專利名稱：自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)備故障檢測(cè)系統(tǒng)，具體為一種自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著信息及電子技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、伺服技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)在工業(yè)設(shè)備上得到普遍使用，設(shè)備的自動(dòng)化程度也越來越高。以橡膠輪胎制造設(shè)備為例幾年前一臺(tái)橡膠機(jī)械鋼絲簾布裁斷機(jī)需要配備2 3名操作工，而現(xiàn)在隨著其自動(dòng)化程度的大幅提高，只需I名操作工即可，這在人力成本不斷上升的今天無疑會(huì)提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。然而對(duì)于高度自動(dòng)化的工業(yè)設(shè)備，如何保證其持續(xù)、穩(wěn)定和高效的運(yùn)行，已成為一個(gè)很重要的課題，因?yàn)樵O(shè)備只有達(dá)到持續(xù)、穩(wěn)定和高效的運(yùn)行才能真正意義上提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,為企業(yè)降低生產(chǎn)成本從而提高其競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于一臺(tái)設(shè)備而言，其自動(dòng)化程度越高，則與之相應(yīng)的各種檢測(cè)手段及檢測(cè)開關(guān)的使用也就越多，從而影響設(shè)備運(yùn)行的故障點(diǎn)也隨之增多。根據(jù)大量客戶現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備調(diào)試情況及客戶在使用過程中反饋的意見來看，如何能夠快速有效的解決設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障，是設(shè)備能夠持續(xù)、穩(wěn)定和高效運(yùn)行的重要保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)，其目的是減少設(shè)備的故障停用時(shí)間，提高設(shè)備運(yùn)行的持續(xù)性和穩(wěn)定性，使其工作效率得到確實(shí)有效的提高。能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)，包括PLC可編程控制器、 I/o分站、交換機(jī)、變頻器和伺服系統(tǒng)，各控制部分通過工業(yè)以太網(wǎng)連接而成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)及控制指令通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行輸送，所不同的是在控制系統(tǒng)中還設(shè)有連接在工業(yè)以太網(wǎng)中的上位機(jī)和若干檢測(cè)元件，所述各檢測(cè)元件于自動(dòng)化設(shè)備的各故障點(diǎn)設(shè)置，并將自動(dòng)化設(shè)備以圖片形式于上位機(jī)的人機(jī)界面上予以顯示，人機(jī)界面的設(shè)備圖片中標(biāo)注對(duì)應(yīng)于各檢測(cè)元件的記號(hào)，所述各記號(hào)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)信號(hào)的正常與否變換顏色。本發(fā)明的故障診斷方式是把自動(dòng)化設(shè)備以圖片的方式在上位機(jī)上予以顯示，一旦自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)故障，設(shè)備維護(hù)的相關(guān)人員就能通過上位機(jī)上的設(shè)備圖片中的故障顯示找出現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)際故障所在，實(shí)現(xiàn)故障的可視化診斷功能?？筛鶕?jù)各檢測(cè)元件的數(shù)量及位置分布情況，將所述自動(dòng)化設(shè)備圖片設(shè)定為視角不同的二幅或多幅，全面監(jiān)視自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行情況，不留死角。所述自動(dòng)化設(shè)備圖片采用照片形式，且為現(xiàn)成自動(dòng)化設(shè)備的縮小版照片，其各檢測(cè)元件的記號(hào)位置與現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)際故障位置完全一致，通過設(shè)備照片上檢測(cè)元件的記號(hào)變化，能準(zhǔn)確確定自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)際故障位置，并快速對(duì)故障進(jìn)行處理。所述檢測(cè)元件可采用各種類型檢測(cè)開關(guān)的傳感器。本發(fā)明的有益效果是
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I、本發(fā)明自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)把自動(dòng)化設(shè)備以圖片的方式做到上位機(jī)上，通過上位機(jī)使故障完全可視化的診斷功能讓維護(hù)人員能在短時(shí)間內(nèi)找到故障點(diǎn)的所在，極大地縮短了故障的查找和處理時(shí)間，使自動(dòng)化設(shè)備在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)。2、本發(fā)明自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)徹底改變了以往對(duì)故障處理依賴對(duì)設(shè)備比較熟悉的維修人員的局面。


