周杰锋

摘要：现代制造设备的结构日趋复杂，自动化程度也越来越高，许多设备综合了机械、电子、自动控制、计算机等许多先进技术，设备中各种元器件相互联系、相互依赖，这就使得设备故障诊断难度增大。由于制造现场存在着很多不确定性因素，使得在设备的运行过程中，不可避免会出现各种各样的故障，一旦出现故障，能否对故障进行快速的诊断并派出故障，对于制造企业来说是非常重要的。机械加工制造设备的使用者都是生产一线的工人和技术人员，他们一般只能独立解决一些简单的问题，当数控系统出现较严重且复杂的故障时，就需要相关技术专家的帮助才能判断和解决问题，但如果每次出现故障时都将诊断专家请到现场也是不太现实的，这就对数控系统设备的故障诊断提出了新的要求，即如何克服地域和时间的限制，实现远程专家的远程诊断，成为自动化数控领域研究的新课题。

关键词：数控系统;远程诊断

中图分类号：TP391        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）23-0285-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

1 远程诊断系统概念

随着计算机网络技术、现代控制技术和传感器技术的飞速发展，远程故障诊断和维护的技术可以在短时间内进行故障诊断和维护的资源，最终实现对复杂系统和控制的快速、及时和正确的诊断及维护。

i5远程诊断系统是沈机（上海）智能系统研发设计有限公司为了实现能够快速响应客户故障需求，并提供机床即时远程服务而创造性提出并设计和开发的功能系统，是基于装备服务系统远程访问机床终端数据、下发执行命令从而支持遠程故障诊断、远程故障修复的快捷工具。诊断专家通过远程诊断来处理故障，可实现即时远程服务，开创了数控机床行业内传统的现场服务与远程服务相结合的智能服务模式。

远程诊断功能主要目的是为诊断专家和i5服务工程师提供数控系统机头中的数据，包括系统参数和文件的快捷工具，可以实现远程快速解决客户现场故障的一个工具。还计划增加机床与i5服务平台双向发起远程诊断、机床知识库创建与运用等方面的其他功能，更加方便和丰富诊断专家和工程师对于资料的查找，帮助其对现场故障源的准确判断和定位。

1.1 远程诊断系统功能

i5服务平台的用户通过网页或APP，可针对指定的i5设备（联网）实现：检查设备系统参数、检查设备文件、参数/配置文件修改（仅WEB端）、脚本命令调用及反馈信息回传、平台与设备双向发起远程诊断功能;此外，用户在i5服务平台上还可实现：查看参数与文件的功能维护管理、远程协助请求发起与处理、保存诊断报告功能。

1.2 远程诊断系统构成

1.2.1 机床端

为远程诊断提供数据来源、并集成相关的访问接口。iport3（Moon）：软件接口，可实现i5设备参数及文件的读取;诊断控制端：用于远程诊断的发起及相关的操作配合;诊断控制中必需的脚本命令等可执行文件。

1.2.2  i5服务平台端

为系统整体运行提供支持，为诊断专家及i5服务工程师提供相关操作页面，并集成相关的信息记录保存功能、外部系统接口，远程诊断框架图如图1所示。iport3（Agent）：与moon程序配合完成对于i5设备参数和文件的读取;支持脚本文件上传;用户操作端：提供专家及i5服务人员进行页面浏览等操作，有网页端及APP端两种方式;远诊模块数据库：记录设备诊断报告，作为远程诊断知识库的基础数据;读取系统参数和文件、推送脚本需通过功能维护来实现，后台配置的文件或参数才能被读取到，后台配置的脚本才可推送执行。

2  远程诊断系统流程

2.1 独立远程诊断操作流程

远程诊断功能主要获取系统数据及修改（参数/配置文件），APP及WEB端均增加独立的远程诊断功能模块。APP端：i5服务人员接收客户报修，可先在app上对设备进行远程诊断，为进一步服务提供参考思路以及备件准备;WEB端：诊断专家或i5服务人员接到诊断需求时，可在网页进行远程诊断，通过下发脚本或线下指导实现远程处理故障、解决问题的目标。操作流程如下：

（1） 专家/i5服务人员在APP/WEB端进入独立的远程诊断功能模块;

（2） 输入机床信息（按客户名称、机床型号、机床编号）选定待诊机床;

（3） 开始远程诊断，查看机床参数及文件，或推送脚本文件（仅WEB端支持）到机床端执行;

（4） 通过电话、微信等方式线下指导客户/工程师处理故障;

（5） 退出远程诊断，诊断结束。

注意事项如下：

（1） 同一机床，同一大文件，同一时间段内只允许一个用户访问。如果超过一个，iport将返回错误代码给系统后台;

（2） 配置文件可在线查看，日志文件等需下载后才能查看;

（3） 远程诊断页面可以显示机床PLC版本及CNC版本信息;

