进而主动地发出信号，从而得到准确的诊断结果，以便于对机电设备实现有效控制。

2.2 开关量信号识别

在系统运行中，对于开关量的识别，诊断过程的完成主要是通过输入模块来实现。机电设备在PLC技术的控制下，其所对应的开关量必然会发生变化，并且还会与输入端形成有效的连接，如操作按钮、行程开关、温度、压力以及液位等等。另外，在内部电路中，PLC还可以对开关信号有一个很好的感知，且具有较高的灵敏度。为此，要想全面了解系统的运行状态，就可以通过输入端的状态值来进行分析，具体的工作原理如下：在对开关量诊断的过程中，其实就是对实际状态值以及输入状态值的比较的过程，在工作中，若是两者的值相同，那么工作状态则为正常，若是两者值不正常，那么工作状态则可能发生了故障。

在诊断过程中，这种诊断方法，是通过实时在线诊断来完成的，并且在诊断过程中，结合梯形图编程，不仅可以准确地定位设备和系统的故障情况，另一方面，可以在系统过程控制中，融入故障诊断，加强对机电设备的实时有效保护。

2.3 中断方式故障诊断

这种方法的诊断原理主要就是利用PLC的输入中断源，接收系统或者设备的故障信号，其区别于上述两种方法最大特点就是系统发生故障时，CPU会立即作出响应，系统程序发生停止，但是主程序处于正常运行。一般而言，主要用到的PLC中断方式大致有以下几种：（1）间隔定时器：在程序运行中，由间隔定时器来实现中断，并且可以保证一定的精度；（2）输入中断：简单来讲，就在off转换为ON的时间内，进行中断处理；（3）高速计数器：这种方法的中断，中断快、可以当前执行。因此，在诊断时，要根据相关实际情况，合理选择中断方法，同时，要以故障对设备和系统的影响度为根本要求，合理确定中断方式，避免突发性故障的发生，进而引发更大的事故。

3 智能化故障诊断的实现

目前，在科学技术不断发展的过程中，计算机系统与PLC技术进行了有效的结合，从而推进了机电设备的智能化诊断和管理，在实际应用中，主要从以下方面入手：首先，在传统的形式下，单纯的PLC技术是无法实现智能化的诊断的，为此，需要利用现代的通讯技术、网络技术，构建一个网络管理系统，做到取长补短，进行保证故障诊断的有效性、科学性以及合理性，其次，在诊断过程中，要充公发挥PLC的技术的优势作用，如对于一些故障严重的问题可以通过PLC来完成，如信号检测、逻辑判断等等，通过复杂的数据分析，完成人机的良好配合，从而有效地加强对设备的保护，同时，还要结合相关相关专业知识，对故障进行分析、判断和决策，提高决策的科学性和系统性。总之，机电设备的智能化诊断可以有效地提高诊断的准确性和效率，这也是未来诊断技术的发展方向和趋势。

4 注意事项

（1）在系统运行的过程中，通常故障信号在送入PLC的输入端以后，编程时会让故障信号转换成OUT数据信息或者是报警信号显示出来，为此，如果处于长时间动作，就需要加个时间给它啊，如说设备动作一次有2 s的信号，那么就可以通过相应的措施，把时间设置为3 s或4 s，或者是更长的时间，并且，在实际工作中，需要根据具体的设备及其运行情况来设定，要求信号达到预定时间就有输出控制报警，自然就可以得到正确的诊断结果。（2）一般机电设备的故障，都要求转化成信号，再输入到PLC当中，比如开关量、模拟量、或者直接的通讯控制器等等，为此，需要考虑的是采取何种方法，合理、科学、有效地采集这些故障信号。如机器接受到运转信号后，如果不能正常工作，要考虑是是何种原因造成电机不运行，若是过载跳闸，就取断路器或者热继电器的信号；若是温度过高，就取电机内部热敏电阻的信号；若是机械传动部件损坏，就增加测量编码器，通过正确的采集所需要的保护信号，从而来提高诊断效率。

5 结语

总而言之，在机电设备故障诊断过程中，PLC技术的应用为其提供了强大的技术支撑，不仅满足了系统运行的各项要求，而且可以有效地保护系统设备，是一种极为有效的诊断方法，目前这种方法已经渗透到各个领域中，有着广阔的发展前景。

参考文献

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[2]王继江.浅谈PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].科技信息，2010（26）.

