專利名稱：編碼器故障的自動(dòng)診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及基于邏輯相容性的編碼器故障診斷系統(tǒng)。 技術(shù)背景編碼器是將物理信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制并轉(zhuǎn)換為可用以通信、傳輸和存儲(chǔ)之形式的 設(shè)備，是一種重要的用于測(cè)速和定位用途的傳感產(chǎn)品。編碼器是傳感產(chǎn)品的一大重要分支， 擁有十分廣闊的市場(chǎng)，如機(jī)床工具、航空航天、鐵道交通、新能源及港口機(jī)械等行業(yè)，都在使 用著大量的編碼器產(chǎn)品。編碼器是通過(guò)“ 1 ”和“0”的二進(jìn)制編碼來(lái)將采集來(lái)的物理量(角位移或直線位移) 轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼可讀取的電信號(hào)，用以通訊、傳輸和儲(chǔ)存。按照工作原理可將編碼器可分為增 量式和絕對(duì)式兩類增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變 成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大??；絕對(duì)式編碼器的碼盤位置對(duì)應(yīng)確定的數(shù)字碼， 它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。作為各種各樣的大型復(fù)雜裝備中的一個(gè)重要部件，編碼器故障嚴(yán)重影響著這些裝 備的運(yùn)行和維護(hù)，甚至于引起設(shè)備故障、導(dǎo)致生命財(cái)產(chǎn)損失。所謂編碼器故障診斷是指在一 定工作環(huán)境下查明導(dǎo)致編碼器系統(tǒng)某種功能失常的原因或性質(zhì)，判斷劣化狀態(tài)發(fā)生的部位 或部件，避免由于狀態(tài)劣化所造成的損失。編碼器作為一種光電精密儀器，容易受到工作環(huán) 境的影響。由于某些行業(yè)(如冶金、港口機(jī)械、紡織機(jī)械及風(fēng)力發(fā)電等)的工作環(huán)境較為惡 劣，編碼器不免會(huì)受到干擾，從而影響處理電路、單片機(jī)板甚至程序邏輯，致使編碼器功能 失常，甚至導(dǎo)致關(guān)聯(lián)設(shè)備的故障。目前編碼器產(chǎn)品普遍缺少甚至是沒(méi)有錯(cuò)誤/故障處理能力。隨著編碼器產(chǎn)品的 應(yīng)用越來(lái)越廣泛，客戶已不再滿足于編碼器僅能將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，他們還要求編 碼器具備診斷功能，產(chǎn)品更加智能耐用；還希望編碼器具有更豐富的接口方式，可集成性更 高，使更多的關(guān)聯(lián)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化，甚至是在編碼器的體積方面上也能有更廣泛的選擇空 間。診斷的目的就是找出有毛病的部件。早期的故障診斷主要依靠個(gè)體專家或維修人 員通過(guò)感官、經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單儀表進(jìn)行。例如故障樹方法開始于癥狀或測(cè)試結(jié)果，再依據(jù)經(jīng)驗(yàn)性 的決策樹判斷，給出修理建議；對(duì)于專家系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，也是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)性的知識(shí)而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī) 程序，——當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，該程序是根據(jù)領(lǐng)域?qū)＜议L(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng) 故障歷史的深刻了解和大量的故障信息知識(shí)，來(lái)確定故障的原因和位置。這類診斷方法的 難題是知識(shí)獲取一方面領(lǐng)域?qū)＜倚枰L(zhǎng)時(shí)間積累才能獲得診斷對(duì)象知識(shí)(事實(shí)上這些知 識(shí)總是不完備的)；另一方面，從領(lǐng)域?qū)＜夷抢铽@得知識(shí)并將之轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可用的 產(chǎn)生式規(guī)則也是一大問(wèn)題。專家知識(shí)的形成、總結(jié)和積累需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，等到專家知 識(shí)積累起來(lái)，再依據(jù)這些知識(shí)研制出新的診斷系統(tǒng)，所要診斷的產(chǎn)品可能已經(jīng)淘汰了，或者 已經(jīng)過(guò)時(shí)了。近年來(lái)，基于模型診斷的研究與應(yīng)用是診斷測(cè)試領(lǐng)域所關(guān)注的熱點(diǎn)，發(fā)展很快，出
