一种自动控制智能专家故障诊断系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于自动控制系统的设备故障诊断、维修、保障工作，能够提 高设备故障诊断效率，特别是一种自动控制智能专家故障诊断系统。
【背景技术】
[0002] 当前随着工业及科学技术的迅速发展，生产设备日趋大型化、复杂化、自动化和智 能化，尤其是对于一些复杂的设备，其系统技术结构十分复杂。设备维修人员在作业时，经 常会遇到对故障原因判断不准、故障机理分析不清和缺乏相关设备领域专家指导等方面的 问题。由于这些问题的存在，导致了一些设备出现故障难以及时得到维修，将严重降低自动 化控制系统的完好率和可用性，直接影响到设备的正常运行。所以自动控制系统的维修保 障工作已经成为当前亟待解决的问题，设计开发自动控制智能专家故障诊断系统，是解决 自动控制系统，设备故障诊断、维修、保障工作，提高设备故障诊断效率的有效途径之一。
[0003] 故障诊断专家系统的发展起始于20世纪70年代末，在各个领域已取得了令人瞩目 的成就，已成为当今世界研究的热点之一。国内在故障诊断专家系统方面起步稍晚，20世纪 80年代开始，国内部分高校和科研机构首先在汽车故障诊断领域对专家系统进行了研究， 随后在其他电子设备领域和电力应用领域相继进行了故障诊断专家系统的研究，有一些系 统已投入了实际运行，并创造了巨大的经济效益。但是，由于应用于自动控制系统的故障检 测具有它的特殊要求:应能够保证有很低的误诊率和漏诊率;能够根据完全的和不完全的 信息及时地进行故障的检测和诊断；能够迅速、有效和可靠地得出故障检测、诊断的结论。 所以，在自动控制系统的故障检测上，故障诊断专家系统的研究开展的较少，如何确保自动 控制系统的正常运转、怎样对自动控制系统的故障进行诊断处理，以及如何满足客户的需 求，并为他们提供良好的诊断、维护、维修服务等等，都是目前工业控制自动化故障诊断亟 待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种以基础自动 化设备做为基础平台，能够在线监控整个系统的运行状态，具有自动化程度高、适应性广、 操作方便、成本低、响应速度快、模拟性强、维护简单及自学习功能等特点的自动控制智能 专家故障诊断系统。
[0005] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：
[0006] -种自动控制智能专家故障诊断系统，其特殊之处在于包括外围设备和中心服务 器，外围设备包括PC服务器10和现场PLC设备11，中心服务器包括人机交互界面2、知识获取 服务器4、规则库服务器5、事例库服务器6、推理机7、解释器模块9、综合数据库服务器8和领 域专家工程师模块1，现场PLC设备11与PC服务器10相连，PC服务器10将现场PLC设备11的实 时运行信息汇总给综合数据库服务器8,综合数据库服务器8的输出端与解释器模块9连接， 知识获取服务器4、解释器模块9、综合数据库服务器8和领域专家工程师模块1分别与人机 交互界面2连接，知识获取服务器4的输出端分别连接有规则库服务器5和事例库服务器6， 规则库服务器5、事例库服务器6、解释器模块9和综合数据库服务器8分别与推理机7连接；
[0007] 所述推理机7包括知识库模块12和输入输出模块13。
[0008] 本实用新型的自动控制智能专家故障诊断系统，利用专家故障诊断系统适用于复 杂的、知识来源规范的自动控制系统，使得现场技术人员可以通过各服务器充分利用各种 信息和症兆，在计算机系统的帮助下，在设备故障诊断中，实现迅速的定位故障，准确找到 故障原因，缩短诊断时间，提高设备诊断维修的智能化水平。本实用新型的自动控制智能专 家故障诊断系统，具有自动化程度高、适应性广、操作方便、成本低、响应速度快、模拟性强、 维护简单及自学习功能的特点。对自动控制系统设备的故障诊断是高效的，应用于系统设 备故障诊断具有较高的可行性和应用价值。
