专利名称：可智能诊断与敏捷维修控制的摩擦驱动系统的制作方法
技术领域：
的摩擦驱动系统技术领域本实用新憩涉及一种摩擦驱动系统，尤其是一种基于智能诊断与敏捷维修 控制技术的摩擦驱动系统，在输送机采用摩擦式驱动的控制过程中采用智能沴 断与敏捷维修控制技术，厲摩擦输送机控制技术故嬅诊断领域。
技术背景现代科学技术的高度发展使得自动化生产系统的应用日益广泛，GIMS(设备 库存维护系统)、G伊S(地球信息处理系統)的蓬勃发展使自动化生产系统进入了 —个崭新的阶段，也使得这些系统日益趋向于高性能、大型化和复杂化。根据 可雞性工程理论，系统的性能越优良，结构越复杂，组成系统的各类部件数量 越多，系统发生故障的可能性便越大。系统结构复杂> 集成度高，系统各部件 之间相互关联、紧密结合，'在生产中形成统一的整体。系统--'旦发生故障，就 可能'引起链式反应，若不能快速找到故障的部位及原因，并及时进行排狳，轻 者会影响整个生产过程的进行，重者可能造成设备的损伤或被坏，甚至发生严 重的灾难性事故，给企业和社会造成难以挽照的经济损失。由于故障造成停机费用和损失极其昂贵，因此诊断与维修技术成为日趋重 耍的自动化技术中关键技术之一。20世纪末乃至21世纪将是智能化时代，伴随 智能控制硏究的勃勃生机、智能管理应用程度的高涨，智能诊断与敏捷维修技 术也会成为利^F和实际应用的热点。智能诊断与智能维修是人工智能与人工诊断维修方法、知识工程、计算机 与通信技术、软件工程、传感与检测技术等学科的相互交叉、相互渗透而产生 的学科和技术*智能诊断与智能维修系统是在状态监测系统、故障简易诊断系 统、故障精确诊断系统、故蹿专家诊断系统、故障维修决策系统的功能集成棊 础上，引用人工智能专家系统、知识工程、模式识别、人工神经网络、模糊推 理等现代科学方法和技术，进行集成化、智能化、自动化设计，实现新一代计 算机诊断与维修相结合的系统，已不再是传统的单纯计算机辅助诊断系统。智能诊断与敏捷维修控制技术不同于以往的基于数学模型和物理襖型的诊 断技术，它是利用专家系统、神经网络、模糊理论等进行诊断以及与其他传统 技术相融合的诊断技术和维修技术。开发研究智能诊断与维修系统的关键是研 究切实可行的智能诊断与敏捷维修技术，也就是人工智能方法如何合理应用于 故障诊断领域及充分发挥其效能进行敏捷维修的问题。发明内容本实用新型的目的在于针对.采用摩擦驱动的输送机系统快速维修问题，提 出一种基于智能诊断与敏捷维修控制技术在摩擦驱动上的应照。在靡擦式输送 机控本实用新型的技术解决方案本实用新型可智能诊断与敏捷维修控制的摩 擦驱动系统，包括摩擦驱动装置、控制系统和输出系统，它们通过现场总线分 站现场控制模块和主站PLC连接在一起，其特征在于摩擦驱动装置安装于输送 机系统的轨道上，在摩擦驱动装置处设有传感装置，所述控制系统包括PLC和 现场控制模块，PLC通过基于现场总线的网络与现场控制模块连接，在现场控 制模块中连接有备用回路系统。本实用新型可智能诊断与敏捷维修控制的摩擦驱动系统，其中传感装置具 有空气开关辅助触点、热继电器辅助触点或光电开关，它们分别设置在摩擦驱 动装置处，采集系统中设备运行信息。本实用新型可智能诊断与敏捷维修控制的摩擦驱动系统，其中备用回路系 统具有断路器、接触器、热继电器分别连接在现场控制模块的输入端，备用回 路系统的中间继电器连接在现场控制模块的输出端。本实用新型可智能诊断与敏捷维修控制的摩擦驱动系统，其中控制系统与 显示触摸屏连接。