篇5：维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》

2.1历史记录诊断法

通过对机床设备历史故障记录的查询和分析，对其存在的问题进行严格的维护和检查，从而准确地找出故障发生的主要位置。另外，在对机床设备进行维护时，历史记录诊断法也是非常重要的一环，经过长期的诊断之后，就会形成不同的诊断信息记录，通过对诊断信息记录的整合及分析，科学的构建故障信息数据库，有效地节省机床设备故障诊断的时间并提高效率。

2.2温度、压力监测诊断法

对于机床设备参数的监测来说，传感器的监测效果非常好，通过各方面传感器的监测，掌握机床设备参数的变化。在监测的过程中，还要将温度、压力等参数的变化情况记录下来，以便能迅速地诊断出故障发生的频率。

3人工神经网络诊断法

这是一种技术水平非常高的方法，因而具有极其关键的价值。人工神经网络诊断法具有人性化的特点，而这一特点恰恰适用于机床设备的非线性映射关系，通过此种诊断方法，可以准确地诊断出机床设备不同的问题以及出现的原因。结语机床设备在生产活动中的应用不仅提升了生产效率，还会对企业的经济发展带来积极影响，有效推进企业的进一步发展，但是，在实际应用的过程中可以发现，机床设备会存在很多故障问题，影响生产质量和生产效率。要想使机床设备在生产活动中发挥出应有的作用，我们需要采取措施对机床设备运行中存在的安全隐患问题和故障隐患问题进行避免，故障诊断技术的应用可以帮助设备维修人员快速确定故障位置和故障原因，对设备维修的效率具有积极作用。

参考文献

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[2]李焰.探究机电设备故障诊断[J].城市建设理论研究：电子版，（23）：11.

篇6：维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》

支持向量机在机载设备故障诊断及预测中的应用研究

支持向量机是一种基于统计学习理论的机器学习算法,采用结构风险最小化原则代替经验风险最小化原则,较好地解决了小样本学习问题;采用核函数思想,使非线性空间的问题转换到线性空间,降低了算法的`复杂度;具有良好的泛化能力.针对机载设备故障诊断及预测等工程实际应用中遇到的典型故障样本缺乏、先验知识不足等采用神经网络等其它方法无法解决的问题,提出利用支持向量机应用在机载设备故障诊断及预报中.

作 者：邸亚洲 李宝亭 袁涛 DI Ya-zhou LI Bao-ting YUAN Tao 作者单位：海军航空工程学院青岛分院,山东,青岛,266041刊 名：科技信息(科学・教研)英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(2)分类号：V2关键词：支持向量机 机载设备 故障诊断及预测 统计学习理论

篇7：维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》

1 应用故障诊断技术的作用

在机电设备运行中, 故障诊断技术, 就是通过检测仪器检测机电设备的各种参数信息, 将其与标准参数进行对比, 若是发现异常, 则表明该设备存有一定故障, 在对设备进行调节后, 确保检测参数恢复标准状态, 则表示设备运行正常[1]。针对机电设备维修中, 为及时有效找出故障所在, 应用故障诊断技术, 采取科学方法, 对机电设备进行测试分析, 并给与诊断结果, 提升找出故障原因的速度, 在实际工作中发挥重要作用。机电设备的故障诊断技术, 分为测试分析与理论诊断, 能分辨出机电设备故障类型与程度, 也可预测机电设备故障隐患, 作为机电设备故障诊断技术的两组方法, 诊断故障原因、位置、程度, 根据诊断结果制定出相应的维修方案, 在实际应用中发挥作用。

2 浅析故障诊断技术方法

2.1 主观诊断技术

故障诊断技术, 主要包括主观诊断、数字模型技术、信息采集技术、信息处理技术、识别技术以及诊断与测算技术, 可以有效掌握设备运行状态, 发现机电设备的故障问题, 保留故障信息, 采取积极维修处理措施, 从而防止机电设备再次发生故障[2]。主观诊断中, 就是针对机电设备故障, 可以根据工作人员经验, 参考之间的故障记录, 对明显容易出现故障的部位, 以及依赖性较强的元器件, 由工作人员对其进行细致的分析排查, 对机电设备进行检测, 调整设备参数, 分析故障, 并进行维修。该技术中, 主要是针对较明显故障部位, 通过系统以及依赖性元器件, 当相同的故障再次出现之时, 就可以依据之前的经验, 有效快速定位机电设备的故障类型和故障原因。

2.2 数学模型技术

可应用数字模型技术, 对设备运行状态, 使其构建一定数学模型, 对比设备参数改变情况, 分析故障位置, 从而制定维修措施。还可以针对机电设备具体问题, 采取合适的故障诊断方法, 融入信息采集技术、识别技术等, 有效诊断故障原因及部位, 提升机电设备维修速度, 确保设备的正常运行[3]。同时, 可以对正常运行状态下的机电设备, 分析设备的轴承、温度等参数变化, 把这些数据进行对比, 就可以正确反映出该机电设备的运行状态, 直观、快速的诊断出机电设备故障。

