第四节 加工设备的自动监测

一、监控系统的组成、要求和分类

1.组成

    自动化加工监控系统主要由信号检测、特征提取、状态识别、决策和控制等四个部分组成。

  ——信号检测：从不同角度反映加工状态的变化。

   ——特征提取：从大量检测信号中提取出与加工状态变化相关的特征参数。

   ——状态识别：通过建立合理的识别模型，根据所获取加工状态的特征参数对加工过程的状态进行分类判断。

   ——决策与控制：根据状态识别的结果，在决策模型指导下对加工状态中出现的故障做出判决，并进行相应的控制和调整。 

                   图6-19 加工过程监控系统一般结构

2.要求

▲自动化加工监控系统的任务——对加工过程、机床以及刀具工况进行监控。

▲必须满足的要求：

  ——需要满足对加工过程中多个状态变量的监控；

  ——必须监测振动情况，在多轴加工的情况下，还必须选择观测方向；

  ——系统中必须采用相应的识别控制程序对加工过程出现的异常状态进行识别；

  ——必须监测加工过程的初始条件。

二、加工设备的故障诊断

▲监控的目标——检测并诊断故障。

▲诊断的定义——所谓诊断就是对设备的运行状态做出判断。▲内容：

   ——状态量的监测：就是用适当的传感器实时监测设备运行状态是否正常的状态参数。

   ——加工设备运行异常的判别：是将状态量的测量数据进行适当的信息处理，判断是否出现设备异常的信号。

   ——设备故障原因的识别： 找出加工设备发生故障的地点及原因。

   ——控制决策：就是对设备进行检修，排除故障，保证设备能够正常工作。

    状态监测是故障诊断的基础，故障诊断是对监测结果的进一步分析和处理，而控制决策是在监测和诊断基础上做出的，三者之间必须紧密集成在一起。