柔性制造系统(FMS)故障的诊断技术研究综述
点击数：7877 次 录入时间：03-04 12:01:16 整理：http://www.55dianzi.com 电工基础
（2）不同诊断数据、诊断知识及其相应的表达方法的合理综合应用，可以称之为信息集成，由于监控系统中还包含硬件设备，如传感器、PLC、NC、CNC等，但其是服务于监控及诊断的底层数据获取，因此，可以把硬件集成归属于信息集成中。 （3）多种故障模型、诊断推理策略或方法的组合应用，以及系统对多种智能方法的集成，包括人的集成，可以称之为功能方法集成。 （4）从现场诊断到远程诊断服务中心的网络化、多资源共享集成，可以称之为网络化集成。从学科交叉的角度，系统集成意味着多种学科在某种目标下的交叉、衔接、渗透和综合。 由FMS特点及其故障诊断的困难性看出，要建立有效、可靠的诊断系统，集成诊断势在必行。W.Hu所提出的集成诊断系统强调模块化及可重构性，并将故障树划分为3类：功能化故障树、原理性故障树和规则化故障树，在诊断过程中三者紧密联系，共同实现故障推理过程，并基于PLC监控信号提出了逻辑诊断和控制命令序列诊断模型。Abdoul等人将FMS的故障诊断及故障情况下加工任务的重新调度联系在一起进行研究，建立了FG（functional graph）及OAG（operation alaccessibility graph）模型，系统以FG模型为基础进行故障推理，以OAG模型为基础实现生产任务的重新调度，这一过程是紧密联系、协作完成的。国内，国防科技大学在“863”计划项目中，对FMS监控系统的总体设计和关键技术作了大量的预研工作，研究了系统安全、工件流、刀具流、加工设备等检测监控子系统的初步集成及统一协调处理问题。为了实现多种诊断方法的综合应用和集成，从软件设计方法上就要求一种更好的适用机制，多种信号检测、处理及分析方法、诊断方法、知识处理方法通过智能Agent封装，实现系统的总体集成。 3 研究的特点及存在的问题 3.1 研究的特点 （1）监控及诊断系统多为集中式结构，诊断系统总体架构按FMS的层次结构设计，呈递阶控制方式；考虑监控及诊断的实时性需要，采用简单的阀值判定和推理迅速的简易专家系统，并利用神经网络数值运算的快速性，来处理局部信息的状态识别问题；诊断系统结构由集中式向分布式、网络化方向发展，相关的研究已经起步。 （2）相关学科的新技术、新方法迅速应用于FMS诊断，但更多的是针对FMS的子设备或某一设备的子部件进行试验性研究，偏重于原理性探讨和应用的试探，特别是围绕知识处理问题，采用新型信息处理技术，力求建造实用性更高的专家系统；诊断方法、策略不断智能化，如模糊数学、人工智能的应用，智能诊断方法逐渐占据主导地位。 （3）软硬件系统的模块化、可扩展、可重构式结构已逐步得到采用，系统的组建以图形化组态方式进行。用户可以运用基本的、标准的部件（模块），各模块单元根据诊断对象的不同，经特征优化及细节设计实现通用而又专业的系统；监控系统的体系与布局与复杂制造系统的结构相适应，采取不同的系统层对应不同的监控与诊断模块，即故障诊断的层次模型，形成分布式信息拾取与处理，并逐级向上集成形成全局的状态检测与故障诊断系统，即“万能”、“柔性”、“可集成”系统。 （4）集成诊断开始受到重视，如多信息、诊断技术及方法的综合运用与集成，但显得零零散散，更多研究的出发点是就某一局部问题，将几种诊断方法相结合加以应用。 3.2 存在的问题 从国内外研究现状可以看出，现有的研究仍有许多不足： （1）集成化诊断思想还不成熟，缺乏合理的集成架构，基于MAS理论建造诊断系统，已有的研究不够深入，表现在Agent功能角色划分不明确，粒度太粗，以及缺乏如何从系统的角度去实现这一集成架构等等方面；状态监控与故障诊断系统的通用型智能化设计与实施方法研究还未形成明确的研究目标。 （2）诊断信息的传递及共享缺乏一个通用化、标准化的交互机制，传统的方法是通过应用程序接口（API）按一一对应的关系进行参数传递，该方法僵硬死板，其协议的不透明性导致系统的开放性受限制。已应用的诊断系统缺乏开放性和柔性，功能子模块之间采用“紧耦合”方式，表现为：当监测环境改变时，诊断系统难以适应；对诊断系统作局部调整时，牵扯的改动面太大，开发性是现代软件系统的发展方向；软件的重用、重构性不理想导致开发和维护困难。 （3）实时监测、故障诊断、趋势预报有脱节形象，特别是在FMS实时运行过程中，忽视了应用设备内部的信息，对PLC、CNC内部实时数据没有开发利用，而此类信息对故障的早期发现及“事后”诊断极有价值。上一页 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页
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