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一种注塑机故障诊断系统及诊断方法

阅读：638发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种注塑机故障诊断系统及诊断方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉公布了一种注塑机故障诊断系统及诊断方法，主要由数据采集模块、远程通信模块、云平台、数据处理模块、状态监测模块和异常报警模块组成。云平台包括云端故障诊断模块和云端存储模块；数据采集模块主要包括传感器、有功功率传感器、噪声监测仪和电流变送器。本发明通过对注塑机各种信号进行实时采集，云端数据不断更新，同时调用云端诊断系统，对采集的数据进行实时诊断或非实时诊断，判断注塑机是否处于故障或者预估注塑机的未来的工作状态，同时根据知识库和推理机，对诊断结果进行分析，为解决该故障提供一种解决方案。本发明不仅提高了注塑机故障诊断的效率，而且为解决该故障提供了一种方案。，下面是一种注塑机故障诊断系统及诊断方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种注塑机故障诊断系统及诊断方法，主要包括数据采集模块、远程通信模块、云平台、数据处理模块、状态监测模块和异常报警模块；云平台包括云故障诊断模块和云存储模块。
2.根据权利要求1所述的一种注塑机故障诊断系统及诊断方法，其特征在于所述的数据采集模块通过远程通信模块与云平台进行通信；
所述的数据采集模块包括传感器、有功功率传感器、噪声监测仪和电流变送器；所述的数据采集模块主要用于采集注塑机的现场数据，并将采集到的注塑实时信号数据通过远程通信的方式传送给云平台、存储备份。
3.根据权利要求1所述的一种注塑机故障诊断系统及诊断方法，其特征在于所述的云平台包括云故障诊断模块和云存储模块；
所述的云故障诊断模块主要用于注塑机状态的诊断与检测，根据实际需求，调用云端诊断系统，对采集的数据进行分析、处理，判断注塑机目前的工作状态，并将结果返回至云平台，存储；
所述的云端诊断模块中含有云端诊断算法，云端诊断算法包括故障诊断算法和状态预估算法；根据实际需求，调用故障诊断算法，判断注塑机目前的工作状态；若注塑机处于故障状态，对故障状态调用数据库，在知识库中寻找对应规则，并通过推理机，查询发生故障的可能原因，同时针对故障发生的原因提出解决方案，并将故障原因和解决方案存储在云存储中，同时与历史故障及解决方案进行比对。
4.根据权利要求1所述的一种注塑机故障诊断系统及诊断方法，其特征在于所述的状态预估算法用于预测注塑未来的工作状态，根据实际需求，调用状态预估算法，对注塑机的未来的工作状态进行预估，并为设备的维护和保养提供相应的时间和位置。
5.根据权利要求1所述的一种注塑机故障诊断系统及诊断方法，其特征在于所述的异常报警模块用于故障的警报，若通过云端诊断模块诊断出注塑机目前的工作状态处于故障状态，则通过异常报警模块将故障显示在电脑、云平台等，同时通过短信或邮件的方式通知工程人员做出相应的对策。

说明书全文

一种注塑机故障诊断系统及诊断方法

技术领域

[0001] 本发明属于注塑机大数据故障诊断领域，尤其涉及一种注塑机故障诊断系统及诊断方法。

背景技术

[0002] 目前，我国的塑料制品需求量大，而大部分塑料制品是通过注塑成型而成的，因此对注塑机的技术和发展提出了较高的要求。由于注塑机是属于连续生产，为了更好的掌握注塑机的运行状态，及时诊断出注塑机的故障同时能够及时的预估注塑机未来的工作状态，为注塑机停机保养进行正确的判断。注塑机故障诊断系统是保证注塑机正常持续工作不可缺少的部分。

