工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括一級設(shè)備，所述一級設(shè)備包括依次電連接的中央處理器、北橋、南橋和外部設(shè)備，所述工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)還包括二級設(shè)備，所述二級設(shè)備包括微處理器，與所述微處理器相連的傳感器模塊和數(shù)據(jù)庫，所述一級設(shè)備與二級設(shè)備通過傳輸通道相連，所述傳感器模塊用于監(jiān)測所述一級設(shè)備生成監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述微處理器用于發(fā)送診斷請求，并接收診斷數(shù)據(jù)，根據(jù)所述診斷數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析生成故障信息，并存入數(shù)據(jù)庫中。上述工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)和方法，記錄了故障發(fā)生時(shí)具體的信息，工作人員將該故障信息導(dǎo)出即可準(zhǔn)確判斷詳細(xì)的情況，不會(huì)因臨時(shí)診斷檢測而出現(xiàn)誤判故障，提高了故障診斷的準(zhǔn)確性。
【專利說明】工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)控制領(lǐng)域，特別是涉及一種工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]工控設(shè)備被應(yīng)用于越來越多的行業(yè)中，在工控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中，沒有一種可以簡單、直觀、實(shí)時(shí)查找或者顯示故障的方法。一旦工控設(shè)備出現(xiàn)故障，需要通知維修人員到故障點(diǎn)現(xiàn)場臨時(shí)查看故障信息，估測故障原因，如此可能因臨時(shí)查看的故障信息與先前產(chǎn)生的故障信息不一致，導(dǎo)致對故障原因造成誤判，甚至無法排查真正的故障，且當(dāng)工控設(shè)備出現(xiàn)死機(jī)、內(nèi)核崩潰、無限死循環(huán)等嚴(yán)重故障時(shí)，無法進(jìn)行診斷。從而，增加了工控設(shè)備的維護(hù)難度，降低了工控設(shè)備的使用效率


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，能提高故障診斷的準(zhǔn)確性。
[0004]此外，還有必要提供一種工控設(shè)備的故障診斷方法，能提高故障診斷的準(zhǔn)確性。
[0005]一種工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，包括一級設(shè)備，所述一級設(shè)備包括依次電連接的中央處理器、北橋、南橋和外部設(shè)備，所述工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)還包括二級設(shè)備，所述二級設(shè)備包括微處理器，與所述微處理器相連的傳感器模塊和數(shù)據(jù)庫，所述一級設(shè)備與二級設(shè)備通過傳輸通道相連，所述傳感器模塊包括溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器等，用于監(jiān)測所述一級設(shè)備生成監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述微處理器用于發(fā)送診斷請求，并接收所述一級設(shè)備根據(jù)所述診斷請求返回的診斷數(shù)據(jù)，且根據(jù)所述診斷數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析生成故障信息，以及將所述故障信息存入數(shù)據(jù)庫中。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述二級設(shè)備還包括:
[0007]顯示模塊，與所述微處理器電連接，用于顯示所述故障信息。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述二級設(shè)備還包括:
[0009]無線通信模塊，與所述微處理器電連接，用于發(fā)送所述故障信息。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述無線通信模塊將所述故障信息以短信、彩信或微信的方式發(fā)送。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述微處理器為單片機(jī)、CPLD, FGPA或ARM，所述傳輸通道為串口、USB 接口、PCIE、Rapid I/O 或網(wǎng)口。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)包括一級設(shè)備所設(shè)監(jiān)控點(diǎn)的溫度、電壓和電流等，所述微處理器用于判斷所述溫度是否高于或低于相應(yīng)的預(yù)設(shè)溫度，判斷電壓是否高于或低于相應(yīng)的預(yù)設(shè)電壓以及判斷電流是否高于或低于相應(yīng)的預(yù)設(shè)電流等。所述所設(shè)監(jiān)控點(diǎn)可為一級設(shè)備中的中央處理器、南橋、北橋和外部設(shè)備等。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述微處理器還用于在發(fā)送診斷請求后預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到所述一級設(shè)備返回診斷數(shù)據(jù)，則生成所述一級設(shè)備死機(jī)或崩潰的故障信息，并存入數(shù)據(jù)庫中。
[0014]一種工控設(shè)備的故障診斷方法，包括以下步驟:
[0015]向一級設(shè)備發(fā)送診斷請求，所述一級設(shè)備包括依次電連接的中央處理器、北橋、南橋和外部設(shè)備；
[0016]接收一級設(shè)備根據(jù)所述診斷請求返回的診斷數(shù)據(jù)；