3現(xiàn)了多種解決方案。相容性診斷是一種典型的基于模型的診斷，其主要思想是根據(jù)系統(tǒng)組 成組件之間的連接關(guān)系建立待診斷系統(tǒng)的模型(如結(jié)構(gòu)，功能，行為)，這種模型通常用一 階邏輯語(yǔ)句來(lái)描述，根據(jù)系統(tǒng)的邏輯模型以及系統(tǒng)的輸入，我們能通過(guò)邏輯的推理理論推 導(dǎo)出系統(tǒng)在正常情況下的預(yù)期行為，如果觀測(cè)到的系統(tǒng)實(shí)際行為與系統(tǒng)預(yù)期行為有差異， 就說(shuō)明系統(tǒng)在邏輯上是不相容的，即存在故障組件，利用邏輯的推理理論，我們能夠確定引 發(fā)故障的組件集合。只要模型抽象的正確，就能診斷所有可能的故障，并且不但能處理新故 障(傳統(tǒng)診斷往往無(wú)能為力)，而且還能給出令人信服的解釋。并且由于它把系統(tǒng)的推理內(nèi) 核與系統(tǒng)模型分開，具有設(shè)備獨(dú)立性——只要更新系統(tǒng)模型就可用于診斷另外一種設(shè)備， 因而可推廣性好。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種編碼器故障的自動(dòng)診斷裝置。旨在為編碼器提供故 障診斷功能，實(shí)現(xiàn)一種基于邏輯相容性的絕對(duì)式編碼器的故障診斷。本實(shí)用新型所述的編碼器故障自動(dòng)診斷裝置是由故障診斷系統(tǒng)、編碼器和伺服系 統(tǒng)組成。按照自定義的通訊協(xié)議和命令約定，通過(guò)串行接口 RS422，故障診斷系統(tǒng)可以向編 碼器發(fā)送命令幀，設(shè)定編碼器的工作模式、獲得編碼器的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，而伺服系統(tǒng)可以從 編碼器獲得角度等電信號(hào)。編碼器是由單片機(jī)板、高低信號(hào)處理電路、高低讀數(shù)頭光電信 號(hào)、方位信號(hào)處理電路、方位讀數(shù)頭光電信號(hào)和機(jī)上時(shí)統(tǒng)等六個(gè)物理部分組成，其中單片機(jī) 板上實(shí)現(xiàn)了 RS422串行通信模塊、命令執(zhí)行模塊、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控模塊、格雷碼編制模塊等。故障診斷系統(tǒng)包括用戶界面單元、模型描述單元、語(yǔ)言解析單元、沖突識(shí)別單元、 診斷求解單元、故障定位單元和數(shù)字通信單元，其中用戶界面單元用于以圖形化的用戶界 面方式來(lái)進(jìn)行輸入模型描述、報(bào)告解析錯(cuò)誤、設(shè)定命令代碼、顯示編碼器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、配 置診斷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)等操作；描述配置單元負(fù)責(zé)用一種模型描述語(yǔ)言建立編碼器的系統(tǒng)模 型并以文件的形式存儲(chǔ)；語(yǔ)言解析單元用于讀取以文件存儲(chǔ)的模型描述文件，經(jīng)過(guò)單詞掃 描和語(yǔ)法解析，創(chuàng)建該描述文件的抽象語(yǔ)法樹；沖突識(shí)別單元的主要作用是識(shí)別系統(tǒng)模型 和編碼器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)之間的沖突；診斷求解單元主要用于產(chǎn)生診斷候選，對(duì)沖突進(jìn)行診 斷；故障定位單元可以定位編碼器系統(tǒng)模型下的可疑組件并突出顯示。本實(shí)用新型具有下述有益效果(1)為編碼器提供故障診斷功能。作為各種各樣的大型復(fù)雜裝備中的一個(gè)重要部 件，編碼器功能失常嚴(yán)重影響著這些裝備的運(yùn)行和維護(hù)。具有錯(cuò)誤/故障處理能力的編碼 器可以有效地預(yù)防和控制裝備劣化，減少生命財(cái)產(chǎn)損失。使用本發(fā)明的方法，可以提高診斷 測(cè)試效率，降低人力資源成本。