轮胎成型机远程监测与智能诊断系统研究

论文摘要

随着现代工业系统的日益大型化和复杂化,为避免事故发生甚至系统崩溃造成的巨大经济损失,对控制系统的可靠性和安全性提出了更高的要求。研究和开发具有集监控和诊断功能于一身的故障诊断系统已经成为工业综合自动化发展的迫切需要,对这一问题进行研究具有重要的理论意义和应用价值。然而,工业系统趋向于大型化和复杂化,使得其越来越专业化,对一般技术人员来说越来越难以掌握,这在某种程度上限制了设备状态监测与故障诊断技术的推广和发展。远程监测及智能诊断技术是网络技术、计算机技术、信号分析以及故障诊断技术的结合,是生产发展的需要和科技发展的必然结果。充分利用该技术,不仅可以充分利用本地工业过程运行状态信息,减少故障的发生,而且可以有效地利用异地的物质和智力资源,加快故障排除,同时,还因其人性化设计而易于掌握,因此,该技术对工业的发展乃至整个国民经济有着十分深远意义。本文基于轮胎成型机设备研究、开发远程监测与智能诊断系统,其中,分析了远程监控与智能诊断系统的功能需求,着重研究了构建系统的关键技术,包括：网络技术、数据库技术、故障诊断技术、虚拟仪器技术和OPC技术及信号分析的方法。本文重点讨论了系统中现场监测站的设计与实现。其中,1.简单介绍了轮胎成型机的工艺,给出了其主要结构。2.简单介绍了轮胎成型机的控制系统,给出了其主要组成及各层功能。3.详细介绍了轮胎成型机的监控软件的实现,其中包括OPC服务器工程和LabVIEW监控程序。针对OPC服务器工程的设计,给出了实现步骤及说明,并讨论了应用程序使用OPC服务器获得数据的方法。针对LabVIEW监控程序,详细给出了其功能结构,介绍了各功能的实现,给出了实现过程中的LabVIEW关键程序源代码。最后结合实际应用说明了现场监测站设计方案的可行性。对于远程诊断中心,给出了主要功能结构,并讨论专家诊断模块的构成、中心任务及其基本工作工程。本文研究成果丰富了设备远程状态监测与智能诊断的方法,为今后开发高水平的系统探索了新的途径,积累了一定的研究经验。但是,远程监测与智能诊断是一个复杂的、涉及多个学科领域的系统科学,还有许多工作需要进一步完善。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 状态监控与故障诊断技术概述
• 1.2 远程监测与智能诊断技术
• 1.3 远程监测与故障诊断研究现状与发展方向
• 1.4 待解决的关键问题
• 1.5 本课题的研究任务
• 2 系统设计
• 2.1 设计要求
• 2.2 系统构成
• 2.3 工作原理
• 2.4 关键技术
• 2.4.1 系统结构模型
• 2.4.2 网络技术
• 2.4.3 数据库技术
• 2.4.4 信号分析的方法和内容
• 2.4.5 故障诊断技术
• 2.4.6 虚拟仪器技术
• 2.4.7 LabVIEW
• 2.4.8 DataSocket技术
• 2.4.9 OPC技术
• 3 现场监测站的设计与实现
• 3.1 轮胎成型机工艺简介
• 3.2 轮胎成型机结构
• 3.2.1 床身
• 3.2.2 主轴箱
• 3.2.3 成型鼓（主鼓）
• 3.2.4 传递环,卸胎装置
• 3.2.5 带束鼓（辅鼓）
• 3.2.6 辅鼓传动箱
• 3.2.7 滚压装置
• 3.2.8 胎侧供料架
• 3.2.9 主机供料架
• 3.2.10 辅机供料架（带束层供料架）
• 3.2.11 胎面供料架
• 3.3 控制系统设计简介
• 3.3.1 现场层部分
• 3.3.2 控制层部分
• 3.3.3 监测层部分
• 3.4 监控软件设计
• 3.4.1 OPC服务器工程设计
• 3.4.2 LabVIEW监控软件设计
• 4 远程诊断中心的设计
• 5 应用
• 6 结论
• 7 展望
• 8 参考文献
• 9 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 10 致谢