Система контроля состояния оборудования

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для контроля работы и диагностики функциональной надежности технологического оборудования типа металлорежущих станков. Технический результат заключается в повышении оперативности получения, обработки и реализации информации о функциональной надежности технологического оборудования. Технический результат достигается за счет того, что система контроля состояния оборудования содержит нагрузочное устройство станка-стенда, получающее команды от электронной вычислительной машины через цифроаналоговый преобразователь и блок измерительных преобразователей, соединенных с аналого-цифровым преобразователем. В систему введена электронная вычислительная машина с символьной обработкой информации, соединенная выходом с цифроаналоговым преобразователем и включающая блок предварительной диагностики, блок выбора неисправностей, блок точной диагностики, блок оперативной памяти и блок памяти. Изобретение позволяет управлять режимами нагружения станка-стенда, увеличить скорость расчета и прогнозирования показателей функциональной надежности станка-стенда. 1 ил.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для контроля работы и диагностики функциональной надежности технологичного оборудования типа металлорежущих станков.

Известна система сбора и обработки информации о надежности, содержащая последовательно соединенные автоматические устройства станков с числовым программным управлением, электронную вычислительную машину, промежуточные накопители, терминалы для сбора информации, терминалы для воспроизведения информации, печатающее устройство, блок памяти, оперативно-запоминающее устройство, логический блок, устройство регистрации информации, устройство опроса (см. Барабанов В.В., Портман В.Г. "Автоматизированная система сбора и обработки информации о надежности и использовании оборудования участка станков с ЧПУ АУ-1", ЭНИМС, г. Москва).

Недостатком этой системы является низкая степень автоматизации процесса диагностики функциональной надежности.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является система контроля состояния оборудования, содержащая нагрузочное устройство станка-стенда, получающее команды от электронной вычислительной машины через цифроаналоговый преобразователь, датчики, установленные на диагностируемых узлах станка-стенда, причем датчики соединены со входом блока измерительных преобразователей, соединенных с аналого-цифровым преобразователем, выход которого связан со входом электронно-вычислительной машины (см. Проников А.С. "Программный метод испытания металлорежущих станков", М. , Машиностроение, 1985 г., стр. 150-159). Ввод данных в ЭВМ, регистрация результатов и контроль за ходом испытаний производятся с помощью алфавитно-цифрового печатающего устройства, устройства ввода-вывода на перфоленту, алфавитно-цифрового или графического дисплея и графопостроителя.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится наличие двух электронных вычислительных машин: мини-ЭВМ или микроЭВМ, управляющей испытанием через нагрузочные устройства и систему ЧПУ станка, находящуюся в испытательно-диагностическом центре, и большой ЭВМ вычислительного центра, которая выполняет расчеты, связанные с прогнозированием, оптимизацией, обработкой априорной информации, с диагностикой и др. Из-за пересылок информации от мини-ЭВМ к большой ЭВМ система имеет невысокую скорость получения результатов, кроме того, скорость выполнения вычислительных операций также невысокая.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи обеспечения возможности быстро и точно обрабатывать все виды связей причин неисправностей в работе оборудования. Технический результат - повышение оперативности получения, обработки и реализации информации о функциональной надежности технологического оборудования.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в системе контроля состояния оборудования, содержащей нагрузочное устройство станка-стенда, получающее команды от электронной вычислительной машины через цифроаналоговый преобразователь, датчики, установленные на диагностируемых узлах станка-стенда, причем датчики соединены со входом блока измерительных преобразователей, соединенных с аналого-цифровым преобразователем, выход которого связан со входом электронно-вычислительной машины, особенность заключается в том, что электронная вычислительная машина выполнена с символьной обработкой информации и соединена выходом с цифроаналоговым преобразователем, при этом она содержит блок предварительной диагностики, блок выбора неисправностей, блок точной диагностики, блок оперативной памяти и блок памяти.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется представленной на чертеже блок-схемой, на которой показаны электронная вычислительная машина с символьной обработкой информации (ЭВМ СОИ) 1, включающая блок предварительной диагностики 2, блок выбора неисправностей 3, блок точной диагностики 4, блок оперативной памяти 5 и блок памяти 6. Электронная вычислительная машина с символьной обработкой информации 1 соединена через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7 с нагрузочным устройством 8 станка-стенда 9, к которому подсоединена подсистема сбора информации о функциональной надежности, включающая датчики контроля состояния 10, соединенные через блок 11 измерительных преобразователей с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 12.

Работа заявляемого изобретения осуществляется следующим образом.

От ЭВМ СОИ 1 управляющие сигналы проходят через ЦАП 7 и поступают на программное нагрузочное устройство 8 станка-стенда, 9, которое имитирует внешние и внутренние процессы, происходящие при обработке деталей на станке. Датчики 10, установленные на диагностируемых узлах станка, соединены со входом блока 11 измерительных преобразователей, выходные сигналы которых подаются на вход блока АЦП 12. Цифровой код с выхода АЦП 12 поступает на вход ЭВМ СОИ 1, которая осуществляет диагностирование функциональной надежности станка посредством блока предварительной диагностики 2. Последний в соответствии с введенными в него данными, на основании значений степени причинно-следственной связи, запомненных в памяти 5, вычисляет вероятности возникновения неисправностей каждого вида. Память 6 запоминает значения причинно-следственной связи между каждым из значений большого числа количественных данных, показывающих все виды неисправностей оборудования, и каждой из указанных причин неисправностей, а блок выбора неисправностей 3 из большого числа количественных данных выбирает те, которые соответствуют причинам неисправностей, имеющим высокую вероятность возникновения, по результату вычисления, полученному блоком 2. Блок точной диагностики 4 в соответствии с количественными данными, выбранными блоком 3, на основании значений причинно-следственной связи, запомненных в памяти 6, вычисляет окончательную вероятность возникновения неисправностей каждого вида.

Введение в систему контроля состояния оборудования электронной вычислительной машины с символьной обработкой информации позволяет управлять режимами нагружения станка-стенда, увеличить скорость расчета и прогнозирования показателей функциональной надежности станка-стенда, такие как вероятность безотказной работы, среднее время восстановления, наработки на отказ, коэффициент готовности и др.

Электронная вычислительная машина с символьной обработкой информации обладает быстродействием в операциях сложения и умножения алгебраических числе в 2,5 раза выше, чем у обычных ЭВМ, что обеспечивается благодаря сокращению числа команд пересылок алгебраических чисел из оперативного запоминающего устройства в процессор и обратно, выполняемых не по частям, а целиком.

Формула изобретения

Система контроля состояния оборудования, содержащая нагрузочное устройство станка-стенда, получающее команды от электронной вычислительной машины через цифроаналоговый преобразователь, датчики, установленные на диагностируемых узлах станка-стенда, причем датчики соединены с входом блока измерительных преобразователей, соединенных с аналого-цифровым преобразователем, выход которого связан с входом электронно-вычислительной машины, отличающаяся тем, что электронно-вычислительная машина выполнена с символьной обработкой информации и соединена выходом с цифроаналоговым преобразователем, при этом она содержит блок предварительной диагностики, блок выбора неисправностей, блок точной диагностики, блок оперативной памяти и блок памяти.

РИСУНКИ

Рисунок 1