(2)相比于傳統(tǒng)的診斷方法，近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的基于模型的診斷具有明顯的優(yōu)勢(shì)， 即不依賴于經(jīng)驗(yàn)、獨(dú)立于設(shè)備、模型可以重用。只要更新系統(tǒng)模型就可用于診斷另外一種設(shè) 備，因而具有設(shè)備獨(dú)立性、可推廣性好等優(yōu)點(diǎn)。(3)滿足市場(chǎng)對(duì)智能化編碼器的需要。從行業(yè)應(yīng)用的角度來(lái)看，不同的行業(yè)對(duì)編碼 器的要求不盡相同，例如有的行業(yè)要求編碼器的精度更高，有的要求編碼器具有更強(qiáng)的堅(jiān) 固防護(hù)性能，有的要求編碼器抗干擾、智能耐用，有的要求編碼器要有很好的集成開放性， 有的則對(duì)編碼器的體積要求更小。智能化編碼器響應(yīng)了這種市場(chǎng)需求，功能需求類型的客
4戶、安全攸關(guān)的行業(yè)應(yīng)用都需要智能化的編碼器。
圖1是本實(shí)用新型強(qiáng)調(diào)故障診斷部分的編碼器故障自動(dòng)診斷裝置的示意圖。指定 圖1為摘要附圖圖2是本實(shí)用新型強(qiáng)調(diào)編碼器部分的編碼器故障自動(dòng)診斷裝置的示意圖。圖3是本實(shí)用新型的故障診斷方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖4是本實(shí)用新型在診斷測(cè)試編碼器時(shí)所使用的數(shù)據(jù)通信格式的一個(gè)實(shí)施例的 示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述的編碼器的故障診斷裝置實(shí)現(xiàn)了基于模型的診斷過(guò)程，即模型表 示、沖突識(shí)別、候選產(chǎn)生、故障定位等內(nèi)容，此外本實(shí)用新型還給出了具有錯(cuò)誤/故障處理 能力的編碼器的組成及接口關(guān)系。圖1給出了本實(shí)用新型編碼器故障自動(dòng)診斷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，粗略地看它由故 障診斷系統(tǒng)101、編碼器102和伺服系統(tǒng)103組成，物理上故障診斷系統(tǒng)和編碼器之間、伺服 系統(tǒng)和編碼器之間通過(guò)串行接口 RS422相連，采用(雙工)異步通訊方式，波特率為230. 4K 位/秒。邏輯上按照自定義的通訊協(xié)議和命令約定，故障診斷系統(tǒng)可以向編碼器發(fā)送命令 幀，設(shè)定編碼器工作模式、獲得編碼器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，而伺服系統(tǒng)可以從編碼器獲得角度等 電信號(hào)。這里伺服系統(tǒng)只是一種遵守我們編碼器通信協(xié)議約定的物理系統(tǒng)，嚴(yán)格地說(shuō)不是 本發(fā)明的必選部分，是可選的。故障診斷系統(tǒng)101包括用戶界面單元101-1，用于以圖形化的用戶界面方式來(lái) 進(jìn)行輸入模型描述、報(bào)告解析錯(cuò)誤、設(shè)定命令代碼、顯示編碼器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、配置診斷系 統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)等操作，由 ModelUI、ErrReporterλ Configurator、Commander、StatusViewer 等類組成。模型描述單元101-2用于以圖形化的方式模型化編碼器系統(tǒng)，以文件的形式 存儲(chǔ)所建立的系統(tǒng)模型，由FileAccessor和Component及其子類組成，其中Component 下有 DComponent> DCSubcomponent、DCPort> DCConnection、DCTimer> DCPositionCard、 DCAngleCarcU DCSwitch、DCCircuitGD、DCCircuitFff, DCRS422 類組成，其中每個(gè)類都實(shí) 現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)組件的功能，即正常工作模式下和故障模式下的行為。語(yǔ)言解析單元用于讀 取系統(tǒng)模型描述文件，它包含掃描器和解析器兩部分，其中掃描器由GenericScarmer、 LogicScanner> GenericToken、KeywordToken> EOIToken、ErrorToken> IdToken 類組成，角軍 析器由 LObject、LTruePredicate、LFalsePredicate> LVariable、LFunctor> LPredicate、 LSentence, LSentences類組成。