2.3 运用小波神经网络技术

在机电设备故障诊断之中, 通过学习、描述非线性系统故障, 将其应用到离心设备故障诊断之中, 发挥重要作用[4]。也可以在故障诊断过程中引入模糊数学的概念, 可以针对机电故障中的复杂映射关系, 建立其相应的数学模型, 并在基于故障隐蔽性以及渐变性基础上, 根据其特点建立可以表示出故障原因以及其各征兆间的模糊因果关系矩阵, 有效提高极其设备故障的诊断精度, 并且, 还可以在诊断瓜子的过程中, 根据自身积累的经验对矩阵进行相应的修改, 为机电设备维修提供决策依据。

3 机电设备维修实例

本研究以皮带运输机为例, 分析与探讨皮带运输机管理与维修中故障诊断技术的应用。SSJ1200型皮带机因减速机振动异常而影响正常运行, 日常巡检发现2#减速机振动异常, 遂用多通道数采故障诊断系统的两个通道同时采集数据。分别将两个传感器安装在液力耦合器两侧的电机和减速机的水平方向, 发现低频段有不规律的谱峰群, 属于松动故障特征;谱峰中有200H z的故障特征频率, 就谱形分析属于明显的轴承故障特征。拆检发现减速机内侧一轴承损坏严重, 滚柱表面有严重的疲劳点蚀和剥落, 齿轮没有问题;同时还发现机组基础松动。因为现场不具备更好的轴承, 所以整体更换了减速机高速轴。不久, 该减速机又发生振动异常故障。上次更换的高速轴是从其他设备上拆下来的, 并非新品。为了弄清振动原因, 又进行了二次监测。一倍频25H z的振动能量偏高, 为38.95m/s2, 轴向大于径向, 说明电机与减速机角度对中不良。频谱图上还有近半频15H z处能量较大, 为7.78m/s, 说明减速机基础有松动处。该减速机基础共有八条地脚螺栓, 检查发现, 上次紧固过的螺栓有三条已松动。这是由于更换高速轴对中不良的振动异常导致的螺栓松动。经重新对中, 并紧固地脚螺栓, 振动异常消除。

4 分析机电设备维修中应用故障诊断技术的效益

4.1 节省维修成本

在机电设备维修中, 还应用无损检测诊断技术, 在监测诊断过程中, 无损坏检测诊断技术并不会对机电设备的运行造成影响, 应用超声波、射线照相术、表面缺陷技术, 针对机电设备主体、金属材料内部以及零件隐蔽部位进行检测, 有效提升实际机电设备维修效益。对于机电设备维修中, 采取故障诊断技术, 可以立即找出故障原因, 并找出故障位置, 减少故障维修周期, 节省故障维修成本, 还可以确保故障设备维修后立即投入使用, 发挥极大的经济效益, 节省企业成本。

4.2 优化设备维修工作

针对机电设备故障, 应用故障诊断技术, 做好机电设备日常维护工作, 这样才能确保机电设备在工作中能及时运行。对机电设备定期监控, 采用故障诊断技术, 通过听音、观察、检测等方法来判断设备的运行是否正常, 确保机电设备在使用中的安全。定期检测机电设备的油质, 并进行分析压缩机各段内压力、压缩机转速以及其温度、流量等参数信息, 确保机电设备机组位于正确的工作点位置, 并可以在维修中及时调整偏离正常工作点的设备机组, 对改善其故障和提高工作效率都有着很大的益处。

5 总结

煤矿机电设备维修中, 应用故障诊断技术, 采集现代化方法, 有效分析机电设备的现场振动数据, 并对各零部件图纸进行有限元分析, 确定离心机各部分结构参数对振动特性影响, 实现自动化的机电设备故障诊断, 确保机电设备稳定运行, 有效提升企业经济效益。

摘要：随着近年来我国煤矿机电制造技术的迅猛发展, 使得煤矿机电设备故障诊断技术也随之不断提升, 作为跨学科、独立的一门信息综合处理技术, 故障诊断技术本身存在规律性。本研究主要探讨煤矿机电设备管理与维修中故障诊断技术的应用。

关键词：故障诊断技术,煤矿,机电设备,管理,维修

参考文献

[1]朱茂明.运用故障诊断技术进行矿山机电设备维修[J].煤炭技术, 2009.

[2]王云江.故障诊断技术在机电设备运行管理中的实践应用[J].黑龙江科技信息, 2014.

[3]王仁辉.运用故障诊断技术进行矿山机电设备维修[J].黑龙江科技信息, 2014.

