基于普通铣床数控化的s7-300plc远程监控和故障诊断系统设计.pdf
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1、2 0 1 5年第 2期 工业仪表与 自动化装置 -4 9 基 于普通铣床数 控化 的 S 73 0 0 P L C 远程监控和故 障诊断 系统设计 李 茜 , 王延年 ( 1 西安 工程大学 电子信息学院, 西安 7 1 0 0 4 8 ; 2 西安航 空职业技 术学院 电子工程 学院, 西安 7 1 0 0 8 9 ) 摘要: 为了保障实训车间机床的正常运行, 论文以设备数控化改造为契机, 介绍远程监测和故 障诊 断系统的概念和工作原理 , 重点阐述 了基于 P L C远程监控 与故障诊 断 系统的网络构成 , 给 出 了系统故障诊 断的实现方法。该 系统的调试成功 , 对 降低机床设备的
2、停机 时间, 提 高设备使用率 , 节省维修 费用具有积极的意义。 关键词 : 铣床 ; s 7 3 0 0 P L C; 远程监控 ; 故障诊 断 中图分类号 : T G 6 5 9 文献标志码 : A 文章编号: 1 0 0 00 6 8 2 ( 2 0 1 5 ) 0 2 0 0 4 9 0 4 De s i g n o f r e mo t e mo n i t o r i n g a nd f a u l t d i a g no s i s s y s t e m ba s e d o n t he o r di n a r y mi l l i ng ma c h i n e o
3、 f n ume r i c a l c o n t r o l o f S 73 0 0 PLC L I Q i a n ,WA N G Y a n n i a n ( 1 D e p a r t m e n t ofE l e c t r o n i c I n f o r ma t i o n , X i a n P 0 e c h n i c U n i v e r s i ty, X i a n 7 1 0 0 4 8 ,C h i n a; 2 De p a rt men t ofE l e c t r o n i cE n g i n e e r i n g, X i a nA
4、e r o n a u t i c a l e c h n i c 疵 , Xi a n 7 1 0 0 8 9, C h i n a ) Ab s t r a c t : I n o r d e r t o p r o t e c t t h e n o r ma l o p e r a t i o n o f ma c h i n e t o o l s i n t h e ma c h i n e s ho p , wh e r e t h e s e e q u i p m e n t m a i n l y a f f o r d t r a i n i n g T h i s p
5、a p e r t a k i n g t h e p r o j e c t o f ma c h i n e t o o l s t r a n s f o rm a t i o n a s a n o p - p o r t u n i t y,i n t r o d uc e s t h e c o n c e p t a n d p rin c i pl e o f r e mo t e mo ni t o rin g a n d f a u l t d i a g n o s i s s y s t e m ,d e s c ribe s t h e n e t w o r k s
6、 t r u c t u r e o f t h e r e mo t e mo n i t o r i n g a n d f a u l t d i a g n o s i s s y s t e m b a s e d o n S 73 0 0 P L Cg i v e s t h e i mp l e me n t a t i o n o f f a i l u r e di a gn o s i s s ys t e mTh e s uc c e s s f u l c o mmi s s i o n i n g o f t h e s y s t e m ha v e a p o