【附图说明】
[0009] 图1:本实用新型的自动控制智能专家故障诊断系统结构示意图；
[00?0]图2:本实用新型的推理机结构不意图；
[0011] 图3:利用本实用新型的自动控制智能专家故障诊断系统进行故障诊断的工作流 程；
[0012] 图中：1、领域专家工程师模块，2、人机交互界面，3、用户，4、知识获取服务器，5、规 则库服务器，6、事例库服务器，7、推理机，8、综合数据库服务器，9、解释器模块，10、PC服务 器，11、现场PLC设备，12、知识库模块，13、输入输出模块。
【具体实施方式】
[0013] 以下参考附图给出本实用新型的【具体实施方式】，用来对本实用新型的构成作进一 步详细说明。
[0014] 本实施例的自动控制智能专家故障诊断系统，包括外围设备和中心服务器，外围 设备包括PC服务器10和现场PLC设备11，中心服务器包括人机交互界面2、知识获取服务器 4、规则库服务器5、事例库服务器6、推理机7、解释器模块9、综合数据库服务器8和领域专家 工程师模块1，现场PLC设备11与PC服务器10相连，PC服务器10将现场PLC设备11的实时运行 信息汇总给综合数据库服务器8，综合数据库服务器8的输出端与解释器模块9连接，知识获 取服务器4、解释器模块9、综合数据库服务器8和领域专家工程师模块1分别与人机交互界 面2连接，知识获取服务器4的输出端分别连接有规则库服务器5和事例库服务器6,规则库 服务器5、事例库服务器6、解释器模块9和综合数据库服务器8分别与推理机7连接;所述推 理机7包括知识库模块12和输入输出模块13。
[0015] 工作原理：当自动控制系统运行不正常时，用户3通过人机交互界面2输入获取的 设备运行故障信息，自动控制系统与现场PLC设备11相连，通过PC服务器10将现场设备的实 时运行信息在综合数据库服务器8内进行汇总。推理机7接收从人机交互界面2传送来的信 息，根据综合数据库服务器8汇总的记录，调用规则库服务器5中的有关规则，对该信息进行 相应的处理，并将处理结果送往人机交互界面2。若在规则库服务器5内进行检索时，无匹配 的规则或者基于规则推理，给出的措施没有解决故障，则启动事例库服务器6,此时源案例 与当前案例的匹配有两种情况，若是完全匹配，则按照源案例的解决措施直接解决故障，诊 断结束，若部分匹配，则通过人机交互界面2，运用领域专家工程师模块进行人为干预，对检 索得出的案例进行调整、修改，形成适合于当前故障的案例，将新案例的诊断过程、评价结 果，添加到事例库服务器6中成为新的事例，增加新的事例库记录，至此诊断结束。同时，向 规则库服务器5提供反馈，记录规则诊断的正误，为规则库服务器的修改与维护提供参考。
[0016] 各服务器的作用：
[0017] 1、知识获取服务器：用于存储领域专家经验、知识和已知的事实等，用户可以通过 人机交互界面，改变、完善知识库中的知识内容来提高专家系统的性能。
[0018] 2、人机交互界面:是自动控制智能专家故障诊断系统与领域专家工程师、用户间 的交互界面，负责将用户输入的信息转化成系统内规范化的表示形式，再把这些内部表示 交给相应的模块去处理，系统输出的内部信息也由它转化成用户易于理解的外部表示形式 显示给用户。通过该界面，用户通过与系统的对话过程完成对问题的求解。
[0019] 3、综合数据库服务器:主要存放与自动控制智能专家故障诊断系统相关的数据， 包括用户输入的信息、推理过程产生的新信息以及推理所得到的结论等。综合数据库中各 种事实、命题和关系组成的状态，既是推理机选用知识的依据，也是解释机制获得推理路径 的来源。
[0020] 4、推理机:是实施问题求解的执行机构。其任务是，接收从人机交互界面传送来的