篇8：维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》

关键词：故障诊断技术　维修类型　诊断方法

中图分类号：TD4　　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1007-3973（2012）003-057-0

设备故障诊断技术

在工业部门对机械设备不断的技术化水平的强烈需求下，信息技术也在不断的投入到生产力的建设中，越来越多大型的机械设备的问世来解决流水线作业，缩短必要的劳动时间，提高个别生产率，扩大与社会个别劳动生产率之间的差距，来获取更多的超额利润。在能够为工业部门带来经济效益的同时，新的问题又出现了，如果机械的某个部分一旦出现故障，将导致部分功能无法正常使用，严重的甚至会停产，带来更巨大的经济损失，为了解决这一难题，将损失率降到最小，最好是能在故障之前进行检测并且能够及时的发现机械的问题，确保在不耽误生产的情况下，对机械设备进行短暂的处理，防患于未然。这项技术最早源于航天航空事业的高尖端技术，由于其效果十分令人满意，所以便逐渐普及到各个领域，特别是工业部门的大型机械设备。目前在国内外发展迅速、备受欢迎的重要技术之一就是机电设备故障诊断技术。

1.1 设备故障诊断技术概念

从根本上说，设备故障诊断技术是一种防护措施，既在不耽生产流程的情况下误设备的各个部分的参数是否在该设备最佳使用状态的范围内。经过精密的仪器和仪表的数据来了解被检测的设备是否适宜运行，是否发挥正常的功能作用，是否有破损或一定程度的参数值变化，如果发生异常，是什么原因造成的 问题出现，破损程度是多大，是否可以继续使用，并且要根据部件的受损程度测出能够继续使用的时间长度，并且看是否可以用替代性的部件来延长使用时间，降低成本。而这一切都是在设备正常运行状态下进行的。

1.2 设备故障诊断技术基本原理

换言之，设备故障诊断技术是通过了解和掌握设备在使用过程中的状态来检测设备是否存在故障的潜在隐患，最终确定其整体和局部是否能够正常运作，尽早发现设备的故障找到产生故障的原因，并及早对故障部位、性质作出估计和预测。

设备故障，顾名思义，通过外在整体机械表现出来的不协调，也就是通过检查查出故障问题，这种问题的产生是因为部件受损或在使用过程中由于某种因素可能是长时间不间歇的使用，或者电流通过量过大，再或者是不正当的操作，而产生的参数值异于出场设置过大，更通俗的说就是运转不正确。一旦发生故障，这种参数的变化会外显在部件的某种物理变化上，而这种变化就叫做特征因子，亦可称为特征参数。这些特征参数中能够灵敏地反映机械系统故障状态的称为故障诊断的敏感因子，设备不能运行时敏感因子的值称为阀值。我们不能仅仅只观察表面的变化而忽视了本质性问题，有可能从外看来并没有什么异常或功能不完整，但由于检查出特征参数不正常过大，这也算是一种设备故障，只有在这个参数值在所设计的范围内波动，才算是设备的正常运行。特征参数是随着故障严重程度的变大而变大，也就是说故障问题越大，特征参数值就会越大。

总而言之，我们可以根据检测出来的特征参数来判断故障问题。其原理就是根据故障程度与特征参数是成正相关的。这种特征参数要比外在的现象的故障更为精准。也就是说我们可以通过不同的部件的特征参数来判读哪个部件存在着故障问题，这种问题是否会影响整台机械设备的运行，是否能够不被替换继续使用，这也就是设备故障技术的原理。

2 设备故障诊断维修依据及类型

2.1 诊断依据

由于机械设备在使用过程会因为长时间的使用，机械得不到充分的休息，再不断的通电产生的电能对电线盒设备不断地加温，同时运转中各个部件的因摩擦造成的磨损，其他部件不正常的运转给部件本身和其他的部件是否带来不利的影响，设备故障诊断技术就是通过对这些参数变化的监测，来进行检测设备是否处于正常作业状态。

我们要通过对检测出来的数据进行分析，及时掌握各组成零件的使用情况，根据对数据的有效分析和专业的评估查出故障可能的发生点，具体到设备的某个位置某个流程，这样不仅可以对症下药，同时又防止现象不明显的部件问题遗漏，或是对反应出不同问题的相同部件进行二次修复，带来不必要的重复性加工维修，增加额外成本，降低收益率。由此，我们可以充分看出故障诊断技术的重要性，不仅能够保证机器的正常运行，而且能够实时的监督设备的运转，在短时间内发现问题解决问题，并且能够以最快速度进行修复，并恢复使用。既保证了设备的完整有效运行，有保证了效率化的要求。

2.2 诊断类型

故障诊断在矿山机电设备维修中的关键目的：对机电设备实施计划性的状况维护检修，以确保机电生产设备的能够连续运转。通常矿山机电设备故障诊断维护检修，按照其类型大概能够划分为以下三种类型。

2.1.1 事后维护检修

事后维修主要是针对在矿山机电设备出现故障后所实施的一种治理措施，它并不是采取主动性对策，这是因为大部分机电设备是在没有准备的情况下实行的，所以对矿山机电设备的事后故障诊断的这种措施，维护检修维修质量不高、效果并不理想。