[0017]監(jiān)測所述一級設(shè)備生成監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0018]根據(jù)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)分析生成故障信息，并將所述故障信息存入數(shù)據(jù)庫中。
[0019]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述工控設(shè)備的故障診斷方法還包括步驟:
[0020]顯示所述故障信息；
[0021]以及發(fā)送所述故障信息到遠(yuǎn)程終端。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述發(fā)送診斷請求的步驟之后，還包括步驟:
[0023]當(dāng)檢測在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到所述一級設(shè)備返回的診斷數(shù)據(jù)，則生成所述一級設(shè)備死機(jī)或崩潰的故障信息，并存入數(shù)據(jù)庫中。
[0024]上述工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，通過根據(jù)診斷數(shù)據(jù)及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析得到故障信息，并存入數(shù)據(jù)庫中，記錄了故障發(fā)生時(shí)具體的信息，工作人員將該故障信息導(dǎo)出即可準(zhǔn)確判斷詳細(xì)的情況，不會(huì)因臨時(shí)診斷檢測而出現(xiàn)誤判故障，提高了故障診斷的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為傳統(tǒng)的工控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為另一個(gè)實(shí)施例中二級設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為一個(gè)實(shí)施例中工控設(shè)備的故障診斷方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合具體的實(shí)施例及附圖對工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)和方法的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使其更加清楚。
[0030]如圖2所示，一種工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，包括一級設(shè)備22和二級設(shè)備24。其中，一級設(shè)備22與二級設(shè)備24之間傳輸通道連接。該傳輸通道可為串口、USB (UniversalSerial BUS，通用串行總線)、PCIE、Rapid I/O或網(wǎng)口。串口可為RS-232串口或RS-485串口等。
[0031]一級設(shè)備22包括依次電連接的中央處理器220、北橋222、南橋224和外部設(shè)備226。中央處理器220主要用于控制外部設(shè)備226，并接收外部設(shè)備226通過南橋224、北橋222傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理生成相應(yīng)的指令。外部設(shè)備226可為機(jī)床、機(jī)臺(tái)等設(shè)備。一級設(shè)備22上運(yùn)行軟件進(jìn)行診斷，一級設(shè)備22根據(jù)二級設(shè)備24發(fā)送的診斷請求進(jìn)行診斷，診斷串口、網(wǎng)口、USB、磁盤、顯示、橋設(shè)備等信息，生成診斷數(shù)據(jù)并傳給二級設(shè)備。該診斷數(shù)據(jù)包括串口診斷數(shù)據(jù)、網(wǎng)口診斷數(shù)據(jù)、USB診斷數(shù)據(jù)、磁盤診斷數(shù)據(jù)、鍵盤診斷數(shù)據(jù)、顯示診斷數(shù)據(jù)、橋設(shè)備診斷數(shù)據(jù)等。其中，串口診斷數(shù)據(jù)包括串口的標(biāo)號(hào)、設(shè)備節(jié)點(diǎn)、驅(qū)動(dòng)信息、中斷信息、地址分配信息、通訊是否正常信息等；網(wǎng)口診斷數(shù)據(jù)包括網(wǎng)口的標(biāo)號(hào)、設(shè)備名、驅(qū)動(dòng)信息、中斷信息、地址分配信息、IP地址信息、通訊是否正常信息等。
[0032]二級設(shè)備24包括微處理器240，與微處理器240相連的傳感器模塊242和數(shù)據(jù)庫244。
[0033]傳感器模塊242包括溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器等，用于監(jiān)測一級設(shè)備22生成監(jiān)測數(shù)據(jù)。監(jiān)測數(shù)據(jù)包括一級設(shè)備22所設(shè)監(jiān)控點(diǎn)的溫度、電壓和電流等。所設(shè)監(jiān)控點(diǎn)可為一級設(shè)備22中的中央處理器220、南橋222、北橋224和外部設(shè)備226等。
[0034]微處理器240用于發(fā)送診斷請求，并接收一級設(shè)備22根據(jù)該診斷請求返回的診斷數(shù)據(jù)，且根據(jù)該診斷數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析生成故障信息，以及將該故障信息存入數(shù)據(jù)庫中。其中，故障信息可包括故障點(diǎn)的物理位置和故障內(nèi)容等。故障內(nèi)容可為某設(shè)備卡死等。
[0035]進(jìn)一步的，微處理器240還用于判斷所設(shè)監(jiān)測點(diǎn)溫度是否高于或低于相應(yīng)的預(yù)設(shè)溫度，判斷電壓是否高于或低于相應(yīng)的預(yù)設(shè)電壓以及判斷電流是否高于或低于預(yù)設(shè)電流等。該預(yù)設(shè)溫度可為一級設(shè)備22中的中央處理器220、南橋222、北橋224和外部設(shè)備226等的工作溫度；預(yù)設(shè)電壓可為中央處理器220、南橋222、北橋224和外部設(shè)備226等的工作電壓；預(yù)設(shè)電流可為中央處理器220、南橋222、北橋224和外部設(shè)備226等的工作電流等。