控制系统包括PLC (主站)和现场控制模块(分站)，基于现场总线的网络， 其上连接的负责采集设备运行信息的输入设备有空气开关辅助触点、热继电器 辅助触点、光电开关，用于通过现场总线网络控制摩擦驱动的传输；经过监控 采集信息比对可以立即驱动摩擦驱动，达到快速维修。本实用新型的优点由于本发明是基于敏捷维修技术，它与传统维修技术 相比，具有如下的特点1、 维修概念和理论不断创新维修作为一个过程，常常被定义为能产生一定效果、有逻辑关系的一系列 任务。随着维修实践的发展，对维修的认识已突破了传统的定义，其概念、内 涵不断扩展机械设备维修思想及策略等不断发展从"事后维修(BM)"发展 到"预防维修(PM)，、"预测维修(PDM)"乃至"改善维修(CM)"和"风险维 修(RBM)"等，移植了"并行工程"等理论，深化了"以可靠性为中心的维修 (RCM)"理论。基于信息、网络等技术的发展，维修技术也提出适用于满足分 散性和机动性越来越强的"精确保障"、"敏捷保障"等维修保障新理论。这些理论 创新以维修技术进步为基础，有效地引导了维修技术的发展。2、 更依赖维修技术应用基础研究要从根源上预防和解决故障，维修技术必须能够针对维修实践中机械设备 的磨损、腐蚀、老化、疲劳、失效和不稳定载荷的反应等机理性问题，对机械 设备寿命预测等规律性问题进行理论探索与试验研究，以及运用基础科学的理 论为解决维修不同领域中的普遍性问题提供理论和试验依据。维修技术的应用 基础研究需要广泛结合材料、冶金、机械、力学等科学技术领域的基础研究或 应用基础研究成果，以促进维修技术的发展。如新型润滑剂和控制腐蚀的材料 以及防污涂料等研究的基础是表面化学和应用材料研究。而材料、结构和数据 分析方面的基础研究将进一步提高无损评估方法的灵敏度。3、 信息技术的带动作用愈加突出信息技术以其广泛的渗透性、功能的整合性、效能的倍增性，在维修的作 业、管理、训练、指导等诸多方面都有着非常广泛的应用。已经衍生了全部资 源可视化、虚拟维修、远程维修、交互式电子技术手册等技术，促进了传统监 测与诊断技术进步，产生了基于虚拟仪器的监测与诊断等新仪器及系统，推动 了维修决策支持系统的智能化发展，提高了从各种完全不同的、分布极为分散 的系统和数据库中检索信息的能力，加速了维修信息系统与维修保障等系统的4、 多学科综合交叉发展趋势明显维修技术是一门较为典型的综合性工程技术，其发展和创新越来越依赖于 多学科的综合、渗透和交叉。不仅新兴的维修技术研究领域很多都跨越了传统 的学科分类，而且许多传统的维修技术研究领域也都通过更深入的开发、创新， 突破了原有的传统技术界限。如故障诊断系统已经逐步发展成为一个复杂的综 合体，其中包含了模式识别技术、形象思维技术、可视化技术、建模技术、并 行推理技术和数据压縮等技术。这些技术的综合有效地改善了故障诊断系统的 推理、并发处理、信息综合和知识集成的能力，推动故障诊断技术向着信息化、 网络化、智能化和集成化的方向发展。5、 向机械设备全系统、全寿命周期发展适应机械设备全系统全寿命发展要求，通过发展机械设备维修性指标论证、 分析设计、试验评价等技术，可以有效地将现代维修思想、维修保障要求以及 机械设备改进需求等反馈并影响机械设备的方案论证、性能要求、功能设计等 机械设备的研制和改造过程。总之，在摩擦驱动控制过程中采用智能诊断与敏捷维修技术，在保证系统 的可靠性的同时，使系统维护非常简便，使设备更换和系统扩充更加快速方便。
