Jako hlavní ovladač průmyslových automatizačních systémů, spolehlivost válců přímo ovlivňuje účinnost výroby. Podle statistik 35% Pneumatický systém Poruchy jsou způsobeny opotřebením válce a náhlé poruchy mohou způsobit, že výrobní vedení ztratí až desítky tisíc juanů za hodinu. Tradiční pravidelná údržba má riziko nadměrné údržby nebo zmeškané inspekce, zatímco prediktivní údržba založená na vibračních signálech může přesně zachytit časné známky opotřebení a dosáhnout včasného zásahu chyb.
1. Generování mechanismu vibračních signálů válců
Typické zdroje vibrací
Opotřebení těsnění pístu: Poškození těsnicího kroužku způsobuje únik stlačeného vzduchu, což způsobuje nestabilní pohyb pístu (frekvence: 10-100Hz)
Vodicí rukáv vůle: Překročení tolerance odpovídajících odpovídající pásmu způsobuje, že se pístová tyč houpá (charakteristická frekvence: 50-300Hz)
Porucha ventilu pufru: Špatný výfuk vytváří vysokofrekvenční výkyvy tlaku (frekvenční pásmo: 500-2000Hz)
Charakteristické parametry vibrací
Typ poruchy | Charakteristiky časové domény | Charakteristiky frekvenční domény |
Utěsněte se | Náhlý nárůst amplitudy zrychlení o 30% | Zvýšení nízkofrekvenčního energetického poměru (<200 Hz) |
Ohýbání pístů | Periodický dopad ve tvaru vlny | Harmonické frekvence 1x/2x prominentní harmonické |
Selhání vyrovnávací paměti | Vrcholový faktor> 5 | Koncentrace energie ve vysokofrekvenčním rezonančním pásmu |
2.. Tři základní metody diagnostiky vibrací
Metoda 1: Metoda analýzy funkcí časové domény
Použitelný scénář: Rychlý screening časných abnormalit
Klíčové ukazatele:
Hodnota RMS (kořenový průměrný čtverec): 20% nad základní hodnotou je včasné varování
Vrcholový faktor (CF):> 3,5 označuje opotřebení dopadu
Kroky provozu:
Nainstalujte tříosý snímač zrychlení ve středu tahu válce
Shromažďujte data vibrací pro 10 pracovních cyklů
Vypočítejte Z-skóre CF a RMS (alarm, pokud se odchyluje od základní linie 3σ)
Metoda 2: Technologie demodulace frekvenční domény
Použitelný scénář: Přesně najděte vadné komponenty
Technický princip: Extrahujte modulační signál pomocí Hilberta Transforma
Diagnostický proces:
Frekvence vzorkování je nastavena na 5 kHz
Analýza spektra obálky se provádí na frekvenčním pásmu 200-800Hz
Identifikujte charakteristické frekvence:
Rychlost pístové tyče × počet kuliček (selhání ložiska)
Frekvence páru tření páru tření (opotřebení těsnění)
Naměřená data: Válec balení strojů má postranní pásmo při 125 Hz, který je diagnostikován jako opotřebení vodicího rukávu (vibrace se po opravě sníží o 62%).
Metoda 3: Inteligentní diagnostika strojového učení
Použitelný scénář: Monitorování sltiválníků
Modelová architektura:
Vstupní vrstva: 1S Vibrační segment (včetně funkcí domény časové domény)
Skrytá vrstva: 3-vrstvá síť LSTM (128 paměťových jednotek)
Výstupní vrstva: Klasifikace typu poruchy (přesnost> 92%)
Implementační cesta:
Shromažďujte historická data (každý 500 skupin normálního/opotřebení)
Vylepšení dat (přidejte Gaussovský šum pro zlepšení zobecnění)
Nasazení modulu výpočtu okrajů
3. Průvodce konstrukcí diagnostického systému
Doporučení pro výběr hardwaru
Komponenty | Požadavky na parametr |
Akcelerometr | Rozsah frekvenční odezvy 0,5-5 kHz |
Karta pro sběr dat | Vzorkovací rychlost ≥ 10 kHz/CH |
Analytický terminál | Podpora Python Tensorrt |