机电标准一体化设备故障诊断技术探讨

刘现智

摘 要：伴随着科技技术的日新月异，机电标准一体化设备日渐增多，并在多个行业中发挥着重要作用。机电标准一体化设备在日常运行过程中，难免会出现一些故障现象，进而影响到设备的正常运行。因此文章重点就机电标准一体化设备故障诊断技术展开相关探讨。

关键词：机电标准一体化设备;故障诊断;探讨

机电一体化设备的诊断技术，使生产安全得到保障，让企业可以了解到机电一体化中存在的故障，并采取相应的解决对策将其处理。要想使机电一体化设备充分的发挥作用，首先要使其工作稳定运转，这符合机电一体化设备的故障诊断标准，因为它是机电一体化设备在应用过程中的重要部分。虽然故障的发生是随机的，但是如果没有可靠的诊断技术作为支持，在发生故障时，可能无法处理，因此，在这个意义上，对故障诊断技术的分析是非常必要的。

一、机电一体化设备的构成

（一）设备层

通过设备层能够将高层PLC、计算机设备和低层阀门、拖动设备、传感器等设备进行连接，形成统一的机电一體化设备。从目前来看，随着现场总线技术的发展与稳定，网络结构会出现很多种类型。

（二）自动化和控制层

针对通信网络跟进行自动化控制，能够实现高吞吐量。通常情况下，工业网络主要以工业以太网、DH网络作为应用网络。控制网络不仅性能较好，而且还能够实现运动离散传动的集成控制，可以促进多信道传播对等通信数据和输入设置，并且可以通过特殊的时间片控制算法来提高传输的预定数据，实现了数据传播的稳定与正确性。

二、机电一体化设备故障诊断技术

（一）明确故障的类别

通过机电一体化故障诊断技术，能够针对故障损坏的零部件进行分析，判断故障产生的原因，在实际检测机电一体化设备运行时，能够通过对故障进行分类，帮助维修人员快速准确地判断故障成因，并且采取针对性的措施。

（二）油液磨损检测

通过对油液的实际成分以及设备运行状况进行分析，根据物理变化的特点来判断机电设备出现磨损的状态，可以更好地发现机电设备油液存在的问题，并且及时调整。

（三）在线诊断以及离线诊断

通过机电一体化设备故障诊断技术，能够实现离线诊断和实时诊断;在机电一体化设备故障诊断技术中融入现代信息技术，能够实时发现故障出现的位置并且判断成因;故障诊断技术的在线诊断技术能够针对机电型号以及模型解析等方面产生的故障，进行及时判断。

（四）机电设备参数检测

机电一体化设备在正常运行状态下，都具有相对应的功能参数范围，甚至所有的零部件都具有相应的参数。通过机电一体化设备故障诊断技术能够及时地分析机电设备运行状况的参数信息，并且判断与标准参数之间的差距，从而准确分析零件的损坏情况。

（五）专家诊断

专家诊断系统包括用户界面、系统检测、故障数据库分析、故障推理系统等内容能够有效分析机电一体化设备出现故障的原因，并且从庞大的数据库中进行搜索数据，减少人力物力的浪费，也可以提高故障检测的效率。

三、提高机电一体化设备稳定运行的对策

（一）组装和连接元器件的措施

传输信号失灵的主要原因是接触不良。在机电一体化设备故障诊断的实际过程中，由于接口问题难以处理，很容易造成设备故障。所以必须重视各个电器元件之间的连接机型的组装，增强机电一体化设备的稳定性，保证连接的效果。

（二）针对失灵元器件的措施

由于数控设备是由元器件共同构成，如果是其中任何一个元器件发生了失灵问题都会造成整体机电一体化设备失灵。所以必须要针对失灵的元器件进行及时更换，并且在针对元器件选择过程中认真挑选，保证整体质量。

（三）应对电磁干扰

机电一体化设备通过加工电容的方式来实现电气控制，所以在工作过程中，必须要实现电磁能量转换，但是这一过程经常会受到附近环境的影响，通过在大功率用电设备制动和启动过程中应用电磁干扰源，可以有效地减少电磁干扰的效果，避免畸变信号的产生。