.1.2 按照一定的运行周期进行检修

这种维修方式比较固定，相对具有强制的意味，但这是对机械设备一种比较负责的体现。这种方式的检修比较易行，多数情况下是根据所给出的既存的使用周期或者维修周期进行具体操作。这种从外看来貌似是增加徒劳的成本和人工付出，但是这却是磨刀不误砍柴工，这样从某种程度上来书是对成本的一种节约，对设备的积极防护，可以增加设备的使用寿命，延长使用年限，及时发现问题及时修复，避免因大问题带来的长时间停产，得不偿失，所以，固定性的维修还是必要的不管是否出现异常状况。将问题防患于未然。避免突发事件带来的经济损失。

2.1.3 计划性状态检修

在科学技术不断发展的今天，学会如何利用科学数据分析是每个技术人员的责任，通过对详细数据的分析我们还可以根据不同部件发生问题的周期来推断下一次发生故障的时间大致是多数。这样的预测虽然不能够特别准确的估计出具体的日期，并且这种估计会有误差，但是可以再此区间内给企业敲响警钟，极大可能下设备某个部件会发生故障性问题，不会造成措手不及。力求能在设备发生前将其制止于萌芽状态。这将有利于延长矿山机电设备的使用寿命，并且消除设备的安全隐患，以达到保证生产顺利进行的最终目的。

3 诊断方法

设备故障诊断在矿山机电设备维修中的方式是多种多样的，特别是对井下采掘的矿机设备的检测工作，特别要注意的就是工作环境和可能发生的危险，这给维修和诊断工作带来一定的难度，但只要把突出性的问题比如矿物粉尘、冲击、酸碱腐蚀、振动等问题在施工之前考虑到，做好应有的防范意识，就应该不会出现不可控制的问题。

然而这些因素常常会阻碍正常好用的检测路径。以振动检测方法为例，当设备故障诊断技术应用于对铲运机的检测时，经常会因为由各种不利于检测的干扰因素，严重影响了设备故障诊断技术判断的准确程度。因此，对于故障诊断技术再矿山机电设备维修中的应用，一定要经周围的实际情况首先纳入考虑的范畴之内，针对不同的外界情况来制定不同的策略将检测顺利进行。

4 结语

众所周知，在技术不断发展的今天，和在智能化充斥世界的每个角落的明天，设备故障诊断技术在矿山机械设备维修中所起的作用将会起越来越重要的作用。先进的故障诊断技术，将有利于降低故障的发生几率，提高了产品的质量及数量，有助于实现了更大的经济效益和社会效益。因此无论是从经济现点出发，还是从整个作业来考虑，准确及时、有效地实现矿山机械远程故障诊断的方法都值得关注和研究。

参考文献：

[1]　陈韦兵.浅谈电厂机电设备的管理、操作与维护[J].黑龙江科技信息,2008,(28).

[2]　赵应华.煤矿机电设备的安全管理与维护研究[J].科技传播,2010,(20).

篇9：维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》

随着科学技术水平的进步和发展, 大型机械设备在生产制造领域应用愈加广泛, 加之机电设备运营成本的提高, 对于制造生产有着较为深远的影响。机电设备以其独特的优势能够极大的提升生产和制造效率, 代替手工劳动, 能承受更高强度的作业需求, 但是由于机电设备长期使用, 极易发生零件老化或者损坏现象, 影响机电设备使用效率, 影响其他生产活动有序开展。由此, 在机电设备管理和维修中应用故障诊断技术是必然选择, 结合计算机技术、信息处理技术以及传导技术于一体, 对设备故障问题进行检测和维修, 能够有效提升机电设备的安全和稳定。

1 机电设备故障诊断技术概述

机电设备故障诊断技术主要是针对设备的运行状况进行检测, 是否存在潜在安全隐患, 采用合理的故障诊断技术, 来消除机电设备中的异常情况, 保证设备的正常运转[1]。就机电设备故障诊断技术本质而言, 相较于传统的被动式故障维修技术, 最突出特点是在检测机电设备是否出现异常运行情况下, 并不需要将机电设备拆卸进行检测, 但同时能够对设备运行情况、承受力以及性能等多方面情况进行检测和评价, 选择合理的解决措施。故障诊断技术的出现, 打破了原有传统机电设备检修方式, 变被动为主动, 能够更有效的提前规避和预防机电设备故障问题发生, 及时有效的对故障问题进行维修和处理。

