【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化控制，具体为基于自动化控制系统的远程诊断方法及系统。
技术介绍
1、随着全球工业化的深入发展和智能制造的兴起，数控机床等高端制造设备已成为现代工业生产中不可或缺的重要工具。这些设备以其高精度、高效率、高灵活性的特点，在航空航天、汽车制造、电子电器、模具加工等多个领域发挥着关键作用。然而，随着机床运行时间的增加和加工任务的复杂化，机床在运行过程中不可避免地会遇到各种故障问题。
2、传统的机床故障检测和诊断方式主要依赖于现场技术人员的经验和技能。当机床出现故障时，技术人员需要亲临现场，通过视觉检查、听觉判断、手动测试等手段来定位故障源，才能采取相应的维修措施。这种方式不仅效率低下，而且存在诸多弊端：
3、响应速度慢：现场技术人员需要一定的时间才能到达故障现场，导致故障处理存在滞后性，可能引发生产停顿和损失；
4、依赖人工经验：故障检测和诊断的准确性很大程度上取决于技术人员的经验和技能水平，容易出现误判和漏判的情况；
5、成本高：频繁的现场维修需要投入大量的人力、物力和财力，增加了企业的运营成本；
6、数据利用不足：传统的故障检测方式往往只能获取到有限的故障信息，无法充分利用机床运行过程中产生的大量数据资源，进行数据分析和挖掘。
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于自动化控制系统的远程诊断方法及系统，通过实时数据采集和远程监控，立即捕捉到待监测设备运
3、（二）技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：基于自动化控制系统的远程诊断系统，包括：
5、数据采集模块，用于实时采集待监测设备运行过程中的振动数据、温度数据、电气参数；
6、数据处理模块，用于将数据采集模块收集到的数据，进行滤波、去噪、特征提取，整合为有效数据集；
7、数据分析模块，用于接收有效数据集，分别对有效数据集中的振动数据、温度数据、电气参数进行分析，判断是否触发振动故障预警、温度故障预警及电器参数故障预警；
8、远程监控与诊断模块，用于接收数据分析模块的分析数据，实时展示待监测设备的振动波形图、温度曲线图、电气参数信息，并生成故障诊断报告；
9、远程控制模块，根据故障诊断报告的内容，对待监测设备进行远程控制，实现故障处理。
10、在上述基于自动化控制系统的远程诊断系统的优选方案中：数据采集模块的工作步骤为：
11、通过振动传感器，采集待监测设备的主轴、进给轴和工作台的振动信号，生成振动数据；
12、通过温度传感器，实时监测待监测设备的主轴轴承、电机和冷却液系统的温度，生成温度数据；
13、通过电气参数采集器收集待监测设备的电流、电压、功率因数和频率，生成电气参数。
14、在上述基于自动化控制系统的远程诊断系统的优选方案中：数据分析模块对振动数据进行分析的具体步骤为：
15、振动数据至少包括不同采样点的实时振动值；
16、根据不同采样点的实时振动值计算振动值的总体幅度，所依据的计算公式如下：
17、
18、其中，是第个采样点的实时振动值；的取值范围为1、2、3...，是采样点的总数，取值为正整数；振动信号的总体幅度的取值为非负实数；
19、获取振动数据中实时振动值的峰值，根据峰值与振动信号的总体幅度的比值，得到峰值因子，所依据的计算公式如下：
20、
21、其中，峰值因子的取值为正实数；
22、振动数据还包括正常运行状态下的历史振动值，根据历史振动值计算特征参数振动平均值，所依据的公式如下：
23、
24、其中，是正常运行状态下第个采样点的振动值，振动平均值取值为非负实数；
25、根据历史振动值、振动平均值，计算标准差，所依据的计算公式如下：
26、
27、其中，标准差的取值为非负实数；
28、根据振动平均值和标准差，确定设备正常运行状态下的振动范围阈值，其公式如下：
29、
30、其中，为振动范围系数，取值范围为正数；
31、将计算得到的峰值因子与振动范围阈值进行比较，当满足峰值因子不符合振动范围阈值的取值区间时，则触发振动故障预警。
32、在上述基于自动化控制系统的远程诊断系统的优选方案中：数据分析模块对温度数据进行分析的具体步骤为：
33、历史温度数据包括：温度采集天数和实际温度值，计算预测温度值，所依据的公式如下：
34、
35、其中，是采集天数的序数，取值范围为，的取值范围为；
36、设定温度阈值；
37、将计算得到的预测温度值与温度阈值进行比较，当满足预测温度值≥温度阈值的条件时，则该数据点异常，立即触发温度故障预警。
38、在上述基于自动化控制系统的远程诊断系统的优选方案中：数据分析模块对电气参数进行分析的具体步骤为：
39、电气参数包括：电流、电压、功率因数和频率，通过电流、电压、功率因数和频率计算预测功率消耗指数，所依据的计算公式如下：
40、
41、其中，为截距项，分别是待监测设备的电流、电压、功率因数、频率的斜率项，、的取值均≥0；
42、设定功率消耗指数阈值；
43、当满足预测功率消耗指数≥功率消耗指数阈值的条件时，则该数据点异常，立即触发电气参数故障预警。
44、在上述基于自动化控制系统的远程诊断系统的优选方案中：远程监控与诊断模块的步骤为：
45、利用振动波形展示界面，实时展示待监测设备各关键部位的振动波形图；
46、根据温度数据获取温度曲线图，实时展示待监测设备各监测点的温度变化，定位温度异常区域；
47、通过表格或图表形式实时展示电气参数；
48、基于预警触发情况以及实时展示的数据，形成故障诊断依据，判断为振动故障、温度故障或电器参数故障，生成故障诊断报告。
49、在上述基于自动化控制系统的远程诊断系统的优选方案中：当故障诊断报告的内容包括振动故障时，故障处理的方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：数据采集模块的工作步骤为：
3.根据权利要求2所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：数据分析模块对振动数据进行分析的具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：数据分析模块对温度数据进行分析的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：数据分析模块对电气参数进行分析的具体步骤为：
6.根据权利要求5所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：远程监控与诊断模块的步骤为：
7.根据权利要求6所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：当故障诊断报告的内容包括振动故障时，故障处理的方法为：
8.根据权利要求7所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：当故障诊断报告的内容包括温度故障时，故障处理的方法为：
9.根据权利要求8所述的基于自动化
10.基于自动化控制系统的远程诊断方法，其特征在于：用于实现权利要求1-9任一项的远程诊断系统，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：数据采集模块的工作步骤为：
3.根据权利要求2所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：数据分析模块对振动数据进行分析的具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：数据分析模块对温度数据进行分析的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的基于自动化控制系统的远程诊断系统，其特征在于：数据分析模块对电气参数进行分析的具体步骤为：
6.根据权利要求5所述的基于自动化控制系...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建豪，桂旭，季天虬，唐勇，张健，
申请(专利权)人：南通市产品质量监督检验所，
类型：发明
国别省市：
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