图1是摩擦驱动装置及控制盒布置图；图2是摩擦驱动装置及光电开关布置图；图3是摩擦驱动装置控制盒外部控制系统的结构示意图；图4是摩擦驱动装置控制盒内部控制系统的结构示意图。 图中的FRC1 4是摩擦驱动装置，FCB-2是摩擦驱动装置的控制盒，PH1~4是摩擦驱动装置的检测光电开关，QF1~5是空气开关，KM1~5是接触器，FR1~5是R热继电器，KA1 5是中间继电器，PL是报警灯。
具体实施方式
图1是摩擦驱动装置及控制盒布置图，摩擦驱动装置FRC1~4是整个输送机 线的主体，摩擦驱动装置FRC1-4安装于输送机系统由型钢制造而成的轨道上， 并按顺序被划分成多组，例如，每组可有四只摩擦驱动装置，每组摩擦驱动设 一只控制盒FCB-2，控制此组摩擦驱动装置FRC1 4的启动和停止。如图2所示是摩擦驱动装置及光电开关布置图，每个摩擦驱动装置FRC1 4 旁都有一个光电开关PH1~4，用于检测是否有工件在此处，并把检测信号输入 此组摩擦驱动装置FRC1-4的控制盒FCB-2的分站中。以控制盒FEC-2运转为例，当光电开关PH2在ON的位置时，检测到摩擦驱动装置FRC-2处有台车或 吊具；当光电开关PH3在OFF的位置时，检测到摩擦驱动装置FRC-3处无台 车或吊具；摩擦驱动FRC-2具备运转条件。图3是摩擦驱动装置控制盒外部控制系统的结构示意图，控制系统包括主站 PLC和分站现场控制模块，主要使用的PLC (Mitsubishi、 Siemens、 Omron、 AB、 Schneider),主要使用的分站现场控制模块(Mitsubishi、 Siemens、 Omron、 Turck、 P+F);基于现场总线的网络上连接的负责采集设备运行信息的输入设备有空气 开关辅助触点、热继电器辅助触点、光电开关，用于通过现场总线网络控制摩 擦驱动的传输。将分站现场控制模块与PLC连接，应用触摸屏可以显示各生产设备的运行 状态、运行参数、自动故障报警，记录故障历史，调出相关的控制程序。图3中摩擦驱动控制盒FCB-2，通过总线将PLC主站与控制盒FCB-2内的 现场分站连接起来；三相交流380V电源和零线从PLC的控制柜连接到控制盒 FCB-2。通过PLC比对空气开关辅助触点(图中未示出)、热继电器辅助触点(图 中未示出)、光电开关PH1-4等输入设备采集的信号来监控摩擦驱动系统中各个 设备的运行情况，从而智能判断诊断故障，发出警报并在触摸屏上显示出来， 维修人员看到提示后将切换到图4中虚线框部分的摩擦驱动控制盒内部的备用 回路，以达到故障的快速维修。图4是摩擦驱动装置控制盒内部控制系统的结构示意图。在该摩擦驱动装置 控制盒FCB-2内部设有备用回路系统包括空气开关、接触器KM2、热继电器 FR2、中间继电器KAl-4。图4中触摸屏与PLC连接，通过总线将PLC主站与 控制盒FCB-2内的现场分站连接起来，断路器QF1-4及备用QF5的辅助触点、 热继电器FR1-4及备用FR5的辅助触点都接入总线分站输入，中间继电器 KA1 4及备用KA5的线圈和报警灯PL都接入总线分站输出。当摩擦驱动FRC-2具备运转条件一，断路器QF2的辅助触点在ON的位置， 而热继电器FR2的辅助触点在OFF的位置时，中间继电器KA2就动作，接着 接触器KM2就动作，摩擦驱动FRC-2运转。