2 机电设备管理的必要性以及改革机制

2.1 机电设备管理的必要性

机电设备主要是应时代进步需要, 代替手工劳动, 提升工作效率的一种辅助设备, 针对机电设备管理工作, 主要是将企业经营发展作为首要目标, 对机电设备开展管理工作, 提升机电设备综合应用效率, 并结合相关理论方法和技术手段, 对机电设备进行实时监督和管理。机电设备管理工作是企业内部管理工作中不可或缺的组成部分, 其管理工作成效好坏将会直接影响到企业日常经营活动的有序开展, 当前的企业生产建设活动多数是依靠机电设备完成的, 也就是说, 现代化企业经营和发展中已经无法离开机电设备, 机电设备的应用在不同程度上代替了高强度的手工劳动, 极大的节约了人力资源成本和其他方面的资金投入, 生产效率提升效果显著, 为企业谋求更大的经济效益和社会效益, 由此看来机电设备在企业生存和发展中有着较高的比重[2]。此外, 机电设备由于自身造价较高, 作为企业的固定资产, 占据着大量资本, 对于企业生存和发展的影响较为深远, 在机电设备管理工作开展中应加强对其重视程度。

在机电设备的广泛应用中所取得的成效中不难看出, 对于企业发展有着突出作用, 如何科学合理的开展机电设备管理工作成为当前首要探讨话题之一, 究其根本是由于机电设备具有综合性特点, 在管理工作开展中需要工作人员参与到机电设备管理中的全过程, 确保机电设备合理有效的运行, 一旦发生故障问题, 根据机电设备的维修要求, 需要有针对性的开展维修工作, 确保机电设备的部件维修质量合乎标准。此外, 还应对故障问题引发原因进行分析, 采取预防措施, 防止故障问题再次发生。

2.2 机电设备管理的改革和创新

机电设备管理与维修的改革是一项长期并且艰巨的任务, 其最终目的是为了提升机电设备的使用效率, 充分发挥其原有性能优势。

(1) 构建机电设备维修运行机制。增加机电设备维修管理标准化工作投入, 一方面有助于保障生产安全, 另一方面能够大大提升生产效率。由此, 构建机电设备维修档案, 不断的进行完善和更新, 其中主要包括设备台账、安装调试记录、维护记录以及维修记录等;设置管理目标, 目标设置需要由侧重点, 需要突出重点内容, 应重点关注服务和质量两方面指标建设。建立设备维修安全监管体系。强化监督管理机制是十分有必要的, 对机电设备进行定期检查和维护, 将安全隐患消灭在萌芽状态;设备管理部门需要严格遵循设备维护和检修标准, 促使工作全面和标准。

(2) 针对机电设备关键部位进行检修。机电设备在作业中由于周围环境因素恶劣, 对设备造成的损害较大, 所以需要加强对机电设备的维修和管理, 针对易损坏部位重点检查, 做好保养工作, 严格检查设备各项指标是否符合标准, 一旦设备维修量较大时, 需要分清主要问题和次要问题, 确保重要故障问题能够得到及时有效的维护和检修。所以在对机电设备进行改革和完善过程中需要强化管理方法的改革力度, 结合企业自身发展选择合理的机电设备管理办法, 提升设备管理人员的综合素质水平, 更好的适应工作需求。此外, 还应认真核对机电设备的账目情况, 主要是因为机电设备作为企业的固定资产, 占据大量资金, 对于企业的未来生存和发展具有较为深远的影响。

3 故障诊断技术在机电设备管理中的应用

3.1 故障诊断技术

故障诊断技术主要包括主观诊断、数字模型技术以及信息处理和识别技术等, 在对机电设备诊断过程中能够全面了解机电设备的故障问题, 并记录好故障信息, 有针对性的采取合理的处理措施和预防措施, 防止机电设备故障问题再次发生。在主观诊断过程中, 工作人员需要结合自身经验以及以往的故障发生记录, 对容易出现故障的位置进行排除, 检查设备中零件是否出现损坏和磨损。

数字模型技术是通过构建数学模型, 对机电设备运行状况进行分析, 对容易出现故障的位置进行排查, 有针对性的提出维修举措。此外, 通过现代化信息采集技术, 在实际应用中能够更好的找出故障产生位置和原因, 提升故障维修效率和质量, 确保机电设备能够平稳运行。

对于机电设备的检测, 振动信号监测技术可以通过信号采集技术来分析设备的故障位置和原因, 能够客观了解设备的零件磨损情况和振动来源;声信号监测诊断技术, 主要是通过噪声诊断、超声波诊断技术, 寻找噪声来源, 以求准确判断故障位置, 有针对性的提出解决措施。

3.2 故障诊断技术的应用

机电设备的管理制度是否落实, 从设备操作间上能够直观的反映出来, 所以在机电设备管理时需要注意设备的管理情况[3]。机电设备由于长时间的运转, 加之保养工作不到位, 造成设备零件磨损、老化, 出现故障问题, 这种故障问题是多样的, 造成故障的原因同样存在明显的差异, 以往机电设备维修时均是将设备拆卸后, 送往检测和维修, 这样不仅会对设备造成一定伤害, 同时浪费了大量时间和精力, 损失企业的生产成本, 加剧机电设备投资。故障诊断技术作为一种新式的技术, 对于现代化生产企业有着较为深远的影响, 在设备故障诊断和处理方面应用愈加广泛。

