摘要：在生产制造中，机电一体化系统尤为重要，只有做好机电一体化系统的日常维护与管理，才能保证生产制造的正常进行。针对机电一体化系统的的故障原因进行分析，以此为基础进行故障诊断方法的应用探讨，并根据具体的故障原因提出相应的建议和维护措施。通过全面的故障分析以及诊断方法的探讨，提高机电一体化系统的故障诊断水平和维护管理水平。
关键词：机电一体化；故障特点；故障诊断；方法
机电一体化系统有着极其复杂的系统结构，日常的维护与管理有一定的难度。但是，由于机电一体化系统的自动化控制技术对提高生产效率和降低生产成本十分有利，所以在生产制造业被广泛应用。而与其复杂结构相对应的，是机电系统难以实施的故障诊断和后期维护保养。正是为了实现对机电一体化系统故障的有效诊断与维护保养，所以需要对系统故障的诊断方法进行探讨。
1机电一体化系统故障原因及特点
1.1机械磨损。在机电一体化系统中，机械磨损是导致机械出现故障的主要原因之一。由于机械系统的装配不可能实现完全没有误差，所以零部件的制造误差和设备的装配误差会导致零部件相互接触时出现磨损，或是受力部件的直接磨损。而在系统荷载超过标准荷载或者部件的受力不均时，机械性磨损就很容易发生。这种磨损对设备造成的损害很大，且一般情况下具有不可恢复性。
1.2电气线路老化。作为机电设备的基础，电力系统是机电一体化系统中不可缺少的部分。在长时间的运行过程中，电力电子元件在受到电流、电压的长期冲击时，势必会出现氧化和老化现象。而电气线路的老化会使线路的绝缘性能下降，在受到较大电压会脉冲电流的冲击时，就很容易出现断路、短路和线路被击穿等情况。
1.3液压元件密封问题。导致液压元件出现密封性能下降的原因，并不是液压密封件本身的质量不过关或材料使用存在问题，而是因为在机电设备运行的过程中，液压元件会受到压力和交变载荷的影响，长时间的运行就会出现密封性下降的情况。在液压元件的密封性能下降后，常会因泄漏而导致液压管路被堵塞，造成整个系统的故障。
1.4人为因素。机电一体化系统中使用到的设备是行业内的先进设备，结构和操作都较为复杂，所以对系统的操作人员有较高的要求。在操作人员没有足够安全意识或操作技能不熟练的情况下，就容易引起机电系统装备故障。
1.5工况环境差。对于机电一体化系统装备而言，工作环境也会成为其正常运行的影响因素。在实际的生产活动中，温度、湿度、灰尘度和酸碱度等都是影响因素，而工作人员缺少对机电系统设备运行环境的保养，从而导致设备经常出现故障，缩短设备的使用寿命。
2机电一体化系统的故障诊断方法
2.1传统故障的诊断方法。对于机电一体化系统而言，传统的故障诊断方法就如同中医诊病，经验丰富的工作人员在设备的日常运行中，通过眼观、耳听、鼻闻、手摸的方法，对设备进行必要的敲打和注水，然后对设备出现的故障进行诊断。这样的传统诊断方法的成本相对较低，诊断的过程十分简单，在繁忙的生产制造中是较为使用的方法。但传统的诊断方法对故障判断的准确性没有保障，容易出现误诊的情况。由于缺少必要的科学检测仪器对其进行支撑，加之这种诊断方法需要工作人员对设备的结构十分熟悉其要具有相当丰富的经验，所以实际应用中使用传统诊断方法的频率越来越小，一般是在条件受到限制的时候以其作为辅助诊断的方法。
2.2现代故障诊断方法。现代故障诊断方法是利用现代技术进行诊断的方法，主要是运用大量的传感器及仪器仪表取代传统的诊断中人的眼耳口鼻，能够准确地对机电设备进行全面的故障诊断。在现代故障诊断方法中，主要有以下三种技术方法：