圖I為本發(fā)明實(shí)施方式的工作原理圖。圖號(hào)標(biāo)識(shí)1、PLC可編程控制器、2、1/0分站、3、交換機(jī)、4、變頻器；5、伺服系統(tǒng)；6、
上位機(jī)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)需要的硬件配置包擴(kuò)PLC可編程控制器
I、伺服系統(tǒng)5、1/0分站2、上位機(jī)6、交換機(jī)3、變頻器4和數(shù)量不等的檢測(cè)元件(各種類型的檢測(cè)開關(guān)或傳感器)，所述PLC可編程控制器I、伺服系統(tǒng)5、I/O分站2、上位機(jī)6、交換機(jī) 3、變頻器4通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行連接組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，自動(dòng)化設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)和控制通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)的傳輸?shù)靡詫?shí)現(xiàn)，如圖I所示。所述各檢測(cè)元件于自動(dòng)化設(shè)備的各故障點(diǎn)設(shè)置，各故障點(diǎn)可以是自動(dòng)化設(shè)備的電機(jī)、氣缸、油缸或關(guān)鍵的機(jī)械結(jié)構(gòu)位置，并將自動(dòng)化設(shè)備以照片形式于上位機(jī)6的人機(jī)界面上予以顯示，所述設(shè)備照片為縮小版的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備照片，人機(jī)界面的設(shè)備圖片中標(biāo)注有對(duì)應(yīng)于各檢測(cè)元件的記號(hào)，并且在檢測(cè)元件的記號(hào)旁有相應(yīng)的文字注釋，其各檢測(cè)元件的記號(hào)位置與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)際故障點(diǎn)位置完全一致，所述各記號(hào)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)信號(hào)的正常與否變換顏色?？筛鶕?jù)各檢測(cè)元件的數(shù)量及位置分布情況，將所述設(shè)備圖片設(shè)定為視角不同的二幅或多幅。以橡膠機(jī)械鋼絲簾布裁斷機(jī)為例，所述鋼絲簾布裁斷機(jī)為由導(dǎo)開機(jī)構(gòu)、遞布機(jī)構(gòu)、 主機(jī)機(jī)構(gòu)、拼接機(jī)構(gòu)、包邊機(jī)構(gòu)和卷取機(jī)構(gòu)構(gòu)成的生產(chǎn)線，將六幅分別反應(yīng)導(dǎo)開機(jī)構(gòu)、遞布機(jī)構(gòu)、主機(jī)機(jī)構(gòu)、拼接機(jī)構(gòu)、包邊機(jī)構(gòu)和卷取機(jī)構(gòu)的照片輸入上位機(jī)6并可于人機(jī)界面上予以顯示，對(duì)應(yīng)于各機(jī)構(gòu)上的故障點(diǎn)設(shè)置檢測(cè)元件(其檢測(cè)信號(hào)接入PLC可編程控制器1，PLC 可編程控制器I依據(jù)檢測(cè)元件的信號(hào)發(fā)出指令使各機(jī)構(gòu)完成相應(yīng)的動(dòng)作)，于上位機(jī)6的人機(jī)界面上，對(duì)應(yīng)于不同機(jī)構(gòu)的照片，將檢測(cè)元件的位置設(shè)置成圓點(diǎn)記號(hào)，并通過系統(tǒng)設(shè)置將綠色表示為檢測(cè)元件檢測(cè)的結(jié)果正常，紅色表示為檢測(cè)元件檢測(cè)的結(jié)果不正常。在鋼絲簾布裁斷機(jī)(生產(chǎn)線)自動(dòng)運(yùn)行情況下，如果各檢測(cè)元件檢測(cè)到的信號(hào)沒有問題，各機(jī)構(gòu)就能很順利地完成整個(gè)動(dòng)作流程，一旦某個(gè)檢測(cè)信號(hào)出了問題，鋼絲簾布裁斷機(jī)就不能正常完成整個(gè)動(dòng)作流程，也就通常意義上講的設(shè)備出故障了。設(shè)備出現(xiàn)故障，上位機(jī)6人機(jī)界面上所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)照片中綠色圓點(diǎn)記號(hào)變成紅色，工作人員即可知道是哪個(gè)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障，且故障點(diǎn)的位置所在，并迅速檢修處理。本發(fā)明技術(shù)方案中所述PLC可編程控制器I的核心構(gòu)件是CPU，它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)收集各個(gè)控制機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷、整理、運(yùn)算及處理，在進(jìn)行了一系列復(fù)雜的工作后根據(jù)實(shí)際需要發(fā)出相應(yīng)的執(zhí)行指令，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在接到指令后進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)實(shí)際需求；所述上位機(jī)6又可稱為人機(jī)界面，其通過工業(yè)以太網(wǎng)能夠接收PLC可編程控制器I發(fā)出的經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)并通過專業(yè)的軟件以生動(dòng)直觀的畫面加以顯示，使現(xiàn)場(chǎng)操作人員及相關(guān)的管理人員通過上位機(jī)6的顯示就可直觀而清楚的了解設(shè)備當(dāng)前的實(shí)際情況，由此就可快速的作出相應(yīng)的正確判斷；所述l/0(input/output)分站2用于接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上各種檢測(cè)元件所檢測(cè)到的信號(hào)(包括正?