[0003] 迄今为止，随着注塑云平台的快速发展，大部分云平台仅仅具备工单处理、生产管理、数据展示等功能，并不具备数据处理，同时并未对注塑机的电流信号、电压信号、振动信号等进行采集。因此现有的注塑机云平台完全不具备故障诊断及状态评估等功能，更不用说针对故障状态自动提出解决故障的方案。

发明内容

[0004] 为解决注塑机在日常工业生产中由于缺少故障诊断系统，而导致生产不能正常进行及注塑机状态不能得到较好的监测，不能及时的进行日常保养，从而导致影响正常的工业生产，本发明旨在提供一种注塑机故障诊断系统及诊断方法。

[0005] 为实现上述目的，本发明提出一种注塑机故障诊断系统及诊断方法，通过数据采集模块实时的采集注塑机的温度、压力、振动、转速、功率、噪声等信号，并将采集到的数据通过远程通信模块传到云平台，通过云平台的云端诊断系统对注塑机的各种信号进行分析，通过诊断模型和诊断算法得到注塑机目前的状态，同时将其显示在云平台或者工程人员的电脑及APP客户端，同时若处于故障状态，将自动根据注塑机知识库、推理机进行判断故障的原因，针对故障原因并提出解决方案。同时将故障状态及故障原因与历史的故障状态和原因进行比对，并将本次诊断结果和比对结果存储在云端存储模块中，并自动通过邮件或者短信形式将其发送给工程人员。提高了注塑机故障诊断的效率，保证了注塑机的持续生产。

[0006] 为实现上述技术方案，本发明一种注塑机故障诊断系统及诊断方法，主要包括数据采集模块、远程通信模块、云平台、数据处理模块、状态监测模块和异常报警模块组成；云平台包括云故障诊断模块和云存储模块；数据采集模块主要包括传感器、有功功率传感器、噪声监测仪和电流变送器。

[0007] 如上所述的远程通信模块的通信方式可以为有线传输、也可以使用GPRS、CDMA、NB-loT或其他适合本系统的通信方式。

[0008] 如上所述的云端诊断模型可以为模糊模型、状态预估模型可以为BP神经网络模型、预测控制模型。

[0009] 如上所述的云端诊断算法可以是基于规则的、基于专家知识、基于案例或适合本诊断系统的任何算法。

[0010] 如上所述的云端诊断系统的诊断方式可以分为实时诊断和非实时诊断；离线诊断和在线诊断或适合本系统的任何诊断方式。

[0011] 本发明通过数据采集模块实时采集注塑机的振动、温度、压力、电流、功率、噪声、转速转矩等信号，通过远程通信模块将采集的数据上传云平台，调用云平台中的云端诊断系统，对注塑机的状态进行实时监测或非实时监测，使工程人员能够掌握注塑机目前的工作状态，若注塑机处于故障状态，根据知识库和推理机，分析发生该故障的原因，针对该故障的原因提供一种解决该故障的方案。

[0012] 具体实施步骤如下：第一步，使用数据采集模块采集注塑机的各种信号，同时通过远程通信模块将其上传至云平台、存储备份；
第二步，根据实际需求，调用云端诊断系统，对采集的数据进行分析、处理，判断注塑机目前的工作状态，并将结果返回至云平台，存储；
第三步，若注塑机处于故障状态，对故障状态调用数据库，在知识库中寻找对应规则，并通过推理机，查询发生故障的可能原因，同时针对故障发生的原因提出解决方案，并将故障原因和解决方案存储在云存储中，同时与历史故障及解决方案进行比对；
第四步，异常警报，将故障显示在电脑、云平台等，同时通过短信或邮件的方式通知工程人员做出相应的对策。

[0013] 本发明的有益效果是：通过数据采集模块采集注塑机的工作信号，通过远程通信模块其上传云平台，根据实际需求调用云端诊断系统，对注塑机的工作状态进行预测与监控，通过云端算法与模型准确的判断注塑机的工作状态，根据故障模型和算法推断故障原因，并通过专家系统中的知识库、数据库、推理机得出解决故障的方案，同时通过神经网络模型，预测注塑未来的工作状态。附图说明

