一种冷轧机液压AGC故障诊断专家系统技术方案

本发明专利技术公开了一种冷轧机液压AGC故障诊断专家系统，本发明专利技术由工控机终端，现场状态监测与数据采集模块、传感器与无线传输模块、无线网络汇聚点模块、云专家服务器模块组成。其中传感器与无线传输模块包括测温传感器阵列模块、位置传感器阵列模块等多种传感器模块。云专家服务器模块包括专家数据库模块，推理机构模块，解释机构模块和故障诊断知识库和设备运行数据库。依据本发明专利技术建立的一种冷轧机液压AGC故障诊断专家系统，能够充分利用高速发展的软硬件技术及网络优势，将通过现场采集的或通过网络采集的数据分析与处理后送到云专家服务器，能够更加发挥专家系统的优势，提高冷轧机液压AGC系统的可靠性。

A fault diagnosis expert system for cold rolling mill hydraulic AGC

The invention discloses a cold rolling mill hydraulic AGC fault diagnosis expert system, the invention by the computer terminal, on-site monitoring and data acquisition module, sensor and wireless transmission module, wireless module, network convergence point cloud server expert module. The sensor and wireless transmission module includes temperature sensor array module, position sensor array module and other sensor modules. The cloud expert server module includes the expert database module, the reasoning mechanism module, the explanation mechanism module and the fault diagnosis knowledge base and the equipment operation database. On the basis of a cold rolling mill hydraulic AGC fault diagnosis expert system established by the invention can make full use of hardware and software technology and network advantage of high-speed development, will be collected from the field or through the network data analysis and processing to the cloud server expert evacuation, can play the advantage of expert system, improve the reliability of the AGC system of cold rolling mill hydraulic.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械设备状态监测技术，具体为一种冷轧机液压AGC故障诊断专家系统。
技术介绍
随着轧机自动化水平以及对板带材的质量要求的日益提高，对冷轧机的执行机构和控制机构的性能要求就越来越高，导致冷轧机的液压系统结构和信息传递过程越来越复杂，尤其是对于以冷轧机AGC系统为代表的工业电伺服系统。液压AGC系统是一个机、电、液综合系统，工作原理和结构均比较复杂，其中的机械系统、电气系统和液压系统任一系统或其某一部件的故障都会引发整个系统产生故障，其工作的可靠程度直接影响生产的连续性和冷轧机工作的可靠性，并且其故障的发生往往具有随机性。传统的诊断技术已经不能满足要求，针对于其故障诊断的复杂性，国内的研究人员开发了相应的专家系统来对液压AGC系统进行故障诊断。现有的故障诊断专家系统通常由人机接口、推理机、故障诊断知识库、数据库、知识获取机构和解释机构六大部分，如图1所示。在执行过程中，专家或工程师通过故障诊断专家系统输入输出知识，更新、完善故障诊断知识库；一般用户可以通过故障诊断专家系统输入打算求解的问题、已知事实及向系统提出询问；液压AGC系统通过故障诊断专家系统输出运行结果、回答用户的询问或向用户索取进一步的事实，最终为维修人员提供智能化的专家指导服务。现有液压AGC系统故障诊断专家系统不能满足日益增加的设备在线诊断与远程维护的需要，传统控制器在技术上无法跟上先进的故障诊断技术的发展，缺乏对设备进行运行状态监控，故障诊断功能无法实现在线对大量监测数据的采集处理与分析诊断，同时没有远程数据通讯功能。在申请人检索的范围内，目前有关冷轧机液压AGC的专利主要集中在改善其控制方法，以提高其控制精度方面，而有关对冷轧机液压AGC故障诊断专家系统方面的文献还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种冷轧机液压AGC故障诊断专家系统，以解决现有技术的难题。本专家系统采用“云”的概念，组建一个基于“云”的冷轧机液压AGC远程故障诊断专家系统。所有的数据库管理均由云专家服务器完成，计算、推理以及解释等也由云专家服务器完成，维修专家通过登录可以随时随地通过工控机终端接入网络，可以更新保存在云专家服务器中的故障诊断知识库及其他数据库，用户通过终端接入网络可以随时访问故障诊断专家系统进行故障判排，所有的访问和维修记录自动保存于云专家服务器的相应数据库。本专利技术由工控机终端1，现场状态监测与数据采集模块2、传感器与无线传输模块3、无线网络汇聚点模块4、云专家服务器模块5组成。其中，工控机终端1包括人机交互模块11、现场客户端数据库模块12和用户管理模块13。