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本课题针对陶瓷行业原料生产中,泥浆喷雾干燥塔喷管易产生堵塞的普遍性问题,开发了基于组件的陶瓷干燥塔管道堵塞故障诊断系统。整个系统选择管内泥浆流动变化引起的管壁振动为特征信号,综合采用频率法,各管道不同时刻的自相性和不同管道同一时间的互相关性进行模糊识别,实现喷管堵塞故障的诊断。传感器拾取的信号经过调理送入USB采集器完成A/D转换后,通过数据采集组件将数据提供给数据层组件,信号分析组件从数据层组件中提取实时或历时数据后进行模糊识别,识别的结果通过人机界面组件实时友好的显示喷管的工作状况,做到喷管堵塞故障的实时发现,利于提高粉粒料的质量和生产率。
本文阐述了喷雾干燥塔喷管振动机理以及引起喷管振动的原因,从理论上探讨了发生堵塞现象时,喷管振动状态的变化,并结合实际测量数据,分析不同堵塞程度下信号的频谱变化,各管道信号自相关、互相关信息,结合模糊识别理论,给出了具体的故障判断方法;在故障诊断软件开发方面,采用了目前先进的基于组件的软件开发方案,使得系统不仅易于扩充和更换组件模块,并且可以方便移植到相近的故障诊断系统中去。整个软件系统自底向上主要有以下几个组件:数据采集组件,负责采集实时数据;数据层组件,负责保存数据并对数据进行预处理;信号分析组件,负责用模糊识别理论进行故障识别;人机界面组件,负责系统与用户的友好交互。
基于组件的陶瓷干燥塔管道堵塞故障诊断系统利用模糊识别理论模糊加权各管道振动信号的特征值,其判断可靠性在实验数据中得到了肯定;利用组件开发技术进行故障诊断软件的开发,使诊断软件的几个模块具有了二进制的兼容性,使得这几个组件模块可以很方便的移植到其它相近软件,避免了软件的重复开发。
基于组件的陶瓷干燥塔故障诊断系统取代了传统的人工定时检查喷管状态的方法,及时、准确、可靠,降低了劳动强度,提高了生产率。