（4） 不同机床，生效的配置文件不同，服务人员可根据当前系统版本去判断、查看对应的配置文件。

2.2 远程协助流程

i5服务人员到客户现场服务，需要诊断专家远程协助以排查故障原因，并在APP端向专家发起了远程协助请求，诊断专家接收到诊断请求单并接诊，对机床进行诊断并远程协助服务人员。 工程师可在专家确认处理诊断请求前确认协助完成，平台上同时生成对应的诊断报告;诊断请求单超过两分钟没被诊断专家接诊，则诊断请求单需自动取消，并提示工程师“专家繁忙中，请稍后再试”;机床的协助请求完成后，工程师才可对其再一次发起远程协助请求。

（1） 工程师接受派工单，进入现场作业报告页面，发起远程协助请求，可输入请求原因或录入语音;

（2） 平台上推送一条诊断请求单;

（3） 发起人可在诊断请求单被接诊前在APP端撤销协助请求;

（4） 诊断专家接诊请求单，开始故障诊断，进入远程诊断页面;

（5） 专家诊断完成后关闭诊断页面，确认诊断请求单已被处理，诊断结束;同时平台上会推送对应的诊断报告;

（6） 工程师在APP上确认机床的远程协助请求已完成，对专家进行评价（非必填），完成现场报告;

（7） 诊断专家进入诊断报告管理页面，编辑诊断报告并提交，远程协助流程结束。

3 诊断专家坐诊页面

诊断专家登录账号进入操作页面—专家坐诊页面，该页面详情如下：

（1） 显示等待接诊、诊断中、已处理的诊断请求;

（2） 按机床编号、客户名称、远程协助请求人查询诊断请求;

（3） 诊断专家在此可接诊、远程诊断机床，并确认已处理诊断请求。

4 远程协助追溯

工程师对机床发起了远程协助请求后，可在APP端追溯对应诊断请求的处理状态;机床的服务状态为“服务中”时才可发起请求，工程师发起远程协助请求后，机床处于远程协助中，此时工程师不能结束服务，即不能确认服务完成、停机報修或非停机报修;远程协助完成后，工程师才可结束服务。

（1） APP端机床的协助请求状态：等待接诊、远程协助中、已处理;

（2） 协助请求未处理时工程师可撤销远程协助，此时协助流程结束，机床不再显示诊断记录;

（3） 专家诊断时，工程师可获取诊断专家的联系电话，与其电话沟通;专家协助工程师解决故障后，工程师可单方面确认远程协助完成;

（4） 专家完成诊断后，工程师需要确认该远程协助完成;

（5） 工程师确认完成远程协助后，可对诊断专家进行评价，非强制，诊断流程结束。

5 诊断请求单

诊断请求单管理页面展示平台上收到的所有诊断请求的记录，可了解每条诊断记录当前进度、请求人、诊断专家、接诊时间、诊断时长、诊断日志等。便于整个工作任务的记录和统计。对于后续知识库的完善和人员培养也起到了推动作用。

6 诊断报告

诊断专家处理完诊断记录后需要到诊断报告管理页面来完成对应的诊断报告，将诊断过程、故障原因、诊断结果等信息详细记录在诊断报告中，然后提交即可。形成机床诊断知识库、故障分类分析体系、机床故障自动识别、机床故障解决方案推送等。

（1） 故障描述、处理处理过程具有文本编辑框，满足图片、视频上传功能;

（2） 添加出错日志，需要填写的时候可添加该内容，也可支持附件上传;

（3） 添加出错程序，需要填写的时候可添加该内容，也可支持附件上传;

（4） 添加机床变更单：包括参数或配置文件、对应名称、变更前值、变更后值，若诊断过程中参数或配置文件有更改则需填写变更单，需要填写的时候可添加该内容，也可支持附件上传;

7 数据维护管理

（1） 诊断功能维护与分组维护：平台增加诊断功能维护管理，对需查看的参数、文件以及推送的脚本进行配置维护，对机床设备的数据进行权限控制;维护方式为两层分组+具体功能文件。

（2） 分组维护：两层分组，诊断功能按组分类。

（3） 故障代码维护：平台增加故障代码维护页面，故障代码唯一不重复，支持批量导入、删除代码。

（4） 参数维护：平台增加参数中英文名称对照维护页面，参数唯一不重复，支持批量导入、删除参数。

8 结论

i5远程诊断系统将以机床诊断知识库为基础，逐步完成故障分析、体系修复、机床故障自动识别、机床故障修复方案推送、机床自动诊断并执行故障修复方案等，最终实现机床人工智能诊断功能。一方面，即时远程诊断服务不仅可为i5服务团队节省高额的服务成本和人力，而且实现高质、高效的服务也将提高企业设备的使用效率及用户体验度，这对打造和推广i5品牌具有十分重大的战略意义;另一方面，以即时远程服务为基础实现机床人工智能诊断的智能服务模式在工业4.0/中国制造2025的新时代中，也必将具有独特的科技魅力和无限的发展潜力。

参考文献：

[1] 白广利，纪彬.远程专家诊断系统的应用研究[J].自动化技术与应用，2011，30（6）：41-42.

【通联编辑：唐一东】