2.2.1专家系统技术。所谓专家系统技术，是指在一个数据系统中集成所有专家的专业技能知识，通过对机电设备的状态检测或对故障的特点数据进行分析，然后通过数据库中专家的知识判断设备出现的故障种类，完成故障诊断。对于专家系统技术，必须在构建专家知识库的前提下才能完成，即将可能出现的机械设备故障进行数据分析，并将其整理到数据库中，出现故障的时候利用数据库中的数据进行对比从而进行故障诊断。专家系统技术是目前最常使用的诊断方法，其诊断花费的时间较长，但其诊断结果的准确性极高。
2.2.2模糊技术。针对设备故障的特征数据进行机械设备故障的诊断，是专家系统技术最大的优势。但对于多种因素同时作用导致设备出现的故障，专家系统技术就无法进行故障诊断。而对于这样的情况，就需要使用模糊技术。模糊技术是针对多种因素共同作用下出现的故障诊断，以合理的模糊规则为前提，对不同故障因素进行轻重比较，然后通过逻辑推理的方式进行故障的诊断。模糊技术在机电一体化系统的故障诊断中使用频率不高，但其能对未知因素和不确定性因素导致的设备故障进行有效的诊断，所以在机电一体化系统的故障诊断中占有重要地位。
2.2.3神经网络技术。在现代故障诊断方法中，神经网络技术的出现相对较晚，是近几年才流行的故障诊断技术。其主要是以神经元的感知特性为基础，对不同的特征数据进行交叉处理，从而使故障诊断的准确性得到有效提高。同时，在使用神经网络技术的时候，可以结合其它的各种算法，从而提高故障诊断的工作效率和准确性。神经网络技术可以节约故障诊断的时间，提高工作效率，节约设备维护保养的成本，对机电一体化系统的正常运行有重要意义。
3维护管理建议
3.1实施状态维修策略。所谓状态维修策略，就是根据机电设备的实际状态，制定出科学合理的维修策略。机电设备的实际状态包含待机、运转、过载等多种状态，这些状态数据有赖于工作人员的日常记录和传感器的监测数据。状态维修能减少维修不全面或维修频繁对机械设备整体性能的影响，所以对降低机电一体化系统的运行成本有重要意义。目前，状态维修在国外的应用较为广泛，但国内正处于发展阶段。
3.2落实责任人制度。由于机电一体化系统中的设备结构复杂且操作难度大，所以需要实施责任人制度，实现所有设备都有对应的工作人员对其进行日常的管理和维护。对于因工作人员操作失误或是其它过失导致的系统故障，要根据实际情况追究责任，避免出现员工之间相互推卸责任的情况出现。
3.3提高操作规范性，引入监督机制。在机电一体化系统的日常运行中，一些工作人员缺乏必要的安全意识，在操作设备的过程中应付了事，从而使机电设备出现故障的频率较高，严重的甚至会导致设备报废。所以，要根据实际情况制定合理的监督机制，利用有效的监督机制对工作人员进行必要的约束，从而降低机电设备出现故障的频率。
3.4重视人才的培养。以往的老员工能通过传统的故障诊断方法实现对故障的全面诊断，并且故障诊断的准确性很高。但到了现代，操作人员对机电设备的结构了解不全面，且不说不能用传统的故障诊断方法对设备故障进行诊断，就连操作设备都存在问题。所以要加强对人才的培养，使工作人员能更好的进行机电设备的维护保养。
4结论
机电一体化系统对工业生产尤为重要，随着机械自动化水平的不断提升，其重要性还会不断提升。但相对而言，机电设备的机构也将越来越复杂，所以故障诊断将会变得更困难。这就需要不断进行机电一体化系统故障诊断方法的研究，以适应机电设备的不断更新。
参考文献
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作者：王龙 单位：重庆市智翔铺道技术工程有限公司
