CN102424292A - 一种用于分切机的智能报警的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于分切机的智能报警的方法，步骤如下：(1)读取分切机设备的状态字；(2)将读取获得的状态字与触发故障的异常状态字进行比较；(3)如果读取获得的状态字为触发故障的异常状态字，则停止设备；如果读取获得的状态字不是触发故障的异常状态字，则循环步骤(1)、步骤(2)。当分切机出现故障报警的情况下，提供给客户全方位的故障描述和解决帮助信息，以最快速度响应并处理故障，解决问题，恢复生产，提高生产效率。对操作人员的技能水平不需要很高的要求，分切机通过本发明所述的方法即可自检出问题的所在，并给出解决方法供操作人员参考，帮助操作人员及时、快速、有效地排除故障，摆脱了对高水平操作人员的依赖，使得分切机设备能第一时间投入生产中。

Description

一种用于分切机的智能报警的方法

技术领域

本发明涉及一种分切机的故障处理方法，更具体地说，是涉及一种用于分切机的智能报警的方法。

背景技术

传统的分切机在出现故障时，只能通过人工的方式，进行判断跟排查。这种排除故障的方式，所有的操作全部依赖于操作人员的技能水平。如果在机器出现故障的时候，没有解决问题的操作人员在现场，那么要排除故障将是非常困难的。

针对上述问题，市场上出现了具有故障报警功能的分切机。但是此类分切机的故障报警功能只能进行简单的报警动作，如，机器非正常停止的报警。对于分切机内部设备的故障无法进行监控，更无法进行报警。在出现设备内部故障、或是机器非正常运行的故障时，还是需要操作人员进行手动排查、故障解决。

上述的现有技术的分切机，由于分切机设备自身无法进行故障的自检，当出现故障时，对操作人员的依赖性较大，特别是对操作人员的技能水平要求较高。如果故障不能及时排除，必定会影响到企业的生产效率。如果长期安排有经验的操作人员值守，人力成本的投入也是非常巨大的。

发明内容

本发明的目的是解决以上提出的问题，提供一种当分切机出现故障报警的情况下，提供给客户全方位的故障描述和解决帮助信息，以最快速度响应并处理故障，解决问题，恢复生产，提高生产效率的一种用于分切机的智能报警的方法。

本发明的技术方案是这样的：

一种用于分切机的智能报警的方法，步骤如下：

(1)读取分切机设备的状态字；

(2)将读取获得的状态字与触发故障的异常状态字进行比较；

(3)如果读取获得的状态字为触发故障的异常状态字，则停止设备；如果读取获得的状态字不是触发故障的异常状态字，则循环步骤(1)、步骤(2)。

作为优选，所述的方法进一步还包括：

(4)设备停止后，继续读取分切机设备的状态字；

(5)将读取获得的状态字与设备正常工作时的正常状态字进行比较；

(6)如果读取获得的状态字为设备正常工作时的正常状态字，则启动设备；如果读取获得的状态字不是设备正常工作时的正常状态字，则循环步骤(4)、步骤(5)。

作为优选，所述的步骤(3)进一步还包括，提供故障对应的提示信息与帮助信息。

作为优选，步骤(1)所述的读取状态字是对分切机设备进行周期性扫描。

作为优选，所述的故障包括：

内部故障，定义为设备内部器件的物理故障与软件故障，以及设备内部器件之间的通讯状态故障；

外部故障，定义为设备的运行状态故障。

作为优选，内部故障包括功率器件控制单元、电机、运动控制器与功率器件之间的通讯故障，功率器件与电机之间的动力和通讯故障。

作为优选，外部故障包括设备运行过程中的设备运行参数的故障。

作为优选，所述的设备正常工作时的正常状态字与触发故障的异常状态字，故障对应的提示信息与帮助信息，集成在故障功能块数据库中。

作为优选，所述的读取状态字、比较状态字、停止或启动设备的命令，集成在执行程序中。

本发明的有益效果如下：

当分切机出现故障报警的情况下，提供给客户全方位的故障描述和解决帮助信息，以最快速度响应并处理故障，解决问题，恢复生产，提高生产效率。对操作人员的技能水平不需要很高的要求，分切机通过本发明所述的方法即可自检出问题的所在，并给出解决方法供操作人员参考，帮助操作人员及时、快速、有效地排除故障，摆脱了对高水平操作人员的依赖，使得分切机设备能第一时间投入生产中。

附图说明

图1是本发明的内部故障处理流程示意图；

图2是本发明的外部故障处理流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行进一步详细说明：

一种用于分切机的智能报警的方法，步骤如下：

(1)读取分切机设备的状态字；

(2)将读取获得的状态字与触发故障的异常状态字进行比较；

(3)如果读取获得的状态字为触发故障的异常状态字，则停止设备；如果读取获得的状态字不是触发故障的异常状态字，则循环步骤(1)、步骤(2)。

所述的方法进一步还包括：

(4)设备停止后，继续读取分切机设备的状态字；

(5)将读取获得的状态字与设备正常工作时的正常状态字进行比较；

(6)如果读取获得的状态字为设备正常工作时的正常状态字，则启动设备；如果读取获得的状态字不是设备正常工作时的正常状态字，则循环步骤(4)、步骤(5)。

所述的步骤(3)进一步还包括，提供故障对应的提示信息与帮助信息。

步骤(1)所述的读取状态字是对分切机设备进行周期性扫描。

所述的故障包括：

内部故障，定义为设备内部器件的物理故障与软件故障，以及设备内部器件之间的通讯状态故障；

外部故障，定义为设备的运行状态故障。

内部故障包括功率器件控制单元、电机、运动控制器与功率器件之间的通讯故障，功率器件与电机之间的动力和通讯故障。

外部故障包括设备运行过程中的设备运行参数的故障。

所述的设备正常工作时的正常状态字与触发故障的异常状态字，故障对应的提示信息与帮助信息，集成在故障功能块数据库中。

所述的读取状态字、比较状态字、停止或启动设备的命令，集成在执行程序中。

高速智能分切机的故障种类分为内部故障和外部故障。

内部故障主要涉及功率器件控制单元、电机、SIMOTION与各功率器件之间的通讯、功率器件与电机之间的动力和通讯等。此类故障主要包括如下方面：驱动器总线故障、驱动器直流母线过压故障、驱动器超温故障、驱动器内部软件故障、电机编码器故障、驱动器接地故障、驱动器电源故障、驱动器内部通讯故障、驱动器供电故障、电机过载故障、驱动器功率器件故障。这里的驱动器等主要包括三个方面，即放卷侧、主电机侧和收卷侧。

外部故障主要涉及导致机器停止运行的因素，包括气源压力故障、放卷薄膜拉断故障、外侧接触辊极限故障、内侧接触辊极限故障。

所述的方法对内部故障处理：

本实施例中，内部软件故障的处理是采用西门子的内部通讯，即读取设备的状态字，在设备运行过程中，程序每个扫描周期都去读取其状态，驱动器等的每个状态都对应一个状态字，这些状态字的含义都是西门子已经定义好的，在这里，只需将状态字与触发变量一一对应起来就可以了。程序读取之后进行判断，若状态字为故障状态，则程序触发故障报警，这部分是程序编程的体现。

本实施例以收卷驱动器的故障处理为例，来说明维护专家对内部故障处理方式，包括西门子的内部通讯模式、故障状态字的含义、触发方式、故障处理等。

本实施例中所述的分切机是基于西门子触摸屏MP277、运动控制器SIMOTION D425/D435/D445、驱动控制器SINAMICS-S120和分布式IO ET200S上实现的。西门子SIMOTION(运动控制器)和其它驱动装置之间的连接，采用的是DRIVE-CLiQ接口(DRIVE Component Link with IQ)，这个是西门子公司已经定义好的通讯方式，所有驱动装置与SIMOTION之间的控制字和状态字通讯都是通过DRIVE-CLiQ电缆进行通讯，通过此电缆连接构成整个伺服控制的拓扑框架。DRIVE-CLiQ电缆连接，是通讯的外部基础。

西门子SIMOTION与驱动器的通讯也是按照其定义的规范，这个规范就是西门子专门的报文结构(SIEMENS Telegram)，叫过程数据PZD(Process Data)。过程数据PZD定义了与SIMOTION接收和传送的状态字和控制字，SIMOTION通过PZD向驱动器写控制字，从而控制电机的动作，主要包括速度和扭矩控制；同时通过PZD读取驱动器的状态字，从而对驱动器、电机的状态做出实时响应。PZD过程数据的定义，是通讯的内部基础。

程序的每个扫描周期，都去读取r3113状态字的，SIMOTION D425循序读取各驱动器的r3113状态字并可根据它们的地址判别故障发生在那个驱动器上。只要对应其中的某一位置1，则相关故障发生，并将运行中的机器停止，同时由程序编程触发报警，报警信息和相关处理帮助显示在触摸屏上面。故障处理完后，可以再次开机。

下表是r3113的状态字含义：

00为驱动器数据和软件故障，01为电源故障，02为直流母线过电压故障，03为驱动器电源故障，04为驱动器超温故障，05为接地故障，06为电机过载，07为总线故障，08为外部安全防护关闭，09为电机编码器故障，10为内部通讯故障，11为整流单元故障，15为其它故障，12、13、14为缺省预留。

内部故障处理流程如图1所示：

(1)实时监控状态字变量的状态变化；

(2)将读取获得的状态字与触发故障的异常状态字进行比较，判断内部故障是否触发；

(3)如果读取获得的状态字为触发故障的异常状态字，则发出报警或停止设备，并提供故障对应的提示信息与帮助信息，操作人员根据故障信息与帮助信息，排除故障，循环步骤(1)、步骤(2)；

如果读取获得的状态字不是触发故障的异常状态字，则循环步骤(1)、步骤(2)。

所述的方法对外部故障处理：

外部软件故障的处理是采用程序编程进行处理的，即预先按照故障发生的条件进行定义，故障触发后，并按照一定的流程做出对故障的处理(如机器停止运行等)。

本实施例以“放卷薄膜拉断故障”为例，进一步说明维护专家软件对故障处理的流程，如图2所示。

首先，在程序中定义故障发生的条件，也即说明什么叫放卷薄膜拉断故障。在分切机的应用中，主动放卷的控制方式是采用放卷电机的速度PID调节，浮动辊的气压大小即决定了放卷张力大小，并以浮动辊的平衡位置作为恒张力控制的基准位置。由于是采用气缸作为执行机构，气缸必有其最小行程和最大行程的两个极限位置，程序中定义了薄膜拉断的位置略低于最大位置。例如气缸行程的最小位置为20，最大位置为90，则平衡位置定义为(20+90)/2＝55，同时定义薄膜拉断的检测位置为85，略小于最大的极限位置。这个平衡位置与断膜检测位置的数值可以在操作专家的参数设定画面和放卷工艺画面设定。

其次，SIMOTION在机器带载运行时，时刻扫描浮动辊的位置，如果其位置超出薄膜拉断检测的位置并在时间上持续一定时间，则触发定义的变量，通过此变量再次触发报警信息，同时停止机器。

再次，操作人员可以根据报警信息和帮助提示，对故障进行处理。

最后，故障处理完毕，机器再次启动运行。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域中的普通技术人员来说，在不脱离本发明核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于分切机的智能报警的方法，其特征在于，步骤如下：

(1)读取分切机设备的状态字；

(2)将读取获得的状态字与触发故障的异常状态字进行比较；

(3)如果读取获得的状态字为触发故障的异常状态字，则停止设备；如果读取获得的状态字不是触发故障的异常状态字，则循环步骤(1)、步骤(2)。

2.根据权利要求1所述的用于分切机的智能报警的方法，其特征在于，进一步还包括：

(4)设备停止后，继续读取分切机设备的状态字；

(5)将读取获得的状态字与设备正常工作时的正常状态字进行比较；

(6)如果读取获得的状态字为设备正常工作时的正常状态字，则启动设备；如果读取获得的状态字不是设备正常工作时的正常状态字，则循环步骤(4)、步骤(5)。

3.根据权利要求1或2所述的用于分切机的智能报警的方法，其特征在于，所述的步骤(3)进一步还包括，提供故障对应的提示信息与帮助信息。

4.根据权利要求3所述的用于分切机的智能报警的方法，其特征在于，步骤(1)所述的读取状态字是对分切机设备进行周期性扫描。

5.根据权利要求3所述的用于分切机的智能报警的方法，其特征在于，所述的故障包括：

内部故障，定义为设备内部器件的物理故障与软件故障，以及设备内部器件之间的通讯状态故障；

外部故障，定义为设备的运行状态故障。

6.根据权利要求5所述的用于分切机的智能报警的方法，其特征在于，内部故障包括功率器件控制单元、电机、运动控制器与功率器件之间的通讯故障，功率器件与电机之间的动力和通讯故障。

7.根据权利要求5所述的用于分切机的智能报警的方法，其特征在于，外部故障包括设备运行过程中的设备运行参数的故障。

8.根据权利要求3所述的用于分切机的智能报警的方法，其特征在于，所述的设备正常工作时的正常状态字与触发故障的异常状态字，故障对应的提示信息与帮助信息，集成在故障功能块数据库中。

9.根据权利要求3所述的用于分切机的智能报警的方法，其特征在于，所述的读取状态字、比较状态字、停止或启动设备的命令，集成在执行程序中。

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