四、实例分析

下面以茶叶机电一体化压缩设备为例，探讨其故障诊断技术。茶叶机电一体化压缩设备，集合了茶叶生产过程中的多个生产环节。主要包括茶叶杀青、茶叶理条、茶叶烘干。每个工艺过程都实现了多种机械加工设备的结合，很好的实现了茶叶生产加工过程中一机多用的功能，这不仅减少了加工设备的占地面积，还缩短了机械加工过程中人为因素而导致的茶叶品质下降问题。例如，微波茶叶杀青烘干一体机是利用微波辐射，一方面降低茶叶表面与内部的水分实现茶叶杀青;另一方面，还能通过微波辐射时间控制茶叶的烘干效果，较好实现了茶叶多功能机械化生产。

（二）茶叶机械加工工艺要求

茶叶的机械加工，主要是从传统的纯手工加工演变成自动化生产技术。所以，茶叶生产过程中对于加工工艺控制的要求比较高，特别是对茶叶加工的时间、温度、通风以及频率有着严格的控制指标。因此，茶叶机电一体化压缩设备的加工条件控制，一般是利用继电器、PLC 与单片机进行控制。例如，PLC 智能数字化处理技术，能够将茶叶生产设备上的温度、频率等参数进行数制转换，以保障数据的有效传输，从而实现人机交流与远程控制。

（三）茶叶机电一体化压缩设备的故障诊断技术

不可避免的是茶叶生产设备在生产过程中，因为内部零件磨损或操作不当等原因，很容易导致设备存在异常运行。故而设备故障诊断技术，加速了这些问题的解决，也推动茶叶生产有序、可持续发展。

1.振动诊断技术

其中，茶叶机电一体化压缩设备诊断技术主要包括振动诊断技术。其目的在于通过精密的诊断系统，准确查寻设备出现故障的位置与原因，机械的振动频率就是非常敏感而有效的诊断信号。例如，一体化压缩设备中，不可避免使用到电动机遇皮带轮的运转结构，单运转的皮带出现卡顿的振动时，表明皮带已经拉伸过度，应该尽快进行皮带的更换。现在的振动诊断技术，一般是采用信号放大仪进行振动信号的采集，对比信号汇总的图谱，从而实现故障的尽快发现。

2.温度诊断技术

温度信号查寻也是茶叶机电一体化压缩设备故障诊断的有效方式。设备运转过程出现故障的时候，一般很容易导致局部温度不正常化，表面这个部位的元件出现温度信号异常。所以，温度信号对于铁质机械故障检测具有良好的效果。从初始利用温度计进行温度测量，发展成红外扫描器进行温度图谱收集，加快了故障元件发现的可能性。尤其是通过收集到设备的各个元件与区域的温度图谱，因此，结合时间间隔的温度测量结果，就能够非常容易发现出现故障的区域。

3.铁谱剖析技术

此外，铁谱剖析技术也是非常重要的故障诊断技术，其一般是运用到冶金以及机械制造领域的机电一体化设备的故障诊断。尽管该技术还没有正式运用在茶叶机电一体化压缩设备的故障诊断，但是其在茶叶的生产加工有良好发展前景。因为茶叶生产受到外界因素影响非常敏感，利用铁谱剖析技术可以通过检测机械元件表面的磨损颗粒物，准确判断设备的受损情况。

总之，对于机电一体化设备而言，故障诊断方法多，掌握难度大，这就对技术人员提出了较高的专业要求，需要他们对设备的工作运行有着充分的了解，从而能在设备发生故障时及时发现故障原因。在进行分析的过程中不难发现对机电一体化设备的故障诊断日益趋向于专业与智能，不断加强对设备的故障诊断技术，既能保证设备的正常稳定运行，又能促进我国在这方面的发展。

参考文献：

[1]肖海军.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].中国设备工程，2018（16）

[2]陈开朗.机电一体化设备加工钛合金中金属机械故障诊断技术研究[J].世界有色金属，2017（03）

[3]刘彬.机电一体化设备的故障诊断技术浅述[J].化工管理，2016（17）