7、s i t i v e me a n i n g,t o r e d uc e ma c h i n e t o o l e q u i p me n t do wn t i me,i mp r o v e e q u i p me n t ut i l i z a t i o n,s a v e o n ma i n t enance co s t s Ke y wo r d s: mi l l i n g ma c h i n e; S 7 3 0 0 P LC; r e mo t e mo n i t o r i n g;f a u l t d i a g n o s i s O 引言
8、在机械类加工企业 中, 用户最关心 的就是设备 的运行状况 , 只要设备没有故障 , 企业 的产 品就会如 期完成。因此 , 设备故障状况诊断、 故障征兆信号以 及在发生故障之后如何及时进行维修非常重要。随 着计算机网络技术 的飞速发展 , 以及先进制造技术 的广泛推广 , 加速了基 于网络 的设备运行状态远程 监测和故障诊断方法 的实现 。该文以实训车间普通 机床设备数控化改造项 目为契机, 提出机床运行状 收稿 日期 : 2 0 1 4 0 9 0 3 作者简介 : 李茜 ( 1 9 8 2) , 女 , 陕西 潼关人 , 西安 工程 大学 硕士研 究 生 , 西安航空职业 技术学 院 电
9、子工 程学 院讲师 , 主要从 事智 能楼 宇和 P L C的教学 与研究 。 态远程监测和故 障诊断系统的实现方案 , 通过系统 可 以“ 足不出户” 就在线、 实时获得其实训机床的电 气 、 机械运行状态 , 早期潜在故障和已发生故 障的信 息 , 从而保障设备的正常运行 , 同时机床生产企业又 可以指导维修人员快速维修, 或者选派专业售后服 务人员完成故障处理和维修。 1 远程设备故障诊断简介 1 1 远程设备故障诊断发展与特点 远程设备故 障诊断的概念是在远程医疗概念的 基础上发展起来的一种设备诊断技术。国内外该技 术 的发展可 以追溯 到 2 0世纪 6 0年代初 , 伴随一些 新技
10、术( 如信息论、 控制论、 计算机和人工智能等) 不断被引入到故障诊断领域, 形成故障诊断系统。 5 0 工业仪表与自动化装置 2 0 1 5年第 2期 历经 5 0多年 , 故障诊断系统 的规模也从原来 的单机 监测发展到现在的远程分布式监测 , 使监测 范围从 现场扩大到全 国甚至全世界。现在 , 远程故 障诊断 的最大特点是设备与诊断资源在地域上 的分离 , 提 供服务的诊 断资源与被诊 断设备 之间通过 网络通 信, 组成一个逻辑整体, 这使得远程资源为设备提供 故障诊断服务 的形式有 了一些新的特点 I 4 J , 开放 性也愈来愈明显。一方面 , 可以将诊断任务分解为 不同故障域的
11、子问题, 再利用不同的远程诊断资源 进行诊断, 进而将所有这些诊断结论综合 , 会得到比 较准确的诊断结果 ; 另一方面 , 同一远程资源将可以 为不同地域的多个或多种设备提供诊断服务。因 此 , 远程故 障诊断系统具有以下特点 : 1 ) 资源协作性。诊断 系统 中可以有多个诊断 资源共同为一个设备协作进行故障诊断。 2 ) 多设备适应性。能够快速地重 构出相应 的 符合实际需要的诊断系统 , 比较方便地为不 同类型、 不同地域的设备提供故障诊断服务。 1 2 远程设备诊断技术定义 集成传统的故 障诊断技术与网络技术 、 计算机 技术和现代通信技术 的特点, 远程设备故障诊 断技 术的概念是
12、指在工业现场的设备发生故障征兆或发 生故障 , 现场的维护人员或故障诊 断系统对其不能 作出诊断时 , 通过与远端故障诊断中心建立连接, 由 远端诊断中心的领域专家、 故障诊断系统或者其他 先进故障诊断技术及时对其进行的诊断, 并给出诊 断结果。 2 基于 S 7 3 0 0 P L C的远程监控与诊 断系 统的构成 2 1 远程故障诊断系统原理 远程故障诊断系统原理如图 1 所示 。 图 1 远程故障诊断系统原理图 一方面, 远程故障诊断系统将根据现场具体设 备 的请求 , 通过设备通信接 口与设备进行交互 , 将设 备 的故障状况传输到故 障诊断协作平 台, 同时系统 会将诊断结果反馈给设
13、备, 即通过设备通信接口的 适配实现多设备适应性。另一方面, 诊断 系统可以 根据获取的故障症状的类型, 通过资源通信接口调 用多个不同的远程资源共 同为设备提供服务 , 并且 协调资源之间的关系, 即通过诊断资源的调度实现 多资源的协作。 2 2 基于 s 7 3 0 0 P L C的远程监控与诊断 系统的 构成 针对 实训 场所普通 系统数控化远 程诊断的需 求 , 该系统采用深圳市赛远 自动化系统有 限公司推 出的最新产品 , 可 以支持具有 以太网接 口或者 串口 的 P L C, 人机界面 H MI 以及其他控制系统的远程在 线上下载程序和诊断、 维护。系统网络如图2所示 。 该 网
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