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机电エ程技术2013年第42卷第11期
研究与开
DOL:10.3969/j、iss.1009-9492.2013.1.010
专家系统在制袋机故障诊断中的应用
彭泽光',肖波2,邵明
(1.广东中包机械有限公司,广东湖州515638;2.华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640)
摘要:分析了制袋机故障诊断的技术现状,闻述了专家系统在制袋机故障诊断中的应用前景,并提出了一个用于制袋机故障诊
断的专家系统,介绍了该专家系统的结构及知识库的构建方法,提供了制袋机智能故障诊断的有效技术途径。
关键词:制袋机;故障诊断;专家系统
中图分类号:TQ320.52
文献标识码:A
文章编号:1009-9492(2013)11-0031-03
Application of Expert-system in Bag-making Machine s Fault Diagnosis
PENG Ze-guang, XIAO Bo, SHAO Ming
(1. Guangdong Zhong Bao Machine Co, Ltd, Chaoan515638, China; 2. School of Mechanical &Automotive
EngineeringSCUT, Guangzhou510640, China)
Abstract: This paper analyzes the echnology status of fault diagnosis about bag-making machine nowadays, and expounds the
expert-system s application prospect in the field of fault diagnosis in bag-making machine. In this paper, we propose an expert-system
which is used for the fault diagnosis of amaking machine and mainly in oduce the structure of his expert-s stem and its construction
of knowledge base. This s stem provides us a effective echnical approaces of fault diagnosis in bag-making machine
Key words: bag-making machine; fault diagnosis; expert-system
1制袋机故障诊断的技术现状
功能存在某些局限性,需要提高诊断精度和扩大
传统的制袋机的故障主要是通过专业技术人诊断范围。
员来进行人工检测与维修的,这样的手段来进行
随着我国制袋机产业的不断发展壮大,我国
故障诊断不仅需要大量的人力、物力资源,而且制袋机装备已开始远销东南亚、南亚各国,一旦
对于拥有较多技术参数的制袋机来说,需要花费机器出现故障,设备生产企业既要能及时的为客
的检测时间非常多、效率低。现今部分制袋机上户排除故障,又要能节约技术员的宝贵时间和高
开始应用能自动检测的故障诊断系统,其主要通额的维修费用。因而在制袋机上开发故障诊断系
过仪器仪表对部分关键部位的状态检测来实现
统,通过其来实现机器状态的在线实时检测和故
这样的故障诊断方法相对于人工来实现故障诊障预测报警是今后制袋机发展的重要方向。
断,其效率高得多,但存在以下问题:一是现有2制袋机故障诊断专家系统的结构
的故障报警装置过于简单,只能大概的估计机器
本文开发一个制袋机的故障诊断专家系统,
哪个地方有问题,却不能精确的找出问题所在,它将专业维修人员的经验用于机器的故障诊断
比如,当温度控制出现故障时,不能准确判断到中,相当于有一位专业维修人员一直在监控一台
底是温控小板岀现故障还是检测温度的传感器出机器的运行状态;另一方面,机器通过故障诊断
现故障;二是制袋机上需要进行诊断检查的部专家系统可以很准确的判断其运行的状态和故障
位,不仅仅在于温度和速度这两个方面,还需对的准确发生位置,便于故障排除。
其一些关键部位的开关、传感器以及控制器的工
该专家系统由若干个模块构成,其结构如图
作状态进行监测和故障诊断。因而,其故障分析1所示叫
广东省重大科技专项项目(编号:2012AO80103001)
收稿日期:2013-08-06
31?
研究与开发
电工捏水2013年第42卷第11期
数据采集及处理机
5)知识获取器知识获取器来对知识库进
行管理和维护,若有新的故障信息产生或原始信
し数据库□
息的产生了新的变化,需要对知识库中的信息进
行更新,以保证和维护知识库的有效性、一致性
知识库
推理机
诊断信息
和完整性。该模块的详细结构如图3所示。
诊斷信息
知识获取器
解释器
用户界面
交互获取模块」「自动获取模抉」「传感器
图1故障诊断专家系统的结构
专家、用户
历史效据
被诊断对象
(1)知识库知识库是支持整个稈序系统运
图3知识获取模块
行的基础,它不仅包括诊断故障的知识,还包括
关于描述某个特定问题求解过程的知识(即如何
(6)黑板黑板是主要用来记录系统在进行
使用这些知识的知识)。本文开发的专家系统的知
诊断推理过程中用到的控制信息、中间假设和中
识库,包括实例库和规则库两个部分。实例库存间结构的数据库,其内容不断地改变。它包括计
储的是以往成功处理故障的历史信息,即成功准划、议程和中间解三部分。
确诊断过的故障实例。实例库的建立根据制袋机
(7)用户界面用户界面即为人机交互系
发生故障的部位来划分,比如制袋机热电偶故障统,它用于用户、领域专家或知识工程师与系统
库、光电腿故暲库和加热管故障库等。规则库是的交互作用,以实现人机处理。它能够使用户与
表达由一定的前提推导确定结论的知识,故障诊该系统进行对话,使用户通过输入一些必要的数
断中的规则是根据专业维修人员在长期实践经验据,来提出问题和了解推理过程及推理结果等。
中得到的经验总结的。
同时系统通过用户界面,要求用户回答问题,并
2)解释器解释器是对专家系统的诊断行回答用户提出的问题,进行必要的解释
为(即推理过程)的合理性进行解释以及它如何
该故障诊断系统的开发,主要针对制袋机中
详细的解决问题等。
常发生的或发生时对工作产生较大影响的故障。
(3)推理机推理机是故障诊断专家系统的在设计该系统时,根据专业维修人员的故障诊断
巾枢,它模拟专家解决问题的思维方式,控制并的思路来确定其工作流程。该制袋机故障诊断专
执行对故障的诊断,它的合理性直接影响了故障家系统诊断运行时,主要的流程为:首先采集与
诊断的正确性诊断相关的必要信息,将一些不便于处理的数据
推理控制器
推理执行据和效率。诊断信息进行转换,然后进行诊断推理。当系统故障
推理模块的结报警时,判断该故障是否为新故障,如为新故障
构如图2所示。
则当其成功判断之后,通过学习机制将这一新的
动态黑板
(4)数据故障信息储存于知识库中;如为已出现过的故障,
库数据库是当完成诊断任务时