基于Internet面向机床的远程监测与故障诊断系统的研究与开发

摘要

微电子技术、计算机技术以及人工智能技术的迅猛发展及其在制造业中的应用，使得现代制造系统日趋复杂，自动化程度越来越高，同时对制造系统中的重要加工设备——机床的监控与故障诊断系统的要求也越来越高，Internet网络技术及传感器技术的发展，使得对机床进行远程监测与故障诊断成为可能.研究与开发基于Internet面向机床的远程监测与故障诊断系统有着重要的意义.该课题提出了基于Internet面向机床的远程监控与故障诊断系统的框架结构、技术体系结构，在分析了机床结构特点的基础上，研究了机床远程监测与故障诊断系统需实现的功能.在系统的监测功能实现方面，主要研究了机床各部件的监测信号的选取与数据分析及特征值的提取;在故障诊断功能实现方面，提出了简单诊断与精密诊断、自动诊断与人工介入诊断相结合的方法.文中还介绍了系统开发过程中所涉及到的支撑技术，详细介绍了机床远程监测与故障诊断系统的实现，包括开发环境、数据库设计与实现、功能设计和实现，在此基础上开发出数控磨床远程监测与故障诊断系统，并在无锡机床厂得到了应用.论文最后论述了对机床远程监测与故障诊断系统的进一步研究，介绍了未来的发展方向.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1机床监测与故障诊断的意义、目的及任务

1.1.1机床监测与故障诊断的意义

1.1.2机床监测与故障诊断的目的

1.1.3机床监测与故障诊断的任务

1.2机械设备远程监测与故障诊断技术的发展

1.2.1机械设备监测与故障诊断技术概述

1.2.2机械设备远程监测与故障诊断技术的发展概述

1.2.3机械设备远程监测与故障诊断技术的发展趋势

1.3机械设备远程监测与故障诊断技术在我国的应用情况

1.4本课题的来源及研究的主要内容

1.4.1本课题的来源

1.4.2课题研究的主要内容

1.5论文的组织结构

第二章机床远程监测与故障诊断系统的结构

2.1机床远程监测与故障诊断系统概述

2.1.1传统机械加工设备监测与故障诊断系统特点

2.1.2基于网络的机械加工设备远程监测与故障诊断系统特点

2.2机床远程监测与故障诊断系统分析

2.2.1机床远程监测与故障诊断系统的功能

2.2.2与远程服务系统的关系

2.3机床远程监测与故障诊断系统的体系结构

2.3.1机床远程监测与故障诊断系统的框架结构

2.3.2机床远程监测与故障诊断系统的网络结构

2.3.3设备远程监测与故障诊断系统的技术体系结构

2.3.4机床远程监测与故障诊断系统的功能模块

第三章机床远程监测与故障诊断系统的理论基础

3.1机床状态信息的采集

3.1.1机床监测参数的确定

3.1.2传感器的选择及安装

3.2监测数据的分析与处理方法

3.2.1振动信号的处理分析

3.2.2噪声信号的处理分析

3.2.3其他信号的处理分析

3.3故障诊断推理方法

3.3.1上、下限值比较判别法

3.3.2距离函数故障诊断法

3.3.3神经网络诊断法

第四章机床远程监测与故障诊断系统的支撑技术

4.1开发语言的选择

4.1.1.NET框架及Visual Studio.NET软件开发平台简介

4.1.2 ASP.NET特点及与ASP、Java的比较

4.2数据库管理系统的选择

4.2.1 Microsoft SQL Serve与Sybase SQLAnywhere、Oracle8i的比较

4.2.2 Microsoft SQL Serve 2000的特点

4.3ADO.NET技术

4.4 XML技术

第五章机床远程监测与故障诊断系统的开发

5.1开发环境和系统配置

5.2数据库的实现

5.3中间层与数据库间的交互

5.4中间层与客户端的交互

5.5中间层功能的实现

5.5.1远程数据存储功能

5.5.2远程监测功能

5.5.3远程故障诊断功能

5.5.4查询功能

5.5.5报表输出功能

5.5.6系统管理功能

第六章面向机床的远程监测与故障诊断系统的开发实例

6.1基于Internet数控磨床远程监测与故障诊断系统概述

6.1.1 MK2110数控内圆磨床主要部件结构及性能

6.1.2 MK2110数控磨床各部件的监测与数据处理

6.2系统功能的实现

6.2.1数据的存储

6.2.2监测功能的实现

6.2.3故障诊断功能的实现

6.2.4报警查询功能的实现

6.2.5历史数据查询功能的实现

6.2.6报表功能的实现

6.2.7系统管理功能的实现

第七章结论

7.1课题主要成果

7.2系统的完善和发展

致谢

参考文献

附录1 XML文档格式

附录2系统数据表结构