液压支架PDM中的工程数据管理

1、液压支架PDM 中的工程数据管理武红霞, 李瑞珍, 吴小国(郑州大学机械工程学院, 郑州450001摘要:通过把液压支架的网状工程数据模型转换为层次数据模型, 层次数据模型转换为关系数据模型, 并采用混合链表结构进行存储, 实现了液压支架工程数据的管理。该方法提高了数据的存取速度, 使数据具有较好的开放性和重用性。关键词:液压支架; PDM; 工程数据管理中图分类号:TD355 4; TP39 文献标志码:A 文章编号:1003 0794(2008 10 0201 03Management of Engineering Data in PDM System of Hydraulic Suppo

2、rtWU Hong -xia , LI Rui -zhen , WU Xiao -guo(Mechanical Eng i neering College, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, ChinaAbstract :First, the original net mode of engineering data into layer mode is changed. Ne xt, change the layer mode of data into two dimension data table of relation database a

3、nd store the two dimension data by mixing chain table structure. The management of engineering data is realized. The speed of storing and taking data is improved by the approach. The publicity and recycling of data are better. Key words :hydraulic support; PDM; engineering data management 0 引言在液压支架的

4、PDM 系统设计中, 相关的数据模型有3种:人员数据模型、流程管理数据模型和工程数据模型。其中人员数据模型和流程管理数据模型都可以直接用表状结构来描述, 但是产品结构是一个由系列、机型、部件、机构、构件和零件所组成的树状结构, 其中系列为树根, 机型为第2个叶节点, 零件为最底层的叶节点。液压支架虽然型号很多, 但是组成整机的基本零件很多都是相同的, 只是尺寸上的变化, 使液压支架零部件相对于机型形成了多对多的关系。因此与产品结构相关的工程数据结构呈现网状, 这在关系数据库中是根本无法表达的。工程数据管理模块是液压支架PDM 系统中的重要模块, 且数据量比较大, 该模块必须具有较好的开放性、重

5、用性。这就要求在数据搜索过程中必须以及预报事故时风电、瓦斯电联锁控制, 提高矿井安全。对机电设备运行信息采用先进算法进行处理:小波信号降噪和频谱变换、机械与电气分析的信息融合、设备多个故障混合情况下的盲源信号分离以及故障特征的数据挖掘等, 通过先进算法的精密诊断, 提高系统故障预报, 避免重要设备突发事故的发生。出现事故预警时对井下巷道网络的瓦斯、CO 浓度等做出趋势分析, 辅助决策逃生与救援方案。(4 通讯模块 当系统正常时, 主机接收各监控点数据。当出现事故预报时主机主动向现场监控终端发送上传信息请求, 并实时监控联锁操作。3 结语本文主要研究了基于PROFIB US 总线的煤矿安全监控系

6、统, 针对矿井特点设计了环境监控终端和机电设备运行状态监控终端, 并通过PROFIB US 总线实现多节点、高速、高可靠性的网络互联, 对煤矿环境安全参数和设备运行状态进行实时监控, 使管理部门对矿井生产特别是瓦斯、通风以及重要设备的运行情况等有一个全局直观的了解, 便于综合分析及辅助决策。通过平煤集团五矿现场应用表明, 该系统运行可靠, 具有很好的推广和应用价值。参考文献:1黄友锐, 王清灵, 凌六一. 基于PR OFIBUS-DP 总线的压风机监控系统J. 煤矿机械, 2005, 26(12:109-111.2张永红. 煤矿安全监测监控系统的研究J. 煤矿机械, 2004, 25(4 :3

