Agent技術在變頻器故障診斷系統(tǒng)中的應用
時間:2008-07-01 16:59:00來源:yangliu
導語:?介紹基于Agent技術的變頻器(Inverter)故障診斷系統(tǒng)的實現(xiàn)技術,解決了故障診斷流程不確定所導致的軟件設計復雜和系統(tǒng)動態(tài)變化(人員變動、產(chǎn)品的改進、新品的研制、組成虛擬儀器的硬件變化)時軟件維護的問題。
摘要:介紹基于Agent技術的變頻器(Inverter)故障診斷系統(tǒng)的實現(xiàn)技術,解決了故障診斷流程不確定所導致的軟件設計復雜和系統(tǒng)動態(tài)變化(人員變動、產(chǎn)品的改進、新品的研制、組成虛擬儀器的硬件變化)時軟件維護的問題,證實了Agent技術的有效性和優(yōu)越性,同時也給類似的復雜軟件設計提供了一個新的思路。
關鍵詞:Agent;故障診斷;變頻器
故障檢測與診斷技術是一門應用型的邊緣學科[,它的理論基礎是現(xiàn)代控制理論、計算機工程、數(shù)理統(tǒng)計、信號處理、模式識別、人工智能,以及相關的應用學科。故障診斷(FD)始于(機械)設備故障診斷,其全名是狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷(CMFD)。它包含兩方面內(nèi)容:一是對設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測;二是在發(fā)現(xiàn)異常情況后對設備的故障進行分析、診斷。設備故障診斷是隨設備管理和設備維修發(fā)展起來的。歐洲各國在歐洲維修團體聯(lián)盟(FENMS)推動下,主要以英國倡導的設備綜合工程學(Terotechnology)為指導;美國以后勤學(Logistics)為指導;日本吸收二者特點,提出了全員生產(chǎn)維修(TPM)的觀點。美國自1961年開始執(zhí)行阿波羅計劃后,出現(xiàn)了一系列因設備故障而造成的事故,導致1967年在美國宇航局(NASA)倡導下,由美國海軍研究室(ONR)主持成立了美國機械故障預防小組(MFPG),并積極從事技術診斷的研究。美國的診斷技術在航空、航天、軍事、核能等尖端部門仍處于世界領先地位。英國在20世紀60-70年代,以Collacott為首的英國機器保健和狀態(tài)監(jiān)測協(xié)會(MHMG&CMA)最先開始研究故障診斷技術。英國在摩擦磨損、汽車和飛機發(fā)電機監(jiān)測和診斷方面具領先地位。日本的新日鐵自1971年開發(fā)診斷技術,1976年達到實用化。日本診斷技術在鋼鐵、化工和鐵路等部門處于領先地位。我國在故障診斷技術方面起步較晚,1979年才初步接觸設備診斷技術。目前我國診斷技術在化工、冶金、電力等行業(yè)應用較好。故障診斷技術經(jīng)過30多年的研究與發(fā)展,已應用于飛機自動駕駛、人造衛(wèi)星、航天飛機、核反應堆、汽輪發(fā)電機組、大型電網(wǎng)系統(tǒng)、石油化工、飛機和船舶發(fā)動機、汽車、冶金設備、礦山設備和機床等領域。我們和某世界著名電氣公司合作,根據(jù)其生產(chǎn)的ATV28系列變頻器整機故障診斷的要求,研制了基于Agent技術的ATV28變頻器故障診斷系統(tǒng)。
1 ATV28變頻器及其故障診斷
變頻調(diào)速作為一種肯定的系統(tǒng)已廣泛應用于各類調(diào)速傳動裝置,變頻器調(diào)速裝置取代直流調(diào)速裝置已成為必然趨勢,在一些生產(chǎn)機械上使用變頻調(diào)速,已成為這些機械更新?lián)Q代的一種標志。變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬、精度高、效率高和功率因數(shù)高、可靠性好、操作方便及便于同其他設備接口等優(yōu)點。ATV28系列變頻器為三相異步電動機用變頻器,可以滿足大多數(shù)電氣傳動應用的要求以及老設備更新改造的需求。主要應用領域包括通風機、空調(diào)設備、泵類、壓縮機、運輸帶、裝箱和包裝機械等。該變頻器保護功能完備,電源輸入具有欠壓保護,輸出具有接地保護、短路保護、過流保護、系統(tǒng)過熱保護等。ATV28變頻器有17個規(guī)格,交流額定輸入電壓有單相200V,三相200V,三相400V,也可以分別工作在單相220V,三相220V,三相380V(我國的電網(wǎng)電壓)的交流電壓下,變頻器輸出功率有0.37,0.75,1.5,2.2,3.0,4.0,5.5,7.5,11,15kW共10檔。
實現(xiàn)ATV28變頻器的計算機診斷系統(tǒng)需要解決以下問題:
(1)解決軟件流程的不確定性問題。與生產(chǎn)過程控制不同的是故障診斷過程具有很多的不確定性:測試流程、測試方法、測試儀器的使用、測試結果都具有很大的不確定性,使得軟件設計和維護十分困難。
(2)使多臺多種儀器協(xié)同工作問題。變頻器的故障檢測中所使用的儀器品種較多(如數(shù)字示波器、頻譜分析儀、KE2000萬用表),它們都是兩點(測量信號)輸入,只能測量局部的單一信號(如電流值、電壓值、電阻值等),而變頻器的故障診斷需要多點測量(有時需要幾十個點同時測量),必須實現(xiàn)多臺多種儀器的協(xié)同工作和數(shù)據(jù)(測量值)共享。
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