针对刀具磨损状态在实际生产加工过程中难以在线监测这个问题,提出一种通过通信技术获取机床内部数据,对当前的刀具磨损状态进行识别的方法。通过采集机床内部实时数据并将其与实际加工情景紧密结合,能直接反映当前的加工状态。将卷积神经网络用于构建刀具磨损状态识别模型,直接将采集到数据作为输入,得到了和传统方法精度近似的预测模型,模型在训练集和在线验证试验中的表现都符合预期。刀具磨损状态识别的方法在投入使用时还有一些问题有待解决:①现有数据是在相同的加工条件下测得的,而实际加工过程中,加工参数以及加工情景是不断变化的,因此需要在下一步的研究中,进行变参数试验,考虑加工参数对于刀具磨损的影响,并针对常用的一些加工场景,建立不同的模型库。变换加工场景时,通过获取当前场景,及时匹配相应的预测模型即可。②本研究中模型是一个固定的模型。今后需要根据实时的信号以及已知的磨损状态,对模型进行实时更新,从而在实时监测过程中实现自学习,不断提升模型的精度和预测效果。监测电机主要是通过各种传感器和技术手段,实时获取电机的运行状态和性能参数。性能监测特点
电机马达监控系统适用于石油、化工、电力、煤炭、冶金、造纸、水泥等行业,可以实时对低压电动机的运行状态进行监测,对电机各类故障进行监测并存储故障信息,可以生成各类实时曲线(电压曲线、电流曲线等),为电机节能提供依据,并可实现电机节能管理。系统特点:1实时监测电机回路石化、电力、水泥等电机用量大户,需要对电机进行实时监测,监测内容包括电机的电流、电压、电能、频率、电机状态(起动、停止、报警、故障)等。在要求较高的场所还要对工艺参数进行监测,例如温度、压力等。本系统不仅可以监测电机电压、电流还能做能耗统计,工艺参数监测,可以大幅提高企业自动化程度。2集中监控,利于节能马达监控系统对用电大户电机进行实时能耗监测,监测到的数据可以作为节能依据,并可通过系统进行节能控制,利于电机节能应用。3提高自动化水平.电机监控系统是应用电力自动化技术、计算机技术和信息传输技术,集保护、监测、控制、通信等功能于一体的综合系统,杭州电力监测系统在实际工业环境中,存在许多环境噪声,可能干扰电机监测系统的信号。需要采用高度灵敏的传感器和滤波技术。
物联网技术为设备状态监测诊断带来了设备状态无线监测、高速数据传输、边缘计算和精细化诊断分析等先进技术。本项目相关的状态监测技术是要解决海量终端(传感器数据)的联接、管理、实时分析处理。关键技术包含海量数据的采集和传输技术、信号处理技术和边缘计算技术。对设备进行诊断目的,是了解设备是否在正常状态下运转,为此需测定有关设备的各种量,即信号。如果捕捉到的信号能直接反映设备的问题,如温度的测值,则与设备正常状态伪规定值相比较即可。但测到的声波或振动信号一般都伴有杂音和其他干扰,放大多需滤波。回转机械的振动和噪声就是一例。一般测到的波形和数值没有一定规则,需要把表示信号特征的量提取出来,以此数值和信号图象来表示测定对象的状态就是信号处理技术其次边缘计算与云计算协同工作。云计算聚焦非实时、长周期数据的大数据分析,能够在周期性维护、故障隐患综合识别分析,产品健康度检查等领域发挥特长。边缘计算聚焦实时、短周期数据的分析,能更好地支撑故障的实时告警,快速识别异常,毫秒级响应;此外,两者还存在紧密的互动协同关系。边缘计算既靠近设备,更是云端所需数据的采集单元,可以更好地服务于云端的大数据分析。
预测性维护对制造业在节省成本损耗、提升企业的生产效率和产业智能化升级具有非常重要的意义。国内工业现场的存量设备数目相当可观,绝大多数还没采用有效的预测性维护方案,尤其是大型旋转类设备,一般都是主要生产运行设备而且故障率相对较高,需要重点监控和维护。通过振动分析和诊治对旋转类设备进行预防性维护无疑向我们展示了一个极具发展潜力的市场。预测性维护在不久的未来将愈加凸显工业物联网中关键的应用优势,市场规模及需求将快速增长工业设备的预测性维护的市场需求显而易见。预防性维护想要产生业务价值、真正大规模发展却是遇到了两个难题。首先项目实施成本过高,硬件设备大多依赖进口。比如数采传感器、设备等。这导致很多企业在考虑投入产出比时比较犹豫。其次是技术需要突破,目前大多数供应商只实现了设备状态的监视,真正能实现故障准确预测的落地案例寥寥无几。供应商技术和能力还需要不断升级。预防性维护要想实现更好的应用,要在以下方面实现突破。实现基于预测的维护,提升故障诊断及预测的准确率提高软硬件产品国产化率,降低实施成本。用摄像头和图像处理技术来监测切削过程中刀具的形状和外观。磨损、缺口或其他异常可能通过图像分析来检测。
电机状态监测和故障诊断技术是一种了解和掌握电机在使用过程中的状态,确定其整体或局部正常或异常,早期发现故障及其原因,并能预报故障发展趋势的技术,电机状态监测与故障诊断技术包括识别电机状态监测和预测发展趋势两方面。设备状态是指设备运行的工况,由设备运行过程中的各种性能参数以及设备运行过程中产生的二次效应参数和产品质量指标参数来描述。设备状态的类型包括:正常、异常和故障三种。设备状态监测是通过测定以上参数,进行分析处理,根据分析处理结果判定设备状态。对设备进行定期或连续监测,包括采用各种测试、分析判别方法,结合设备的历史状况和运行条件,弄清设备的客观状态,获取设备性能发展的趋势规律,为设备的性能评价、合理使用、安全运行、故障诊断及设备自动控制打下基础。电机故障现代分析方法:基于信号变换的诊断方法电机设备的许多故障信息是以调制的形式存在于所监测的电气信号及振动信号之中,如果借助于某种变换对这些信号进行解调处理,就能方便地获得故障特征信息,以确定电机设备所发生的故障类型。通过监测设备振动的频率和振幅,可以判断设备是否正常运行或存在异常。耐久监测方案
电机监测涉及到对电机运行状态的实时监测和评估,以便及时发现潜在问题并采取适当的维护措施。性能监测特点
基于数据的故障检测与诊断方法能够对海量的工业数据进行统计分析和特征提取,将系统的状态分为正常运行状态和故障状态。故障检测是判断系统是否处于预期的正常运行状态,判断系统是否发生异常故障,相当于一个二分类任务。故障诊断是在确定发生故障的时候判断系统处于哪一种故障状态,相当于一个多分类任务。因此,故障检测和诊断技术研究类似于模式识别,分为4个的步骤:数据获取、特征提取、特征选择和特征分类。1)数据获取步骤是从过程系统收集可能影响过程状态的信号,包括温度、流量等过程变量;2)特征提取步骤是将采集的原始信号映射为有辨识度的状态信息;3)特征选择步骤是将与状态变化相关的变量提取出来;4)特征分类步骤是通过算法将前几步中选择的特征进行故障检测与诊断。在大数据这一背景下,传统的基于数据的故障检测与诊断方法被广泛应用,但是,这些方法有一些共同的缺点:特征提取需要大量的知识和信号处理技术,并且对于不同的任务,没有统一的程序来完成。此外,常规的基于机器学习的方法结构较浅,在提取信号的高维非线性关系方面能力有限。性能监测特点