[0036]微處理器240 可為單片機(jī)、CPLD (Complex Programmable Logic Device,復(fù)雜可編程邏輯器件)、FGPA (Field — Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程邏輯器件)或ARM。
[0037]進(jìn)一步的，微處理器240還用于在發(fā)送診斷請求后預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到一級設(shè)備22返回診斷數(shù)據(jù)時(shí)，生成一級設(shè)備22死機(jī)或崩潰的故障信息，并存入數(shù)據(jù)庫244中。
[0038]上述工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，通過二級設(shè)備24的微處理器240根據(jù)接收到的診斷數(shù)據(jù)及傳感器模塊242的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析得到故障信息，并存入數(shù)據(jù)庫中，記錄了故障發(fā)生時(shí)具體的信息，工作人員將該故障信息導(dǎo)出即可準(zhǔn)確判斷詳細(xì)的情況，不會(huì)因臨時(shí)診斷檢測而出現(xiàn)誤判故障，提高了故障診斷的準(zhǔn)確性。
[0039]進(jìn)一步的，在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，二級設(shè)備24除了包括微處理器240、傳感器模塊242和數(shù)據(jù)庫244，還包括顯示模塊246和無線通信模塊248。其中:
[0040]顯示模塊246與微處理器240電連接，用于顯示該故障信息。將故障信息可以示意圖的形式顯示，或以文字顯示等，顯示出故障點(diǎn)的物理位置及故障內(nèi)容。
[0041]無線通信模塊248與微處理器240電連接，用于發(fā)送該故障信息。具體的，無線通信模塊248將該故障信息以短信、彩信或微信的方式發(fā)送到遠(yuǎn)程終端。該遠(yuǎn)程終端可為工控設(shè)備的服務(wù)中心站或維修人員的手持終端等。
[0042]上述工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，通過顯示模塊246將故障信息顯示，可方便現(xiàn)場工作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，以及顯示故障點(diǎn)的位置，方便工作人員進(jìn)行維修，發(fā)送故障信息給工作人員的遠(yuǎn)程終端可方便工作人員不親臨現(xiàn)場即可及時(shí)了解故障信息，提高了解決故障的效率。
[0043]如圖4所示，在一個(gè)實(shí)施例中，一種工控設(shè)備的故障診斷方法，包括以下步驟:
[0044]步驟SI 10,向一級設(shè)備發(fā)送診斷請求。
[0045]首先，該工控設(shè)備的故障診斷方法是基于上述工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)中的二級設(shè)備24中的微處理器240向一級設(shè)備22發(fā)送診斷請求。
[0046]一級設(shè)備22包括依次電連接的中央處理器220、北橋222、南橋224和外部設(shè)備226。
[0047]步驟S120，接收一級設(shè)備根據(jù)該診斷請求返回的診斷數(shù)據(jù)，該一級設(shè)備包括依次電連接的中央處理器、北橋、南橋和外部設(shè)備。
[0048]具體的，一級設(shè)備接收到診斷請求后，根據(jù)診斷請求獲取診斷數(shù)據(jù)。該診斷數(shù)據(jù)包括該診斷數(shù)據(jù)包括串口診斷數(shù)據(jù)、網(wǎng)口診斷數(shù)據(jù)、USB診斷數(shù)據(jù)、磁盤診斷數(shù)據(jù)、鍵盤診斷數(shù)據(jù)、顯示診斷數(shù)據(jù)、橋設(shè)備診斷數(shù)據(jù)等。其中，串口診斷數(shù)據(jù)包括串口的標(biāo)號(hào)、設(shè)備節(jié)點(diǎn)、驅(qū)動(dòng)信息、中斷信息、地址分配信息、通訊是否正常信息等；網(wǎng)口診斷數(shù)據(jù)包括網(wǎng)口的標(biāo)號(hào)、設(shè)備名、驅(qū)動(dòng)信息、中斷信息、地址分配信息、IP地址信息、通訊是否正常信息等。
[0049]步驟S130，監(jiān)測一級設(shè)備生成監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0050]具體的，通過傳感器模塊242監(jiān)測一級設(shè)備預(yù)設(shè)監(jiān)控點(diǎn)的溫度、電壓和電流等。判斷監(jiān)控點(diǎn)的溫度是否高于或低于預(yù)設(shè)溫度，監(jiān)控點(diǎn)的電壓是否高于或低于預(yù)設(shè)電壓，監(jiān)控點(diǎn)的電流是否高于或低于預(yù)設(shè)電流等。其中，故障信息可包括故障點(diǎn)的物理位置和故障內(nèi)容等。故障內(nèi)容可為某設(shè)備卡死等。
[0051]步驟S140，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)分析生成故障信息，并將該故障信息存入數(shù)據(jù)庫中。
[0052]其中，故障信息可包括故障點(diǎn)的物理位置和故障內(nèi)容等。故障內(nèi)容可為某設(shè)備卡死等。
[0053]上述工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，根據(jù)接收到的診斷數(shù)據(jù)及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析得到故障信息，并存入數(shù)據(jù)庫中，記錄了故障發(fā)生時(shí)具體的信息，工作人員將該故障信息導(dǎo)出即可準(zhǔn)確判斷詳細(xì)的情況，不會(huì)因臨時(shí)診斷檢測而出現(xiàn)誤判故障，提高了故障診斷的準(zhǔn)確性。