例如, 在某次工程中, 所采用的机电设备主要有全自动电焊机M300和牵引式电焊机SAE-400, 这些机电自动化设备均是由集成电力板控制, 一旦机电设备发生故障问题, 可以借助电焊机及时准确的判断故障位置以及发生的原因[4]。机电设备如果出现了电流过小的问题, 可能是由于电源线过细, 或者接触不良等原因, 所以一旦发现机电设备出现此类问题, 可以通过这几个方面进行分析和判定;如果机电设备出现电流不稳定现象, 可以对机电设备焊接位置进行着手检测, 根据电流出现的差异现象来判断故障发生的主要原因, 缩短故障检测和维修时间, 降低对机电设备生产效率的影响, 维护企业的经济效益和社会效益[5]。此外, 还可以由检修经验丰富的工作人员进行观察, 判断故障存在位置, 有针对性的提出措施解决问题, 确保机电设备能够正常运转。此外, 对于机电设备其他问题, 诸如设备是否出现杂音、有无漏油现象或者防冻液测定等方面, 首先可以利用听和观察进行判定, 选择合理的检修方法判定故障发生原因, 做好机电设备保养工作, 诸如对机电设备零件上润滑剂、除尘等, 延长机电设备的使用寿命, 为企业谋求更大的经济效益[6]。

4 结论

综上所述, 机电设备由于自身特性, 在长时间使用中可能存在零件磨损、老化, 出现设备故障问题, 影响生产效率, 增加机电设备投入成本。所以, 在机电设备管理和维修中应用故障诊断技术, 能够有效降低设备维修时间, 并且不需要将设备拆卸检测和维修, 能够有效规避拆装对设备造成的伤害, 更为准确的判定故障位置进行处理。总的说来, 故障诊断技术的应用促使机电设备管理更为便捷, 有助于企业生产活动的有序开展, 提升企业的经济效益, 谋求长远发展。

摘要：由于工程自身具有规模大、周期长的特性, 部分施工活动需要借助大型机械设备辅助施工, 极易受到外界客观因素的影响, 机电设备出现故障问题, 就会制约工程活动的有序开展, 所以需要加强对机电设备的管理和监测, 运用故障诊断技术有效解决其中的故障问题。对机电设备的故障诊断技术主要是搜集其运行状况的相关数据, 通过远程信号传输技术, 结合相关理论来有效分析机电设备中存在的故障问题。由此, 就机电设备管理与维修中的故障诊断技术在实际中的应用进行分析, 结合实际情况, 客观阐述机电设备的故障问题种类, 提出合理的改善措施, 以求机电设备的正常运转, 充分发挥原有作用。

关键词：机电设备管理,维修,故障诊断

参考文献

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篇10：维修电工技师论文《PLC在机电设备故障诊断中的应用》

摘 要：机电设备状态监测和故障诊断技术的应用包括在线监测系统数据采集、远程传送数字信号等。故障诊断可通过频谱分析、小波分析等方法，对收集的数据进行分析处理，应用模糊理论，分析出属于故障类别的设备信号特征量，然后通过严谨的科学方法分析，应用特征空间矢量、最大隶属度原则、多传感融合技术等诊断故障。机电设备故障诊断过程主要受信号收集、传感器可靠性、电磁场干扰、设备灵敏度等因素制约。同时诊断者的自适应能力不足，缺乏有效的、统一的理论基础为支撑。最后对机电设备状态监测和故障诊断的未来发展作出分析。

关键词：故障诊断技术；机电设备；管理；维修；应用

1 故障诊断技术的概述

故障诊断技术也就是设备状态诊断技术，它是通过对设备基本参数进行监测，发现设备运行中的异常情况，并根据发现的异常情况对设备的故障原因进行分析，最后根据分析结果对设备以后的运行状态进行预测。故障诊断技术的最大优势就是了解和掌握设备的运行状态时不用拆卸设备，还能实现对设备的所承受的应力、性能、可靠性的预测等状态进行定量的监测和评价。在设备发生故障时，找出发生故障的部位，分析设备发生故障的原因及危险程度，并设计出正确的维修方法。故障诊断技术改变了传统的设备维修方式，在设备出现故障时能够更及时更有效地对设备进行维修，能有效地避免突发性故障的发生，实现动态维修的全新的设备维修模式[1]。