沖突識(shí)別單元的主要作用是識(shí)別系統(tǒng)模型和編碼器運(yùn) 行狀態(tài)數(shù)據(jù)之間的沖突，它在描述文件的抽象語(yǔ)法樹上實(shí)現(xiàn)了前向式的推導(dǎo)算法和后向 ζ 白勺 _ 帛胃夕去， TPObject、MBDTheoremProver > TPPropos it ion、 TPRul e> TPAssumption 類組成。診斷求解單元主要用于產(chǎn)生診斷候選，對(duì)沖突進(jìn)行診斷，由TPDiagnosor、 HSTreeDiagnosor、BHSTreeDiagnosor、BADiagnosor、GADiagnosor、GenericNode>HSNode> BNSNode, GACoder, BADCoder類組成。故障定位單元主要用于定位并高亮顯示編碼器系統(tǒng) 模型下的可疑組件，由Diagnoses、ValueHolder, DiagnosisPlacer類組成，用戶還可對(duì)于診斷進(jìn)行進(jìn)一步的鑒別。編碼器102的組成如圖2所示，它是由單片機(jī)板102-1、高低信號(hào)處理電路102_2、 高低讀數(shù)頭光電信號(hào)102-3、方位信號(hào)處理電路102-4、方位讀數(shù)頭光電信號(hào)102-5和機(jī)上 時(shí)統(tǒng)102-6等六個(gè)物理部分組成。其中單片機(jī)板102-1實(shí)現(xiàn)了 RS422串行通信模塊、命令 執(zhí)行模塊、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控模塊、格雷碼編制模塊等。實(shí)施例1本實(shí)用新型的第一優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)某型編碼器的故障診斷來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型方 法的實(shí)施應(yīng)用。應(yīng)用本實(shí)用新型的故障診斷系統(tǒng)通過(guò)串口與被測(cè)編碼器通訊，該系統(tǒng)發(fā)出 命令幀，接受被測(cè)編碼器的相應(yīng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和輸出，并與預(yù)期結(jié)果比較。在其它的實(shí)施例中， 也可以通過(guò)網(wǎng)線、USB線等接口與被測(cè)編碼器連接。圖3給出了實(shí)施應(yīng)用本實(shí)用新型的故障診斷方法的流程，具體包括1)故障診斷系統(tǒng)啟動(dòng)后，用戶使用對(duì)話框的指定位置打開一個(gè)系統(tǒng)描述文件；2)若該位置上不存在一個(gè)合法的系統(tǒng)描述，就在指定位置上為用戶新建一個(gè)系統(tǒng) 描述。否則，執(zhí)行第5步。3)用戶通過(guò)用戶界面單元為編碼器編寫一個(gè)系統(tǒng)模型，描述編碼器的組成及其接 口關(guān)系，再設(shè)定該系統(tǒng)模型的輸入值；4)保存系統(tǒng)描述文件。保存的內(nèi)容包括被測(cè)編碼器的系統(tǒng)描述文件、系統(tǒng)描述文 件路徑和一些運(yùn)行參數(shù)等；5)選擇系統(tǒng)描述文件、配置運(yùn)行參數(shù)。運(yùn)行參數(shù)配置包括編碼器的輸入值、診斷個(gè) 數(shù)上限以及診斷算法選擇等；用戶選擇要導(dǎo)入的系統(tǒng)描述文件，系統(tǒng)獲得該文件的存放位 置；6)掃描解析系統(tǒng)描述文件。語(yǔ)言解析單元讀取用戶選擇的系統(tǒng)描述文件，這時(shí)系 統(tǒng)會(huì)掃描文件中關(guān)鍵詞，再解析語(yǔ)言所認(rèn)可的語(yǔ)法單位，創(chuàng)建系統(tǒng)描述文件所對(duì)應(yīng)的抽象 語(yǔ)法樹；7)建立與被測(cè)編碼器的連接；8)構(gòu)造并發(fā)送診斷命令幀；9)被測(cè)編碼器收到診斷命令幀后，經(jīng)過(guò)一系列運(yùn)算或操作，返回運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù) (包括實(shí)際輸出值和觀測(cè)點(diǎn)上的實(shí)際觀測(cè)值)；10)故障診斷系統(tǒng)獲得編碼器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，把它們和用戶提供的系統(tǒng)輸入和期 望輸出值一并作為系統(tǒng)模型的輸入/輸出數(shù)據(jù)；11)執(zhí)行系統(tǒng)模型，搜索引起矛盾的假說(shuō)，匯總形成診斷算法所使用的沖突集合；12)針對(duì)得到的沖突集合，使用用戶選擇的診斷算法進(jìn)行診斷求解，計(jì)算可能的診 斷候選；13)根據(jù)診斷結(jié)果定位電路中的可疑組件，在系統(tǒng)模型上突出顯示可疑組件；14)需要進(jìn)一步對(duì)候選診斷鑒別時(shí)，為用戶指定進(jìn)一步的觀測(cè)點(diǎn)，用戶選擇觀測(cè)點(diǎn) 并指定期望的觀測(cè)值，繼續(xù)第8步；否則執(zhí)行第15步；15)匯總所有的診斷結(jié)果及其相關(guān)說(shuō)明，并按格式生成一份完整的診斷測(cè)試報(bào)告。實(shí)施例2本實(shí)用新型的第二優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)某24位絕對(duì)式編碼器的診斷測(cè)試來(lái)說(shuō)明實(shí)施應(yīng)用。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種電磁干擾源以及機(jī)械震動(dòng)，對(duì)編碼器的光電檢測(cè)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致輸出 波形發(fā)生畸變失真，導(dǎo)致控制系統(tǒng)不穩(wěn)定或誤動(dòng)作，甚至引發(fā)事故發(fā)生。例如；在軋鋼調(diào)速 系統(tǒng)中，編碼器是直接固定在電動(dòng)機(jī)的外殼上。當(dāng)軋機(jī)過(guò)鋼時(shí)會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸和外殼的 振動(dòng)，從而引起編碼器的誤動(dòng)作，引發(fā)事故。應(yīng)用本發(fā)明的方法對(duì)編碼器進(jìn)行診斷測(cè)試和過(guò) 程控制，提高整機(jī)系統(tǒng)的可靠性。假設(shè)本實(shí)施例有完整的編碼器系統(tǒng)描述文件，于是對(duì)編碼器進(jìn)行診斷測(cè)試和過(guò)程 控制的具體流程包括1)讀取系統(tǒng)描述文件和運(yùn)行參數(shù)。運(yùn)行參數(shù)配置包括編碼器的輸入值、診斷個(gè)數(shù) 上限以及診斷算法選擇等；導(dǎo)入系統(tǒng)描述文件，為語(yǔ)言解析單元配置路徑信息；2)掃描解析系統(tǒng)描述文件。讀取該描述文件時(shí)，系統(tǒng)會(huì)掃描文件中關(guān)鍵詞，再解析 語(yǔ)言所認(rèn)可的語(yǔ)法單位，創(chuàng)建電路描述文件所對(duì)應(yīng)的抽象語(yǔ)法樹；3)建立與被控編碼器的連接；4)構(gòu)造并發(fā)送命令幀，以觀察該24位編碼器的運(yùn)行狀態(tài)；5)被控編碼器收到命令幀后，經(jīng)過(guò)一系列運(yùn)算或操作，返回運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括實(shí) 際輸出值和觀測(cè)點(diǎn)上的實(shí)際觀測(cè)值；6)故障診斷系統(tǒng)獲得編碼器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，把它們和用戶提供的系統(tǒng)輸入和期望 輸出值一并作為系統(tǒng)模型的輸入/輸出數(shù)據(jù)；7)執(zhí)行系統(tǒng)模型，搜索引起矛盾的假說(shuō)，匯總形成診斷算法所使用的沖突集合；8)針對(duì)某個(gè)沖突，相關(guān)組件被視為一個(gè)新的邏輯組件；9)使用用戶期望的輸出值構(gòu)造一個(gè)命令幀，發(fā)送命令幀以約束邏輯組件的輸出 值；10)如果還有沖突，繼續(xù)執(zhí)行第8步，否則執(zhí)行第11步；11)匯總所有的診斷結(jié)果及其相關(guān)說(shuō)明，并按格式生成一份完整的診斷測(cè)試報(bào)告。圖4給出了本實(shí)用新型在對(duì)該24位編碼器進(jìn)行診斷測(cè)試時(shí)所使用的命令幀結(jié)構(gòu) 的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。該24位編碼器采用直接置數(shù)的電調(diào)零方式，能夠接受數(shù)字通訊系 統(tǒng)的控制命令，提供與采樣脈沖同步的高低方位測(cè)角信息。為進(jìn)行診斷測(cè)試，首先建立串口 連接(方法是公知的)，建立連接后，構(gòu)造并發(fā)送診斷命令幀以觀察該24位編碼器的運(yùn)行 狀態(tài)，并獲得觀測(cè)點(diǎn)上的實(shí)際運(yùn)行數(shù)值。如圖4所示，本例中采用800Hz的負(fù)脈沖，于下降 沿采樣。結(jié)構(gòu)上命令幀是由幀頭和數(shù)據(jù)區(qū)組成的，其中幀頭長(zhǎng)度固定，包含命令字(命令含 義，一個(gè)字節(jié))、編碼器參數(shù)(六字節(jié)，分別是AH、AM、AL、BH、BM、BL)和數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度(一字 節(jié))，而數(shù)據(jù)區(qū)的長(zhǎng)度是可變的，由幀頭中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度指定。例如，檢查方位進(jìn)位是否正確 時(shí)，一個(gè)命令幀的命令字字段填上0XC7，AH、AM、AL等處填上編碼器的置數(shù)，數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度填 上0，其它字節(jié)為空，接著這個(gè)命令幀將由故障診斷系統(tǒng)發(fā)送給編碼器；編碼器返回的結(jié)果 幀與命令幀的結(jié)構(gòu)是完全相同的，不同的是數(shù)據(jù)區(qū)返回了編碼器的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)(包括實(shí) 際輸出值和觀測(cè)點(diǎn)上的實(shí)際觀測(cè)值)，數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度也因此設(shè)定。應(yīng)該注意，圖4所示的幀結(jié)構(gòu)可以依據(jù)本實(shí)用新型的原理對(duì)其進(jìn)行修改，這對(duì)于 本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是顯而易見(jiàn)的，因此這里不一一列舉。
權(quán)利要求一種編碼器故障的自動(dòng)診斷裝置，由故障診斷系統(tǒng)S101、編碼器S102和伺服系統(tǒng)S103組成，物理上故障診斷系統(tǒng)和編碼器之間、伺服系統(tǒng)和編碼器之間通過(guò)串行接口RS422相連，采用雙工異步通訊方式，波特率為230.4K位/秒；邏輯上按照自定義的通訊協(xié)議和命令約定，故障診斷系統(tǒng)向編碼器發(fā)送命令幀，設(shè)定編碼器工作模式、獲得編碼器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，伺服系統(tǒng)從編碼器獲得角度等電信號(hào)；編碼器是由單片機(jī)板、高低信號(hào)處理電路、高低讀數(shù)頭光電信號(hào)、方位信號(hào)處理電路、方位讀數(shù)頭光電信號(hào)和機(jī)上時(shí)統(tǒng)六個(gè)物理部分組成，其特征是該故障診斷系統(tǒng)由用戶界面單元、模型描述單元、語(yǔ)言解析單元、沖突識(shí)別單元、診斷求解單元、故障定位單元和數(shù)字通信單元組成，系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于根據(jù)編碼器組成原理用模型描述語(yǔ)言說(shuō)明性地描述編碼器的結(jié)構(gòu)、功能、部件行為，據(jù)此推斷編碼器在正常情況下的預(yù)期行為，故障發(fā)生時(shí)預(yù)期行為與實(shí)際觀測(cè)有差異，再利用邏輯推理確定引發(fā)故障的元件集合。
專利摘要本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型的目的是提供一種編碼器故障的自動(dòng)診斷裝置及其診斷求解方法。該故障診斷系統(tǒng)由用戶界面單元、模型描述單元、語(yǔ)言解析單元、沖突識(shí)別單元、診斷求解單元、故障定位單元和數(shù)字通信單元組成，系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于根據(jù)編碼器組成原理用模型描述語(yǔ)言說(shuō)明性地描述編碼器的結(jié)構(gòu)、功能、部件行為，據(jù)此推斷編碼器在正常情況下的預(yù)期行為，故障發(fā)生時(shí)預(yù)期行為與實(shí)際觀測(cè)有差異，再利用邏輯推理確定引發(fā)故障的元件集合。本實(shí)用新型從沖突識(shí)別到產(chǎn)生候選診斷，整個(gè)操作過(guò)程簡(jiǎn)單、用時(shí)短，系統(tǒng)對(duì)故障點(diǎn)的判別定位不依賴于操作人員或?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)，擺脫了傳統(tǒng)診斷方法的局限性。
文檔編號(hào)G01D18/00GK201740542SQ20102021295
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者吳志勇, 徐俊杰, 曹晶, 曹永剛, 李俊義, 陳能, 陳榮, 陳達(dá)文 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春奧普光電技術(shù)股份有限公司