[发明专利]厚板轧机AGC伺服阀状态监测与故障诊断系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧机液压AGC系统，具体是一种厚板轧机AGC伺服阀状态监测与故障诊断系统。

背景技术

板带材轧机是使轧件通过具有一定辊缝的轧辊从而生产出预期厚度板带材的一种金属压力加工机。在板带轧制过程中，板厚的尺寸精度是必须确保的最重要的质量指标，轧机液压AGC系统是现代板带轧机板厚精度控制、板形控制的重要手段。AGC系统根据实测板厚和要求轧制的板厚比较其偏差，通过伺服阀系统的控制，调整压下油缸，以达到所要求的出口板厚。

轧机液压AGC系统是控制复杂、负载力大、扰动关系复杂、控制精度和响应速度要求很高的设备，并且随轧机自动化水平及板材质量要求的日益提高，对轧机液压AGC系统控制性能要求也越来越高。液压AGC系统的工作性能好坏与可靠性高低，直接影响整个轧机的正常工作，影响产品的质量。而电液伺服阀是液压AGC系统的关键元件，它的性能关系到整个系统的控制精度和响应速度，也直接影响到整个系统工作的可靠性和寿命。

电液伺服阀要求精密，造价较贵，系统对工作介质清洁度要求高，管理维护费用较大，是电液伺服系统中最容易发生故障的部位，其性能和可靠性将直接影响系统的性能和可靠性。开展电液伺服阀故障智能诊断方面的研究可以提高整个AGC系统的可靠性和安全性，保证正常良好的生产秩序和产品质量，延长设备的使用寿命，降低维修成本，推进设备维修体制与方式的现代化。否则，如果液压AGC系统一旦发生故障，将造成停机或影响产品质量，会带来巨大的经济损失。

电液伺服阀本身是结合机、电、液三种技术于一体的精密元件，其故障通常表现为机械故障、电气故障、液压故障的复杂耦合，这些给相关的故障诊断工作带来一定的难度。电液伺服阀是液压系统中最复杂和关键的部件之一，电液伺服阀智能维护技术和水平是液压系统维护技术和水平的重要反映。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利(专利号CN101183050)提出一种基于位移测量的电液伺服阀动态性能高精度测试方法，采用位移传感器作为无载油缸运动检测元件，位移信号和电流信号经过处理和相关分析来测试电液伺服阀动态性能。株式会社东芝专利(专利号CN1519480)提出一种用于控制伺服阀开度的伺服阀控制装置，以便通过输入实际的伺服阀开度与伺服阀开度目标值的信号而使伺服阀开度符合一个目标，该控制装置具有一个控制器，其构造成接收伺服阀开度目标值与实际伺服阀开度之间的差值信号，并产生用于驱动该伺服阀的伺服命令信号。但上述专利采用的信号量较单一，没有给出伺服阀的当前运行状态，并缺少性能退化预测。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种厚板轧机AGC伺服阀状态监测与故障诊断系统，使其具备状态故障自诊断和历史数据存储和查看功能，对系统故障的发现和及时更换伺服阀提供实时保障，以求最大程度地减少设备故障导致的损失。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括如下五个模块：诊断操作模块、诊断结果显示模块、信息输入模块、历史数据分析模块和神经网络训练模块，所述系统运行之前首先用传感器采集轧机的轧制力、传动侧和操作侧的位移、以及伺服阀的开口度信号并在线存储为文本文件；其中：

所述信息输入模块在轧机换取新的伺服阀时对新阀信息进行录入并保存数据，以供所述诊断操作模块调用；

所述神经网络训练模块在有新的伺服阀数据时，采用神经网络对该数据进行训练将结果加入知识库，并将该训练过的数据供所述诊断操作模块调用；

所述诊断操作模块读取待测试的文本文件，或/和所述信息输入模块和所述神经网络训练模块的数据，对伺服阀进行诊断，并把结果发送到所述诊断结果显示模块；

所述诊断结果显示模块则显示伺服阀的日期、阀号、位置号、诊断结果和健康度信息；所述健康度是表征伺服阀使用情况的指标，其范围为0～1，0表示最差状态，1表示最佳状态；

所述历史数据分析模块提供某一阀的历史运行状态信息查询。

所述信息输入模块主要负责换上新的伺服阀之后对于新伺服阀信息的录入，可以输入伺服阀上机时间、编号以及上机位置号，并根据输入的信息将阀进行排序后进行保存。通过此模块可以保存使用过的伺服阀的相关信息，便于诊断过程的准确判断，也可供以后分析使用。