现场状态监测与数据采集模块2包括模拟信号采集卡模块21、数字信号采集卡模块22、网络信号连接模块23和信号分析与处理模块24。上述单元均通过现场状态监测与数据采集模块局部总线25相互连接。传感器与无线传输模块3包括测温传感器阵列模块31、位置传感器阵列模块32、振动传感器阵列模块33、压力传感器模块34、油液传感器模块35和无线传输模块36以及传感器与无线传输模块局部总线37。云专家服务器模块5包括专家数据库模块51，推理机构模块52，解释机构模块53和故障诊断知识库54和设备运行数据库55。本专利技术的特点和有益的效果在于：依据本专利技术建立的一种冷轧机液压AGC故障诊断专家系统，能够充分利用高速发展的软硬件技术及网络优势，将通过现场采集的或通过网络采集的数据分析与处理后送到云专家服务器以便专家系统进行分析整理，充分发挥远程专家系统的优势，提高冷轧机液压AGC系统的可靠性。附图说明图1是现有冷轧机液压AGC故障诊断专家系统组成结构示意图。图2是本专利技术冷轧机液压AGC故障诊断专家系统组成结构示意图。具体实施方式以下通过实施例及其附图对本专利技术的技术方案做进一步的说明。本专家系统采用“云”的概念，组建一个基于“云”的冷轧机液压AGC远程故障诊断专家系统。所有的数据库管理均由云专家服务器完成，计算、推理以及解释等也由云专家服务器完成，维修专家通过登录可以随时随地通过工控机终端接入网络，可以更新保存在云专家服务器中的故障诊断知识库及其他数据库，用户通过终端接入网络可以随时访问故障诊断专家系统进行故障判排，所有的访问和维修记录自动保存于云专家服务器的相应数据库。本专利技术由工控机终端1，现场状态监测与数据采集模块2、传感器与无线传输模块3、无线网络汇聚点模块4、云专家服务器模块5组成。其中，工控机终端1包括人机交互模块11、现场客户端数据库模块12和用户管理模块13。现场状态监测与数据采集模块2包括模拟信号采集卡模块21、数字信号采集卡模块22、网络信号连接模块23和信号分析与处理模块24。上述单元均通过现场状态监测与数据采集模块局部总线25相互连接。传感器与无线传输模块3包括测温传感器阵列模块31、位置传感器阵列模块32、振动传感器阵列模块33、压力传感器模块34、油液传感器模块35和无线传输模块36以及传感器与无线传输模块局部总线37。云专家服务器模块5包括专家数据库模块51，推理机构模块52，解释机构模块53和故障诊断知识库54和设备运行数据库55。下面对本专利技术的技术方案进行进一步说明。基于所述硬件系统，本专利技术可采用以下实施方式：实施例以某冷轧薄板企业冷轧机液压AGC系统为例，将位置故障、电磁阀故障、溢流阀故障、伺服液压缸故障、供油系统压力不正常或液压缸工作压力不正常、压力传感器故障、线路传输故障、PLC控制故障等故障分类建立云专家服务器模块5中的专家数据库模块51和故障诊断知识库54，对每一个故障现象和故障原因按照二叉树的结构建立故障判排的推理机构模块52及解释机构模块53，对每一步推理过程制作相应的文本、图片等素材并进行保存，同时根据厂家原始数据和各类运行数据建立设备运行数据库55；传感器与无线传输模块中的测温传感器阵列模块31、位置传感器阵列模块32、振动传感器阵列模块33、压力传感器模块34、油液传感器模块35及时对现场的冷轧机液压AGC系统进行现场状态监测，及时将现场信息数据反馈到现场状态监测与数据采集模块或无线网络汇聚点模块4中，并送入云专家服务器模块5中的专家数据库模块51，推理机构模块52，解释机构模块53和故障诊断知识库54和设备运行数据库55进行分析判断。专家用户或普通用户通过工控机终端1中的人机交互模块11接入相应的互联网、局域网或其他广域网访问云专家服务器模块5，进行远程交互，由工控机终端1中的用户管理模块13对登录用户进行选择，专家用户可以访问并更新现场客户端数据库模块12，更新后的现场客户端数据库模块12可以通过相应的互联网、局域网或其他广域网更新云专家服务器模块5中的各个模块，而普通用户则仅可以访问现场客户端数据库模块12。本专利技术的特点和有益的效果在于：依据本专利技术建立的一种冷轧机液压AGC故障诊断专家系统，能够充分利用高速发展的软硬件技术及网络优势，将通过现场采集的或通过网络采集的数据分析与处理后送到云专家服务器以便专家系统进行分析整理，充分发挥远程专家系统的优势，提高冷轧机液压AGC系统的可靠性。本说明未述及之处适用于现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷轧机液压AGC故障诊断专家系统，其特征为包括由工控机终端1，现场状态监测与数据采集模块2、传感器与无线传输模块3、无线网络汇聚点模块4、云专家服务器模块5组成。其中，工控机终端1包括人机交互模块11、现场客户端数据库模块12和用户管理模块13。现场状态监测与数据采集模块2包括模拟信号采集卡模块21、数字信号采集卡模块22、网络信号连接模块23和信号分析与处理模块24。上述单元均通过现场状态监测与数据采集模块局部总线25相互连接。传感器与无线传输模块3包括测温传感器阵列模块31、位置传感器阵列模块32、振动传感器阵列模块33、压力传感器模块34、油液传感器模块35和无线传输模块36以及传感器与无线传输模块局部总线37。云专家服务器模块5包括专家数据库模块51，推理机构模块52，解释机构模块53和故障诊断知识库54和设备运行数据库55。

【技术特征摘要】
1.一种冷轧机液压AGC故障诊断专家系统，其特征为包括由工控机终端1，现场状态监测与数据采集模块2、传感器与无线传输模块3、无线网络汇聚点模块4、云专家服务器模块5组成。其中，工控机终端1包括人机交互模块11、现场客户端数据库模块12和用户管理模块13。现场状态监测与数据采集模块2包括模拟信号采集卡模块21、数字信号采集卡模块22、网络信号连接模块23和信号分析与处理模块2...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓辉，周浩，谢奎，贺豪，钱晓明，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12