[0054]進(jìn)一步的，上述工控設(shè)備的故障診斷方法還包括步驟:顯示故障信息；以及發(fā)送該故障信息到遠(yuǎn)程終端。將故障信息顯示，可方便現(xiàn)場工作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，以及顯示故障點(diǎn)的位置，方便工作人員進(jìn)行維修，發(fā)送故障信息給工作人員的遠(yuǎn)程終端可方便工作人員不親臨現(xiàn)場即可及時(shí)了解故障信息，提高了解決故障的效率。
[0055]進(jìn)一步的，在一個(gè)實(shí)施例中，在該發(fā)送診斷請求的步驟之后，還包括步驟:當(dāng)檢測在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到該一級設(shè)備返回的診斷數(shù)據(jù)，則生成該一級設(shè)備死機(jī)或崩潰的故障信息，并存入數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)檢測在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)收到了該一級設(shè)備返回的診斷數(shù)據(jù)，則根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及診斷數(shù)據(jù)分析生成故障信息。
[0056]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，包括一級設(shè)備，所述一級設(shè)備包括依次電連接的中央處理器、北橋、南橋和外部設(shè)備，其特征在于，所述工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)還包括二級設(shè)備，所述二級設(shè)備包括微處理器，與所述微處理器相連的傳感器模塊和數(shù)據(jù)庫，所述一級設(shè)備與二級設(shè)備通過傳輸通道相連，所述傳感器模塊用于監(jiān)測所述一級設(shè)備生成監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述微處理器用于發(fā)送診斷請求，并接收所述一級設(shè)備根據(jù)所述診斷請求返回的診斷數(shù)據(jù)，且根據(jù)所述診斷數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析生成故障信息，以及將所述故障信息存入數(shù)據(jù)庫中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述二級設(shè)備還包括: 顯示模塊，與所述微處理器電連接，用于顯示所述故障信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述二級設(shè)備還包括: 無線通信模塊，與所述微處理器電連接，用于發(fā)送所述故障信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信模塊將所述故障信息以短信、彩信或微信的方式發(fā)送。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器為單片機(jī)、CPLD, FGPA或ARM，所述傳輸通道為串口、USB接口、PCIE、Rapid I/O或網(wǎng)口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)包括一級設(shè)備所設(shè)監(jiān)控點(diǎn)的溫度、電壓和電流等，所述微處理器用于判斷所述溫度是否高于或低于相應(yīng)的預(yù)設(shè)溫度，判斷電壓是否高于或低于相應(yīng)的預(yù)設(shè)電壓以及判斷電流是否高于或低于相應(yīng)的預(yù)設(shè)電流等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工控設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器還用于在發(fā)送診斷請求后預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到所述一級設(shè)備返回診斷數(shù)據(jù)，則生成所述一級設(shè)備死機(jī)或崩潰的故障信息，并存入數(shù)據(jù)庫中。
8.—種工控設(shè)備的故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟: 向一級設(shè)備發(fā)送診斷請求，所述一級設(shè)備包括依次電連接的中央處理器、北橋、南橋和外部設(shè)備； 接收一級設(shè)備根據(jù)所述診斷請求返回的診斷數(shù)據(jù)； 監(jiān)測所述一級設(shè)備生成監(jiān)測數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述診斷數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析生成故障信息，并將所述故障信息存入數(shù)據(jù)庫中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工控設(shè)備的故障診斷方法，其特征在于，所述工控設(shè)備的故障診斷方法還包括步驟: 顯示所述故障信息； 以及發(fā)送所述故障信息到遠(yuǎn)程終端。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工控設(shè)備的故障診斷方法，其特征在于，在所述發(fā)送診斷請求的步驟之后，還包括步驟: 當(dāng)檢測在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到所述一級設(shè)備返回的診斷數(shù)據(jù)，則生成所述一級設(shè)備死機(jī)或崩潰的故障信息，并存入數(shù)據(jù)庫中。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK104076808SQ201310105892
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】陳志列, 龐觀士, 馬先明, 曾霆, 王志棟 申請人:研祥智能科技股份有限公司, 北京市研祥興業(yè)國際智能科技有限公司