[發明專利]厚板軋機AGC伺服閥狀態監測與故障診斷系統

有效

• 申請號: 201210082699.1
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102628738A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 許黎明;王建樓;沈偉;王玉玨;郝圣橋;胡德金
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G06N3/08
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種軋機液壓AGC系統，具體是一種厚板軋機AGC伺服閥狀態監測與故障診斷系統。

背景技術

板帶材軋機是使軋件通過具有一定輥縫的軋輥從而生產出預期厚度板帶材的一種金屬壓力加工機。在板帶軋制過程中，板厚的尺寸精度是必須確保的最重要的質量指標，軋機液壓AGC系統是現代板帶軋機板厚精度控制、板形控制的重要手段。AGC系統根據實測板厚和要求軋制的板厚比較其偏差，通過伺服閥系統的控制，調整壓下油缸，以達到所要求的出口板厚。

軋機液壓AGC系統是控制復雜、負載力大、擾動關系復雜、控制精度和響應速度要求很高的設備，并且隨軋機自動化水平及板材質量要求的日益提高，對軋機液壓AGC系統控制性能要求也越來越高。液壓AGC系統的工作性能好壞與可靠性高低，直接影響整個軋機的正常工作，影響產品的質量。而電液伺服閥是液壓AGC系統的關鍵元件，它的性能關系到整個系統的控制精度和響應速度，也直接影響到整個系統工作的可靠性和壽命。

電液伺服閥要求精密，造價較貴，系統對工作介質清潔度要求高，管理維護費用較大，是電液伺服系統中最容易發生故障的部位，其性能和可靠性將直接影響系統的性能和可靠性。開展電液伺服閥故障智能診斷方面的研究可以提高整個AGC系統的可靠性和安全性，保證正常良好的生產秩序和產品質量，延長設備的使用壽命，降低維修成本，推進設備維修體制與方式的現代化。否則，如果液壓AGC系統一旦發生故障，將造成停機或影響產品質量，會帶來巨大的經濟損失。

電液伺服閥本身是結合機、電、液三種技術于一體的精密元件，其故障通常表現為機械故障、電氣故障、液壓故障的復雜耦合，這些給相關的故障診斷工作帶來一定的難度。電液伺服閥是液壓系統中最復雜和關鍵的部件之一，電液伺服閥智能維護技術和水平是液壓系統維護技術和水平的重要反映。

經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利(專利號CN101183050)提出一種基于位移測量的電液伺服閥動態性能高精度測試方法，采用位移傳感器作為無載油缸運動檢測元件，位移信號和電流信號經過處理和相關分析來測試電液伺服閥動態性能。株式會社東芝專利(專利號CN1519480)提出一種用于控制伺服閥開度的伺服閥控制裝置，以便通過輸入實際的伺服閥開度與伺服閥開度目標值的信號而使伺服閥開度符合一個目標，該控制裝置具有一個控制器，其構造成接收伺服閥開度目標值與實際伺服閥開度之間的差值信號，并產生用于驅動該伺服閥的伺服命令信號。但上述專利采用的信號量較單一，沒有給出伺服閥的當前運行狀態，并缺少性能退化預測。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種厚板軋機AGC伺服閥狀態監測與故障診斷系統，使其具備狀態故障自診斷和歷史數據存儲和查看功能，對系統故障的發現和及時更換伺服閥提供實時保障，以求最大程度地減少設備故障導致的損失。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括如下五個模塊：診斷操作模塊、診斷結果顯示模塊、信息輸入模塊、歷史數據分析模塊和神經網絡訓練模塊，所述系統運行之前首先用傳感器采集軋機的軋制力、傳動側和操作側的位移、以及伺服閥的開口度信號并在線存儲為文本文件；其中：

所述信息輸入模塊在軋機換取新的伺服閥時對新閥信息進行錄入并保存數據，以供所述診斷操作模塊調用；

所述神經網絡訓練模塊在有新的伺服閥數據時，采用神經網絡對該數據進行訓練將結果加入知識庫，并將該訓練過的數據供所述診斷操作模塊調用；

所述診斷操作模塊讀取待測試的文本文件，或/和所述信息輸入模塊和所述神經網絡訓練模塊的數據，對伺服閥進行診斷，并把結果發送到所述診斷結果顯示模塊；

所述診斷結果顯示模塊則顯示伺服閥的日期、閥號、位置號、診斷結果和健康度信息；所述健康度是表征伺服閥使用情況的指標，其范圍為0～1，0表示最差狀態，1表示最佳狀態；

所述歷史數據分析模塊提供某一閥的歷史運行狀態信息查詢。

所述信息輸入模塊主要負責換上新的伺服閥之后對于新伺服閥信息的錄入，可以輸入伺服閥上機時間、編號以及上機位置號，并根據輸入的信息將閥進行排序后進行保存。通過此模塊可以保存使用過的伺服閥的相關信息，便于診斷過程的準確判斷，也可供以后分析使用。