智能故障診斷系統在安鋼高線的應用

        摘   要     介紹了安鋼高線機組的現狀和智能故障診斷系統的構成及應用，并以診斷實例說明之。機電設備故障診斷是上世紀六七十年代產生并發展起來的一門綜合性邊緣學科。隨著現代設備的日趨大型化、復雜化、自動化和連續化，設備一旦發生故障，給生產和質量以至人們的生命財產安全造成的影響，往往難以估算，為使設備保持正常運行狀態，維修費用在企業經營費用中也占了很大的比重。因此，為使設備維修工作更加高效而科學，就必須對維修對象即設備的劣化、故障狀態、故障部位及其原因有正確的了解。信息傳感技術、信號處理技術以及現代測試技術等相關學科的發展，特別是電子計算機技術的飛速發展，為設備故障診斷提供了極大的技術支持，從而使上述要求成為可能。應用設備診斷技術的目的是保證可靠地高效地發揮設備應有功能。這里包含了三點：一是保證設備無故障，工作可靠；二是保證設備發揮最大的效益；三是保證設備在將有或已有故障時，能及時診斷出來，從而使設備能按設備狀態進行維修（即視情維修或預知維修），改革目前按時維修的體制。
        一、高速線材機組高速區存在的問題
        高速線材機組高速區的關鍵機械設備，如精軋機、減定徑機、吐絲機、夾送輥等，全部采用美國摩根公司最新產品，代表了線材生產設備的最高水平。高速區設備齒輪箱中使用很多集成度很高的組合軸。這些組合軸加工精度高、裝配難度大，并且工作轉速很高，最高可達14000r/min以上。目前高速區的設備僅依靠人工測量和觀察的方法進行點檢和故障診斷。這種方法存在很大的局限性，往往不能及時發現設備隱患，一旦發現，設備已經無法運行，造成惡性設備事故。投產一年半以來，在生產過程中已經發生多次大的事故，嚴重影響了生產的正常運行。
        二、高線機組智能故障探測系統構成
        為根本改變高速區設備故障頻出的現狀，扭轉設備維護檢修的被動局面，經過探討論證可行性方案，開發了安鋼高線機組設備智能故障探測系統。通過安裝在預精軋機、精軋機、減定徑機、夾送輥和吐絲機上的115個加速度傳感器，實時顯示關鍵部位的振動值；實現監測振動值超標報警；通過實時分析這些測點的頻譜，早期發現部件缺陷；并借助診斷軟件在報警和發現故障征兆后精確地診斷故障。
        1．系統硬件
        整個系統的硬件構成分為三級，如圖1所示。