非侵入式礦井提升機PLC電控系統(tǒng)實時故障診斷方法的研究.pdf

1、針對礦井提升機的運行監(jiān)視和故障診斷的實際需求，本文提出了“非侵入式監(jiān)視”的新方法，用于提升機的監(jiān)視與故障診斷。這種監(jiān)測方法的核心是利用機器視覺，捕獲PLC指示燈的狀態(tài)圖像。以非侵入的方式獲取控制系統(tǒng)的狀態(tài)信息，而不是直接地以電氣并接的方式得到系統(tǒng)的狀態(tài)信息，以此來進行監(jiān)視或故障診斷。監(jiān)視系統(tǒng)沒有“侵入”控制系統(tǒng)內(nèi)部，意味著原控制系統(tǒng)和監(jiān)視診斷系統(tǒng)無電氣的聯(lián)系。這種方式可以避免監(jiān)控系統(tǒng)對原控制系統(tǒng)的“干擾”，從而保證系統(tǒng)更安全地運行。

2、r>　　因為PLC的LED指示燈，直接反映控制系統(tǒng)的開關、繼電器、接觸器等開關量的輸入或輸出狀態(tài)，所以使用視覺的方法就可以間接地獲取所需狀態(tài)信息。這就是“非侵入”監(jiān)視的基本原理。
　　這一技術實現(xiàn)的關鍵是LED陣列位置的自動標定和狀態(tài)識別。本文第2、3章詳細介紹了非侵入監(jiān)視系統(tǒng)的實現(xiàn)方法和相關技術。
　　為了實現(xiàn)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)視和故障診斷，除了從PLC模塊獲取信息外，還需要獲取提升機滾筒的轉速、轉角、轉向等信息（對應于容器速度

3、、深度和提升方向），以及司機操作主令手柄的狀態(tài)。本文也討論了采用附加編碼器來獲取這些信息的方法。
　　在信息獲取問題解決后，實現(xiàn)故障診斷的關鍵在于如何處理這些信息。本文第4章以TKM礦井提升機電控系統(tǒng)為例，按照提升機電控系統(tǒng)的故障征兆和故障源的對應關系進行歸類，系統(tǒng)地構建了主回路、安全回路、速度回路、動力制動回路、其它輔助回路故障樹。用下行法可以求出電控系統(tǒng)故障樹的最小割集，從而確定故障部位。在此基礎上，本文還介紹了故障樹的定量分