安钢高线设备故障诊断系统

        机械故障诊断是识别机器或机组运行状态的科学，它研究的是机器或机组运行状态的变化在诊断信息中的反映，其研究的内容包括对机器运行现状的识别诊断、对其运行过程的监测以及对其运行发展趋势的预测三个方面。从设备诊断技术的起源和发展来看，设备诊断技术的目的应是“保证可靠地高效地发挥设备应有功能”。这里包含了三点:一是保证设备无故障，工作可靠;二是保证物尽其用，设备要发挥其最大的效益;三是保证设备在将有故障或已有故障时，能及时诊断出来，正确地加以维修，以减少维修时间，提高维修质量、节约维修费用，应使重要的设备能按设备状态进行维修(即视情维修或预知维修)，改革目前按时维修的体制。  
        1   前言
        机电设备故障诊断是本世纪60~70年代产生并发展起来的一门综合性边缘学科。一方面，随着现代设备的日趋大型化、复杂化、自动化和连续化，设备一旦发生故障，给生产和质量以至人们的生命财产安全造成的影响往往大的难以估算，为使设备保持正常运行状态所花的维修费用在企业经营费用中也占了很大的比重，因此，为使这一占有重要地位的设备维修工作更加高效而科学，就必须对维修对象即设备的劣化、故障状态、故障部位及其原因有正确的了解;另一方面，信息传感技术、信号处理技术以及现代测试技术等相关学科的发展，特别是电子计算机技术的飞速发展，为设备故障诊断提供了极大的技术支持，从而使上述需要成为可能。机电设故障诊断技术就是在上述大背景下产生的。 
        2  安钢高速线材机组高速区存在的问题
        安钢高速线材机组高速区关键机械设备，如精轧机、减定径、吐丝机、夹送辊等，全部采用美国摩根公司最新产品，代表了线材生产设备的最高水平。高速区设备齿轮箱中使用很多集成度很高的组合轴。这些组合轴加工精度高、装配难度大，并且工作转速很高，最高可达14000rpm以上。目前高速区的设备仅依靠人工测量和观察的方法进行点检和事故诊断。实施这种方法存在很大的局限性，往往不能及时发现设备隐患，一旦发现，设备已经无法运行，造成恶性设备事故。投产一年半以来，在生产过程中已经发生多次大的事故，严重影响了生产的正常运行。
        3  安钢高线机组机电设备故障诊断系统构成
         为根本改变现在高速区设备事故频出的现状，扭转设备维护检修的被动局面，我公司工程技术人员积极探讨论证可行性方案，开发安钢高线机组设备智能故障探测系统。总体设计思路:通过安装在预精轧机、精轧机、减定径机、夹送辊和吐丝机上的115个加速度传感器，实时显示关键部位的振动值;监测振动值是否超过报警限;通过实时分析这些测点的频谱，早期发现部件缺陷;并借助诊断软件在报警和发现故障征兆后精确地诊断故障。
        3.1  系统硬件总体构成
        整个系统的硬件构成分为三级，如图1所示: