機(jī)器學(xué)習(xí)與自我診斷技術(shù) 協(xié)助實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測(cè)性維護(hù)目標(biāo)
機(jī)器制造商啟動(dòng)新控制系統(tǒng)或系統(tǒng)整合商維修生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，均會(huì)使用大量診斷工具。這些通常是被動(dòng)工具，用于在調(diào)試或系統(tǒng)故障排除期間發(fā)現(xiàn)問題。然而一旦數(shù)字聯(lián)機(jī)后，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)則能用傳感器、測(cè)量設(shè)備和視覺系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)診斷。
據(jù)Control Design報(bào)導(dǎo)，經(jīng)驗(yàn)豐富的電氣工程師、電工或技術(shù)人員大都會(huì)有裝滿診斷工具的工具柜，好測(cè)試眾多機(jī)器和制程變量。這些工具測(cè)試范圍包括控制面板中的功率、離散水平測(cè)試，到模擬儀器設(shè)置和校準(zhǔn)等。此外，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還在云端新增網(wǎng)絡(luò)診斷工具，甚至是預(yù)測(cè)性診斷應(yīng)用程序。
數(shù)字萬用表(DMM)是測(cè)量交流∕直流電壓、交流∕直流電流和電阻的必備診斷工具。鉗式電流測(cè)試儀附件對(duì)超過10A左右的電流也有用處。部分?jǐn)?shù)字萬用表具有少數(shù)用戶可能需要的頻率和電容測(cè)量功能，而且要確保它至少可處理600V。
另一個(gè)重要工具是示波器。若要分辨編碼器信號(hào)硬件和接線問題，則非用示波器不可，特別是正交設(shè)備。透過在高速應(yīng)用中提供顯示振蕩、過沖和下沖的信號(hào)的高分辨率視圖，在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)測(cè)試中測(cè)試或理解轉(zhuǎn)換器(transducer)或稱重傳感器的響應(yīng)也很有用。
目前有多種示波器外形尺寸，包括多通道桌面設(shè)備到基于PC的系統(tǒng)。示波器也能嵌入許多應(yīng)用中，如機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)控制和可程序(PLC)編程平臺(tái)。這些應(yīng)用程序以圖形方式顯示位置和速度運(yùn)動(dòng)曲線，PID控制器溫度響應(yīng)趨勢(shì)等，是了解系統(tǒng)性能的寶貴工具。
隨著機(jī)器移動(dòng)到制程側(cè)，也需要可替PLC輸入、儀表和比例閥測(cè)試添加具有4-20 mA和0-10 V模擬輸出的信號(hào)發(fā)生器，還要確保信號(hào)發(fā)生器適合仿真兩線環(huán)路源和四線電流源。
單點(diǎn)紅外線測(cè)溫儀和紅外線熱像儀是另一個(gè)診斷領(lǐng)域。發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)運(yùn)行以及導(dǎo)線松動(dòng)是導(dǎo)致過熱的眾多原因之一，而用適當(dāng)工具很容易檢測(cè)到。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器、協(xié)議分析儀和數(shù)據(jù)包嗅探器可用于以太網(wǎng)絡(luò)，這些工具都能協(xié)助用戶了解網(wǎng)絡(luò)流量問題，并能實(shí)時(shí)顯示流量。
IO-Link能將光眼(photo eye)或電感式傳感器的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)交換，包括設(shè)備的序號(hào)、配置、詳細(xì)診斷或狀態(tài)。這些數(shù)據(jù)有助于診斷問題，例如光眼上的透鏡臟污，或智慧設(shè)備的電量不足。
最新技術(shù)帶來新的通訊診斷工具，未來的機(jī)器應(yīng)嵌入更多傳感器來提升監(jiān)控功能，力度、速度、溫度、壓力、流量和振動(dòng)傳感器只是用于了解機(jī)器或制程操作的幾種方法，它們使機(jī)器學(xué)習(xí)和分析診斷工具成為可能。
導(dǎo)入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機(jī)器和制程應(yīng)加裝分立傳感器和模擬傳感器等儀器，提供稱為預(yù)測(cè)性維護(hù)的主動(dòng)診斷工具。在發(fā)生問題后，先主動(dòng)預(yù)測(cè)問題再進(jìn)行被動(dòng)診斷會(huì)更理想。此外，還需要HMI報(bào)警屏幕，但這些數(shù)據(jù)也能發(fā)送到云端，亦能透過云端應(yīng)用程序進(jìn)行分析，作為可用的診斷信息傳回給機(jī)器。
最后，雖然診斷工具無窮無盡，但往往亦是持續(xù)改進(jìn)的起點(diǎn)。最終必須由人或機(jī)器來觀察問題，數(shù)據(jù)則須被視為可操作的信息。
