基于B／S 的數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)?

劉麗娟，武文革

（中北大學(xué) 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，山西 太原 030051）

1 問(wèn)題的提出

數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，一旦出現(xiàn)故障，必須盡快修復(fù)，避免更大的經(jīng)濟(jì)損失。正確的故障診斷方法是數(shù)控機(jī)床維修的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的故障診斷方法偏向于定性診斷，而對(duì)于具有隱蔽性的故障只能實(shí)現(xiàn)故障源大定位，無(wú)法用于分析故障原因和機(jī)理，精確定位故障源。目前研究比較多的故障診斷方法主要包括：基于狀態(tài)估計(jì)和參數(shù)估計(jì)的解析模型診斷方法、基于譜分析和時(shí)間序列特征提取的系統(tǒng)信號(hào)處理診斷法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)的智能診斷法等。這些方法要求的設(shè)備投入與人員投入都較大，且模型識(shí)別困難，檢測(cè)信號(hào)難以辨識(shí)，知識(shí)推理效率低，算法學(xué)習(xí)能力差，因此很難在中小型制造類企業(yè)中推廣使用。

一種高效方便的數(shù)控機(jī)床故障診斷快速查詢系統(tǒng)的建立成為了一種必要與必然，它不僅可以為中小型制造類企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)，也可為大型制造類企業(yè)提供技術(shù)支持和參考。中小企業(yè)在擁有這種系統(tǒng)后，可在平時(shí)就加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的維修診斷，提高機(jī)床的壽命，當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，小的故障可自行解決，較嚴(yán)重故障可提供參考。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

本文針對(duì)目前數(shù)控機(jī)床故障診斷工作中遇到的問(wèn)題，以網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，建立了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)控機(jī)床故障診斷快速查詢系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。

（1）數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)由故障編輯、故障查詢、故障診斷和退出四大模塊組成。故障編輯模塊包括故障的輸入、故障的修改、故障刪除和返回功能；故障查詢模塊包括按故障類型進(jìn)行查詢、按故障位置進(jìn)行查詢及返回系統(tǒng)功能；故障診斷模塊負(fù)責(zé)進(jìn)行人機(jī)交互診斷、自動(dòng)診斷，最后返回系統(tǒng)；當(dāng)所有模塊完成各自的診斷功能之后退出診斷系統(tǒng)，同時(shí)，將診斷結(jié)果反饋給維修系統(tǒng)，通知維修人員進(jìn)行故障排除和維修，最終實(shí)現(xiàn)故障診斷快速查詢和排除的功能。

圖1 基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)框圖

（2）通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)圖的分析可知，快速排除數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的故障是降低加工成本的一種有效途徑。本文中借鑒數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中樹(shù)的表達(dá)形式，構(gòu)造了數(shù)控機(jī)床故障樹(shù)，在MySQL中建立了數(shù)控機(jī)床故障庫(kù)，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)，能夠快速實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床故障的錄入、查詢和診斷功能。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本文選用MySQL作為數(shù)據(jù)庫(kù)后臺(tái)。建立數(shù)據(jù)庫(kù)，名為“CMFDS”，在這里把每個(gè)表里可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)字段全部寫(xiě)在一個(gè)表里，通過(guò)關(guān)鍵字將各個(gè)表相聯(lián)系。MySQL通過(guò)端口PHP與網(wǎng)絡(luò)相連，可以通過(guò)PHP的MySQL相關(guān)函數(shù)進(jìn)行相連，也可以通過(guò)ODBC相關(guān)函數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。數(shù)據(jù)庫(kù)地址默認(rèn)為localhost。在IE瀏覽器地址欄內(nèi)輸入：http：／／localhost（如果端口號(hào)為8080則輸入http：／／localhost：8080），看是否出現(xiàn)系統(tǒng)的主界面，如出現(xiàn)則表示安裝配置正確無(wú)誤。若出錯(cuò)，請(qǐng)做詳細(xì)檢查。

3.2 Dreamweaver設(shè)計(jì)

為了提高軟件開(kāi)發(fā)的進(jìn)度和成功性，本系統(tǒng)以瀑布模型作為主要開(kāi)發(fā)模型。前臺(tái)部分包括用戶在線注冊(cè)、數(shù)控機(jī)床故障診斷查詢、新故障的提交申請(qǐng)以及瀏覽各種信息等操作；后臺(tái)管理部分包括用戶初始化信息、瀏覽申請(qǐng)故障信息情況以及對(duì)故障庫(kù)、知識(shí)庫(kù)以及各類圖紙等信息等的入庫(kù)等。