；虿徽５?通過工業(yè)以太網(wǎng)輸送給PLC可編程控制器1，由PLC可編程控制器I進(jìn)行相應(yīng)的判斷和處理，同時(shí)I/O分站
2也接收PLC可編程控制器I通過工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)出的指令，根據(jù)所接收到的PLC可編程控制器I指令進(jìn)行相應(yīng)的輸出從而控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備如氣缸等動(dòng)作；所述變頻器4及伺服系統(tǒng)5都為控制設(shè)備電機(jī)動(dòng)作的控制部分，它們接收PLC可編程控制器I通過工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)出的各種動(dòng)作指令對(duì)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制，同時(shí)把電機(jī)動(dòng)作的情況通過工業(yè)以太網(wǎng)反饋給PLC可編程控制器1，由PLC可編程控制器I進(jìn)判斷和處理。
權(quán)利要求
1.自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)，包括PLC可編程控制器(1)、1/0分站(2)、交換機(jī)(3)、變頻器(4)和伺服系統(tǒng)(5)，各控制機(jī)構(gòu)通過工業(yè)以太網(wǎng)連接而成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)及控制指令通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行輸送，其特征在于在所述控制系統(tǒng)中還設(shè)有連接在工業(yè)以太網(wǎng)中的上位機(jī)(6)和若干檢測(cè)元件，所述各檢測(cè)元件于自動(dòng)化設(shè)備的各故障點(diǎn)設(shè)置，并將自動(dòng)化設(shè)備以圖片形式于上位機(jī)￠)的人機(jī)界面上予以顯示，人機(jī)界面的設(shè)備圖片中標(biāo)注有對(duì)應(yīng)于各檢測(cè)元件的記號(hào)，所述各記號(hào)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)信號(hào)的正常與否變換顏色。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)各檢測(cè)元件的數(shù)量及位置分布情況，將所述設(shè)備圖片設(shè)定為視角不同的二副或多副。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)，其特征在于所述設(shè)備圖片為縮小版的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備照片，其各檢測(cè)元件的記號(hào)位置與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)際故障點(diǎn)位置完全一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化設(shè)備故障可視化診斷系統(tǒng)，包括PLC可編程控制器、I/O分站、交換機(jī)、變頻器和伺服系統(tǒng)，各控制機(jī)構(gòu)通過工業(yè)以太網(wǎng)連接而成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，所有數(shù)據(jù)及控制指令通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行輸送，在所述控制系統(tǒng)中還設(shè)有連接在工業(yè)以太網(wǎng)中的上位機(jī)和若干檢測(cè)元件，所述各檢測(cè)元件于自動(dòng)化設(shè)備的各故障點(diǎn)設(shè)置，并將自動(dòng)化設(shè)備以圖片形式于上位機(jī)的人機(jī)界面上予以顯示，人機(jī)界面的設(shè)備圖片中標(biāo)注有對(duì)應(yīng)于各檢測(cè)元件的記號(hào)，所述各記號(hào)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)信號(hào)的正常與否變換顏色。利用本發(fā)明，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的問題都能在上位機(jī)的人機(jī)界面上得到真實(shí)的顯示，這種故障可視化診斷功能使得相關(guān)人員對(duì)故障的處理更加準(zhǔn)確、快捷。
文檔編號(hào)G05B23/02GK102591331SQ201210066638
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者吳詩(shī)清, 邱利紅, 韋才競(jìng), 黃志軍 申請(qǐng)人:桂林中昊力創(chuàng)機(jī)電設(shè)備有限公司