7、3-34.3黄忠云. KJ 19型煤矿安全监控系统特点及应用J. 煤矿机械, 2002, 23(6 :55-56.4张宏福. 现场总线与工业以太网应用于煤矿综合监控系统的探讨J. 煤矿安全, 2006(6:59-60.5张涛, 薛鹏骞, 蒋静坪. 基于CAN 总线的煤矿安全监测监控系统的设计J. 煤炭科学技术, 2007(6 :46-48.6左丽芬. 煤矿安全监控系统与现场总线技术J. 煤炭技术, 2007(9 :118-119.作者简介:张晓杰(1968- , 河南平顶山人, 硕士, 讲师, 现从事电气与计算机测控技术研究, 电子信箱:pds xiaojie163. com.收稿日期:200

8、8 05 23第29卷第10期2008年 10月煤 矿 机 械 Vol 29No 10Oct. 2008考虑数据的提取效率, 尽可能提高数据提取速度。1 工程数据模型(1 网状数据模型向层次数据模型转换借用关系概念的出现, 使产品的传统树形结构关系发生了变化, 成为一种网状关系。在网状结构中, 对于被借用的零件, 形成了一个子节点拥有多个父节点的结构。该零件的层次关系也发生了变化, 既属于第x 层, 又属于第y 层。本系统中采用了化网状模型为层次模型的树形结构, 方法如下:对于被借用的零件, 将其看成不同的子节点, 在编号设计中, 可以将其赋予不同的编号, 通过这种变换, 把网状结构变成了树形

9、结构, 并且没有信息丢失。(2 层次数据模型向关系数据模型转换在数据库中表示树的存储结构有多种形式, 常用的有3种:单父 多子表示法, 单子 多父表示法, 单子 单父表示法。单子 单父! 的数据结构, 只记录相邻层次的零部件物料的单层对应关系, 也就是对每一种零部件装配关系只记录1次, 对相同父子关系合并, 并累计入数据库记录表的数据项中。能够很好反映真实的产品层次结构, 并且每种层次结构只记录1次, 因此, 数据记录和数据的冗余都比较少。但是, 其数据索引需要配合一定的算法和程序, 存在一个计算效率问题。针对以上问题, 采用一种混合链表结构来表达层次数据模型的存储格式, 该结构保持了单父 多

10、子关系表索引效率高的特点, 通过产品层次号可以很容易查到不同层次所包含的零部件信息, 基于这些信息能够方便建立采购和库存B OM, 将链表结构引入单父 多子关系表, 通过父子链, 可以方便地进行正反向索引, 建立真实的产品结构树。混合链表底层数据单元的结构如图1所示。由于采用链式结构, 当修改单元数据时, 所有引用了该零件的部件的相应数据都将同时被修改, 从而实现了最终消除数据冗余的目的。 图1 链表数据单元结构图 2 建立ADO 数据库访问封装类SQL Server(Structured Query Language Server 是一个关系数据库管理系统, 利用SQL Sever 2000

11、管理数据很容易实现C S(客户 服务 模式数据管理, 从而实现产品的协同设计。虽然ADO 已经对内部的类进行了封装, 但是使用起来还是有些麻烦, 而且没有错误处理功能, 每一步处理都必须添加trycatch捕捉和处理错误, 本次设计对ADO 类进行重新封装, 封装后的ADO 类使用起来更方便、更直观、更简洁, 而且具有错误自动处理功能。新封装的ADO 模型包含了连接对象、命令对象、域对象、参数对象、记录集对象和错误对象等。具体定义类如下:class CADODataBase public:CADODataBase( ; virtual CADODataBase( ; 公有成员变量; 私有成员变

12、量; 初始化ADO 库并且初始化封装类的各个成员变量HRE SUL T Init( ;利用已设置好的数据库连接信息构成创建数据库连接所需信息的字符串char*BuildConnString( ; 3 液压支架工程数据管理的实现设计平台采用单机版运行。首先启动设计平台, 启动后选择#建模菜单下的#零件数据库子菜单, 列出所有部件数据表, 如图2所示。选择#建模菜单下的#启动PRO E 子菜单启动Pro E, Pro E 启动成功后关闭提示对话框, 选中一个数据项如图2所示, 点击#参数建模按钮弹出参数化修改尺寸对话框, 再点击#装入模型按钮打开部件装配模型。最后选择#ANSYS 子菜单对部件进行