選擇PHP作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具。Dreamweaver將可視布局工具、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)功能和代碼編輯組合在一起，是建立Web站點(diǎn)和應(yīng)用程序的專業(yè)編輯器，它同時(shí)支持如CFML、ASP.NET、ASP、JSP和PHP等多種服務(wù)器技術(shù)。

3.3 Dreamweaver與數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接

站點(diǎn)建立后，在站點(diǎn)下，建立頁(yè)面，進(jìn)入，在右上角點(diǎn)擊數(shù)據(jù)庫(kù)－加號(hào)－數(shù)據(jù)源名稱（連接名稱自己可以隨意填，數(shù)據(jù)庫(kù)名稱則選擇你要連接的數(shù)據(jù)庫(kù)），然后點(diǎn)擊測(cè)試，成功后點(diǎn)擊確定，再點(diǎn)擊確定。數(shù)據(jù)庫(kù)連接完成，如圖2 所示。

圖2 測(cè)試成功

3.4 搜索頁(yè)面的創(chuàng)建

創(chuàng)建搜索頁(yè)面主要有以下3個(gè)步驟：①制作搜索靜態(tài)頁(yè)面：②創(chuàng)建所需記錄集；③綁定記錄集到搜索頁(yè)面。先建立一頁(yè)面，在其中建立一表單，輸入“請(qǐng)輸入故障現(xiàn)象”，插入文本域，類型為單行，字符寬度為50。在文本域尾部加入按鈕，提交。在表單內(nèi)提交按鈕后單擊，然后在左下方選擇＜form＃form1＞，單擊。在動(dòng)作中加上鏈接jieguo.asp，同時(shí)在這頁(yè)面加兩表單填充圖片，并加上留言板和檢修常識(shí)的超鏈接。

新建一頁(yè)面，命名為jieguo.asp。在上面建立搜索頁(yè)面，即一個(gè)4列2行的表格，輸入相應(yīng)的文字、序號(hào)、故障現(xiàn)象、故障原因、排除方法。點(diǎn)擊右上角綁定－加號(hào)－記錄集－綁定完成。分別選中文字，展開(kāi)記錄集選中對(duì)應(yīng)的字段，單擊右下角的插入，綁定字段。選中整個(gè)表格，執(zhí)行窗口－服務(wù)器行為－加號(hào)－重復(fù)區(qū)域，在彈出的對(duì)話框（如圖3 所示）中勾選，單擊確定。

4 數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

打開(kāi)開(kāi)始菜單，在搜索欄中輸入IIS并搜索，在搜索結(jié)果中，點(diǎn)擊Internet信息服務(wù)（IIS）管理器。點(diǎn)擊瀏覽網(wǎng)站下的地址，進(jìn)入基于B／S的數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)，按照提示順序打開(kāi)，進(jìn)入主頁(yè)面；選擇不同的機(jī)床進(jìn)入故障診斷頁(yè)面，根據(jù)不同的故障現(xiàn)象、故障代碼以及故障部位等可快速定位故障，并找到相應(yīng)的解決方案，如不存在此種故障，則可將故障進(jìn)行申報(bào)入庫(kù)，以備下次出現(xiàn)時(shí)快速找到解決方案。故障診斷頁(yè)面如圖4 所示。

圖3 搜索綁定記錄集

5 總結(jié)

本文應(yīng)用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)、B／S架構(gòu)體系，以實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床故障診斷信息的精確檢索和管理為目標(biāo)，建立了數(shù)控機(jī)床故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，為數(shù)控機(jī)床全生命周期中的故障診斷提供有益的參考和指導(dǎo)作用。本系統(tǒng)易于管理操作，可實(shí)現(xiàn)故障的模糊查詢，并提供了維修維護(hù)的常識(shí)模塊，提出了PHP＋Dreamweaver＋MySQL的Web數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)方案，可行性強(qiáng)，系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中性能穩(wěn)定、架構(gòu)合理、安全可靠。

圖4 故障診斷頁(yè)面

［1］Greg Riccardi.數(shù)據(jù)庫(kù)管理：網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)實(shí)例［M］.鄧少鹍，梅珊，譯.北京：清華大學(xué)出版社，2003.

［2］Christopher Allen，Simon Chatwin，Catherine A Creary.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和SQL編程［M］.皮人杰，任鴻，譯.北京：清華大學(xué)出版社，2005.

［3］沈兵.數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)與實(shí)例［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

［4］王濤.Dreamweaver8300例經(jīng)典設(shè)計(jì)［M］.北京：清華同方光盤(pán)電子出版社，2008.