如果断路器QF2的辅助触点在OFF的位置时，PLC智能诊断后发出报警， 报警灯PL闪亮，触摸屏上显示出摩擦驱动FRC-2处断路器QF2故障，维修人 员去控制盒FCB-2处，打开控制盒，将备用QF5更换上，快速恢复摩擦驱动FRC-2 运转。如果热继电器FR2的辅助触点在ON的位置时，PLC智能诊断后发出报警， 报警灯PL闪亮，触摸屏上显示出摩擦驱动FRC-2处热继电器FR2故障，维修 人员去控制盒FCB-2处，打开控制盒，将备用FR5更换上，快速恢复摩擦驱动 FRC-2运转。如果摩擦驱动FRC-2运转超时，PLC智能诊断后发出报警，报警灯PL闪亮， 触摸屏上显示出摩擦驱动FRC-2处超时故障，维修人员去控制盒FCB-2处，打 开控制盒，检查KA2有没有动作，如果KA2没有动作，将备用KA5更换上， 快速恢复摩擦驱动FRC-2运转。如果KA2动作了，再检査KM2有没有动作，如果KM2没有动作，将备用KM5更换上，快速恢复摩擦驱动FRC-2运转。 当其余空气开关、接触器、热继电器、中间继电器任一发生故障时，为了尽可能縮短停机时间采用智能维修与敏捷维修控制技术，切断此回路电源后，备用回路马上替换上，控制程序自动更改程序地址，恢复摩擦驱动运转，然后再去检査修复故障元器件。当输送机运行需要扩充增加摩擦驱动时，为了尽可能縮短停机时间采用智能维修与敏捷维修控制技术，切断备用回路电源后，马上利用上图4中虚线框部分的备用回路并在线编写程序，让摩擦驱动运转。
权利要求1. 一种可智能诊断与敏捷维修控制的摩擦驱动系统，包括摩擦驱动装置、控制系统和输出系统，它们通过现场总线分站现场控制模块和主站PLC连接在一起，其特征在于摩擦驱动装置安装于输送机系统的轨道上，在摩擦驱动装置处设有传感装置，所述控制系统包括PLC和现场控制模块，PLC通过基于现场总线的网络与现场控制模块连接，在现场控制模块中连接有备用回路系统。
2、 如权利要求1所述可智能诊断与敏捷维修控制的摩擦驱动系统，其特征 在于传感装置具有空气开关辅助触点、热继电器辅助触点或光电开关，它们分 别设置在摩擦驱动装置处，采集系统中设备运行信息。
3、 如权利要求1或2所述可智能诊断与敏捷维修控制的摩擦驱动系统，其 特征在于备用回路系统具有断路器、接触器、热继电器分别连接在现场控制模 块的输入端，备用回路系统的中间继电器连接在现场控制模块的输出端。
4、 如权利要求3所述可智能诊断与敏捷维修控制的摩擦驱动系统，其特征 在于控制系统与显示触摸屏连接。
专利摘要可智能诊断与敏捷维修控制的摩擦驱系统，包括摩擦驱动装置、控制系统和输出系统，它们通过现场总线和主站PLC连接在一起。摩擦驱动装置安装于输送机系统的轨道上，在摩擦驱动装置处设有传感装置，控制系统包括PLC(主站)和现场控制模块(分站)，基于现场总线的网络，PLC通过基于现场总线的网络与现场控制模块连接，其上连接的负责采集设备运行信息的输入设备有空气开关辅助触点、热继电器辅助触点、光电开关，用于通过现场总线网络控制摩擦驱动的传输；经过监控采集信息比对可以立即驱动摩擦驱动，达到快速维修。本实用新型应用了智能诊断与敏捷维修控制技术，在保证系统的可靠性的同时，使系统维护非常简便，设备更换和系统扩充更加快速方便。
文档编号B65G35/00GK201102804SQ20072003584
公开日2008年8月20日 申请日期2007年4月16日 优先权日2007年4月16日
发明者雷 杨, 郭大宏, 萍 魏 申请人:江苏天奇物流系统工程股份有限公司