2 机电设备管理的重要性及创新

2.1 机电设备管理的重要性

机电设备管理，是把企业经营作为目标，以机电设备为具体的研究对象，提高机电设备的综合效率，结合理论与方法，通过特殊的技术和组织措施，对机电设备的运动进行全程的管理。机电设备的管理阶段本身就是企业的重要管理部分，现在的生产基本是依靠机电设备来完成的，也可以说，现代企业在生产和运营中已经离不开机电设备，机电设备在很多企业已经代替了人工操作。机电设备能够节省劳动力、节约企业的资金投入、提高企业的生产效率和经济效益，所以机电设备在企业中所占的比重是十分重要的。机电设备占有企业不少的固定资产，对企业的生存和发展都有很大的影响，而且在一定程度上决定着企业的生产效率和效益，所以对机电设备的管理应该加以重视。

机电设备管理在企业中的作用是非常重要的，如何高效安全的管理机电设备就成了机电设备管理的重中之重。因为机电设备管理是综合性的，所以在机电设备管理时要实行工作人员参与机电设备工作全程的全面的管理，更有效地保证机电设备的正常运行；在机电设备遇到故障时，要根据维修计划和规程，有计划地对机电设备进行维修，还要保证机电设备部件的质量和检修质量；在处理机电设备事故时，要查清事故原因，采取一定防范措施。

2.2 机电设备管理的创新机制

机电设备的改革是设备管理长期存在的一项重要任务，其目的就是更大程度地提高设备的生产效率和性能。所以，在设备改革时要结合企业的实际情况，明确设备的改革方向，从最关键的部分着手，注意设备维修时的具体要求。管理设备的创新不仅体现在设备本身的改造和更新上，还体现于对设备的全程管理方法的科学性和有效性上。所以在更新和改造设备时还要注意设备管理方法的改革，要根据企业的发展趋势设计合适的设备管理方法，健全设备管理制度，提高设备管理人员的综合素质。另外，还要认真管理设备的账目，因为设备占有的固定资产是一笔不小的数目，对企业的生存和发展影响都是极大的，所以设备账目管理人员要具备认真负责的态度和基本的专业知识[2]。

3 故障诊断技术在机电设备管理中的应用

设备操作间是体现设备管理是否合理的最直接的方式，设备管理制度能否有效落实在设备的操作间上可以很直观地看出，所以设备操作时设备管理是相对重要的环节。设备出现的故障是多种多样的，造成故障的原因也是不同的，在以往的设备维修时都是把设备拆卸之后对设备进行维修，这样不仅耗费了大量的时间，还对设备造成了一定的伤害，同时还会使企业的经济效益损失严重[3]。故障诊断技术是一种迎合设备管理的新技术，对现代企业的设备管理有着重要意义，其在设备的故障处理方面的应用是非常广泛的。

南水北调中线干线工程建设管理局河南分局主要采用的是牵引式电焊机林肯SAE-400和全自动电焊机M300，这些自动化的设备主要都是由集成电路板来控制的，在设备管理中对设备的故障处理时，可利用电焊机来判断故障发生的原因。一般引起电流过小的原因是次级电源线太长太细、次级电源线盘成圈状或次级电源线接触不良等，所以当发现焊接电流过小时就可以从这几个方面来处理故障；在焊接电流过大时，其原因是起感抗作用的绝缘发现了损坏现象或者是磁回路产生涡流等，这时就可以找到故障发生的原因进而更及时地维修设备；当焊接电流大小不定时，也就是电流出现忽大忽小的现象时，可以从动铁心焊接时的位置不稳定这方面着手；根据电流的不同情况来判断故障发生的原因，进而使排查故障的时间减少，能够更及时地排除故障，减少因设备停机造成的生产效率降低，影响企业的经济效益。也可以通过观察焊接时的异常现象来判断设备故障点，在了解故障发生的原因之后，就可以有目的的去查找故障点，使维修工作更及时的进行。另外，也可以从观察排气道、听设备运转声音、有无滴漏油状况、机油颜色、防冻液定期冰点测定等等来进行事前保养、从而达到延长设备使用寿命的目的[4]。

4 结束语

在机电设备管理中应用故障诊断技术能够减少设备维修时的时间，而且在维修过程中不用拆卸设备，这为机电设备的维修工作省去了拆卸工序，节省了维修时间，减少了设备发生故障对企业造成的经济损失。故障诊断技术和状态监测的结合能够使机电设备的管理更方便，管理效果更明显，进而促进企业的生产和发展，提高企业的生产效率和经济效益。

参考文献：

[1]车明福.浅析故障诊断技术在矿山机电设备的应用[J].中小企业管理与科技，2010（36）：250-251.

[2]孙新城.浅析煤矿机电设备维修中故障检测诊断技术的应用[J].企业技术开发：学术版，2011，30（9）：70-71.

[3]王正英.面向设备管理的机电设备状态监测与故障诊断技术研究[D].天津大学，2007：12-13.