柔性制造系统的故障诊断系统设计赵中敏（淮海工学院工程训练中心，222005）摘要 ：分析 FMS 的特点及其故障诊断的困难性；在对系统的总体设计思想进行剖析后，得到诊断系统总体模型结构；根据FMS 故障诊断的任务和要求，对各子系统或模块从功能上进一步分解，最后对监测与诊断子系统硬件结构进行构建；同时结合 CIMS 及 FMS 的发展趋势，说明了新一代故障诊断系统应当坚持以“软”促硬、基于多Agent 的智能集成及网络化远程服务的原则。在综合大量文献的基础上，指出当前研究工作的特点和已有研究存在的主要问题。对今后的发展进行了展望。关键词 ：柔性制造系统；故障诊断系统设计；模型；智能诊断系统中图分类号： TG659；TG502. 7 文献标识码： B 文章编号：1004-0420(2008)04-0026-041 FMS 特点及其故障诊断的困难性1. 1 柔性制造系统 (FMS)作为一类复杂的机电系统，其复杂程度、行为状态和工作环境等都与传统的制造系统有很大不同，比较明显的是:a. FMS 是对多个异质系统在功能及结构上的有机集成，属于复杂大系统;b. 系统强调高度自动化，智能程度要求较高;c. 相对于自动化生产线， 系统的动态行为更加复杂， 刚性控制减弱， 柔性更加明显 ;d. 系统具有容错控制， 当某一子设备或子系统发生故障时，系统的运行过程控制(即调度 )可以重构，以保证系统整体功能的不失性;e. 单一设备或系统的自身行为或故障不再局限于其自身范围内，常常会影响在功能或地域上相关、相连的设备或系统;1. 2 FMS 系统所具有上述特点，导致其故障诊断不仅有一般设备诊断的特点，而且表现得更复杂、更特殊。a.FMS 的高度柔性，必然要求系统内部的高度灵活性和运行模式的多样性，负面的影响是增大了系统的不确定因素和在模式转换过程中故障发生的高可能性;b.系统设备多样、 复杂，加工以柔性多任务为目标， 加工类型、 过程、工况多样，因此，难以全面搜集各种正常与异常状态的先验样本和模式样本，即诊断知识获取困难 ;c.过程状态及故障的断续性、突发性、模糊性、关联性及时变性更加明显，致使故障征兆信息、设备状态信息的获取比较困难，故障的快速定位难度更大;d.加工设备各部件间的动态联动性、离散性致使故障的传播性、 故障源的分散性更加明显 ;e.工件尺寸甚至误操作等随机干扰因素影响加大，使诊断系统的误诊、 漏诊的可能性更大，诊断推理的精确性、结论的可信度都有所下降;f.加工过程中信息量大而繁杂，适合于监...