[0014] 图1为发明一种注塑机故障诊断系统结构框图；图2为发明一种注塑机故障诊断系统中数据采集结构框图；
图3为发明一种注塑机云端诊断系统结构框图；
图4为发明一种注塑机故障诊断方法流程框图；
图5为发明一种注塑机故障原因及解决方案寻找的流程框图。

具体实施方式

[0015] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。

[0016] 如图1所示，本发明提供了一种注塑机诊断系统结构框图，主要由数据采集模块、远程通信模块、云平台、数据处理模块、状态监测模块和异常报警模块组成；云平台包括云故障诊断模块和云存储模块；数据采集模块主要包括传感器、有功功率传感器、噪声监测仪和电流变送器。通过数据采集模块实时的采集注塑机的温度、压力、振动、转速、功率、噪声等信号，并将采集到的数据通过远程通信模块传到云平台，通过云平台的云端诊断系统对注塑机的各种信号进行分析，通过诊断模型和诊断算法得到注塑机目前的工作状态，并将诊断结果存储，自动显示在状态监测模块。

[0017] 如图2所示，本发明提供了一种注塑机故障诊断系统中数据采集结构框图主要由采集对象、传感器、放大器、滤波器、多路采样开关、采样保持器和A/D转换器组成；采集的对象主要有油泵电机功率、机筒加热功率、电流、压力、温度、转速转矩、振动、噪声等；采集的数据经过前置放大器和滤波器，通过多路采用开关进行采样选择，通过程控放大，采样保持后，经过A/D转换模块将其通过远程通信模块传送至云平台。

[0018] 如图3所示，本发明提供了一种注塑机云端诊断系统结构框图；其中主要由云数据、云诊断系统、云诊断算法组成；云诊断算法包括故障诊断算法和状态预估算法，通过获取云数据中的实时数据，调用云端诊断系统，根据实际的需求选择诊断方式是实时诊断、非实时诊断或在线诊断、离线诊断等。调用诊断算法，将诊断结果存储在云数据中，若无故障将根据实际需求进行状态预估，同时将预估结果存储在云数据中。

[0019] 如图4所示，本发明提供了一种注塑机故障诊断方法流程框图；通过云端诊断算法中的模型预估及验证算法，判断注塑机目前的工作状态，若为故障状态，将进行故障诊断，并将诊断结果通过邮件或者短信的形式通知给工程人员，并将诊断结果存储；若非故障状态，根据实际需求是否进行状态预估，若需要状态预估，调用预估模型和算法，对未来的工作状态进行预估，并将结果存储。

[0020] 如图5所示，本发明提供了一种注塑机故障原因及解决方案寻找的流程框图；针对注塑机故障诊断结果，将结果模糊化，同时调用知识库、推理机，获取响应的匹配规则，同时清晰化，获取发生故障的可能原因，并进行算法验证，一一排除可能原因，找到发生故障的真实原因，将故障结果输出，将发生故障的原因模糊化，获取匹配规则后进行清晰化，可能的解决方案，并一一验证，提出最终的解决方案。

[0021] 本发明通过数据采集模块采集注塑机的工作信号，通过远程通信模块其上传云平台，根据实际需求调用云端诊断系统，对注塑机的工作状态进行预测与监控，通过云端算法与模型准确的判断注塑机的工作状态，根据故障模型和算法推断故障原因，并通过专家系统中的知识库、数据库、推理机得出解决故障的方案，同时通过神经网络模型，预测注塑未来的工作状态。

[0022] 以上所述为本发明的具体设备及工艺情况，配合各图予以说明。但是本发明并不局限于以上所述的具体设备及工艺过程，任何基于上述所说的对于相关设备修改或替换，任何基于上述所说的对于相关工艺的局部调整，只要在本发明的精神领域范围内，均属于本发明。

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