13、结构分析, 选择#ADAMS 子菜单对整机进行运动仿真分析。图2 部件数据表故障%诊断用瞬态频率波动法诊断轮齿磨损故障王强锋1, 2, 杨龙兴2(1. 江苏工业学院机械与能源工程学院, 江苏常州213016; 2. 江苏技术师范学院机械工程学院, 江苏常州213016摘要:齿轮故障常常是导致设备失效的主要原因, 因此, 对其进行早期故障诊断显得尤为重要。在研究希尔伯特理论的基础上, 对瞬态频率波动分析法应用在齿轮磨损故障诊断的可行性做了阐述, 并通过具体实验进行了验证, 证明了TFF (t 曲线与齿面磨损情况有良好的对应关系。关键词:瞬态频率变化; 故障诊断; 齿轮; 希尔伯特中图分类号:TH

14、132; TP306 文献标志码:A 文章编号:1003 0794(2008 10 0203 03Study on Excitation Methodology of Early Fault Diagnosis of GearWANG Qiang -feng 1, 2, YA NG Long -xing 2(1. Mechanical and Energy Eng i neering College, Jiangsu Polytechnic College, Changzhou 213016, China; 2. Mechanical Engineering College, Jiangsu

15、Technology Teacher College, Changzhou 213016, ChinaAbstract :The gear fault is always a main cause of the machine &s expiration. So the early dia gnosis is particu larly important. Based on the Hilbert theory, elaborates the feasibility of a method called transient frequency fluctuation being us

16、ed in the dia gnosis of gear faults, and verified it by concrete e xperiments. It is proved that the TFF (t waves have well correspondings to the condition of the abrasion in the gears. Key words :transient frequency fluctuation; fault dia gnosis; gear; Hilbert 0 前言齿轮磨损是齿轮正常损坏的主要原因之一。齿轮由于常工作于高速度、重负荷

17、、强冲击的环境下, 容易产生磨损、裂纹和断齿等多种故障, 从而引起机器的强烈振动, 并进一步诱发其他机械故障。因此, 其运转状况直接影响到整个系统的正常运行。目前大多采用振动测试方法, 在轴向、径向分别放置若干振动检测传感器件, 并将传感信号经A D 转换后, 变为数字量, 再利用各种不同的数字信号处理的方法, 提取故障的特征频率或其他特征量, 对故障及其类型作出诊断。对于齿轮故障的诊断, 其关键是怎样从复杂的振动信号中提取和分析与齿轮故障特征有关的微弱信息。本文通过瞬态频率波动分析来识别齿轮故障, 证明TFF 函数与齿面故障情况有良好的对应关系。齿轮故障一般属于非平稳信号, 当前对于故障信号

18、提取分析主要采用的办法有:时域法、频域法、时频分析等。传统的基于平稳随机信号的波动特征提取分析方法没有能力解析, 而时频分析方法, 如小波分析、Wigner-Ville 分布等虽然有助于这些非平稳信号的分析, 由于难以定量等原因, 在诊断方面的应用还远没有达到实用阶段, 有待进一步深入研究。本项目提出的齿轮故障瞬态频率波动法, 基于设备在工作过程中故障齿轮对正常齿轮的啮合振动频率调制, 产生共振调制现象, 从系统的非线性传递特性分析入手, 把齿轮的故障信号从已调制的共振信号中解调出来, 通过研究齿轮啮合时的瞬态啮合振动频率曲线, 即TFF (t 曲线的动态特性, 从中提取出4 结语产品结构数据是工程数据中的重要数据, 工程数据管理是实现PDM 系统的关键。本文的工程数据模型建立方法能很好地实现液压支架的工程数据管理。另外, 该方法对于一些重用零件比较多的产品更具有借鉴意义。参考文献:1Jos hi, Alhad A. CAE Da