CN103901877B - 基于故障属性数据的故障判断及处理方法 - Google Patents

Abstract

一种基于故障属性数据的故障判断及处理方法。所述方法包括读取包括故障使能信息、本地故障不激活信息和全局故障不激活信息的第一故障类型的故障属性数据，并基于读取的故障属性数据判断是否需要对第一故障类型的故障进行判断。故障使能信息表示是否需要对第一故障类型的故障进行判断，本地故障不激活信息由第一数量的位构成且每一位表示与该位对应的故障类型的故障发生时是否需要激活第一故障类型的故障，全局故障不激活信息由第一数量的位构成且每一位对应于当第一故障类型的故障发生时无需进行故障处理的故障类型。

Description

基于故障属性数据的故障判断及处理方法

技术领域

本发明涉及一种对于控制系统的故障判断及处理，更具体地讲，基于故障属性数据对故障进行判断和处理的方法。

背景技术

在诸如自动化控制领域，生产制造领域等各个领域，需要对设备状态、控制操作流程等进行监测，以判断系统中是否存在故障，并且在发生故障时需要执行相应的复位、停机和/或启动动作。

这种故障判断及处理方式是设备控制系统中相当重要的一部分，它涉及到所有的设备、控制流程的监测判断。如何形成系统化和/或归一化的故障判断及处理方式并灵活使用各个故障参数，实现对不同设备或控制对象的故障判断成为一个课题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于故障属性数据的故障判断及处理方法，其通过对各个故障类型设置包括本地故障不激活信息和全局故障不激活信息故障属性数据，来从具有依赖关系的多个故障源中准确定位故障。

根据本发明示例性实施例的一方面，提供了一种基于故障属性数据的故障判断及处理方法。所述方法包括如下步骤：读取第一故障类型的故障属性数据；确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断；当确定需要对第一故障类型的故障进行判断时，基于与第一故障类型对应的检测值判断是否发生第一类型故障。所述故障属性数据包括故障使能信息、本地故障不激活信息和全局故障不激活信息。故障使能信息表示是否需要对第一故障类型的故障进行判断。本地故障不激活信息由第一数量的位构成且每一位表示与该位对应的故障类型的故障发生时是否需要激活第一故障类型的故障。全局故障不激活信息由第一数量的位构成且每一位对应于当第一故障类型的故障发生时无需进行故障处理的故障类型。确定是否表示需要对第一故障类型的故障进行判断的步骤包括；基于故障使能信息确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断；当故障使能信息表示需要对第一故障类型的故障进行判断时，基于本地故障不激活信息以及与第一故障类型相关的其它故障类型的全局故障不激活信息，确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断。

优选地，故障属性数据还包括故障最小值信息、故障最大值信息和故障时间信息。基于与第一故障类型对应的检测值判断是否发生第一类型故障的步骤包括如下步骤：当与第一故障类型对应的检测值在故障最大值信息和故障最小值信息所表示的故障值之间，且第一故障类型对应的检测值在故障最大值信息和故障最小值信息所表示的故障值之间的持续时间不小于所述故障时间信息所表示的时间时，确定发生了第一故障类型的故障。

优选地，故障属性数据还包括自复位使能信息、复位最大值信息、复位最小值信息以及复位时间信息。所述故障判断及处理方法还包括：当判断发生第一故障类型的故障时，基于自复位使能信息判断第一故障类型的故障能否进行自动复位；当判断第一故障类型的故障能够进行自动复位，与第一故障类型对应的检测值在最大复位值信息和最小复位值信息所表示的复位值之间且与第一故障类型对应的检测值在最大复位值信息和最小复位值信息所表示的复位值之间的持续时间不小于复位时间信息所表示的时间时，确定第一故障类型的故障已经被解除。

优选地，故障属性数据还包括故障复位等级信息、复位最大值信息、复位最小值信息。所述故障判断及处理方法还包括步骤：当判断发生第一故障类型的故障，所接收的复位动作指令的等级大于第一故障类型的复位等级，并且与第一故障类型对应的检测值为在最大复位值信息和最小复位值信息之间所表示的复位值时，执行与所接收的复位动作指令相应的复位动作。

优选地，故障属性数据还包括故障停机等级信息。当判断发生第一故障类型的故障时，执行与故障等级信息对应的故障停机操作，其中，当执行与第一故障类型的故障等级信息对应的故障停机操作时，发生高于与第一故障类型的故障等级信息对应的故障停机操作的故障停机操作时，停止与第一故障类型的故障等级信息对应的故障停机操作。

优选地，故障属性数据还包括故障启动等级信息。当第一故障类型的故障发生又解除后，且接收到启动动作指令，并且所接收的启动动作指令的等级大于第一故障类型的故障启动等级时，执行与所接收的启动动作指令相应的启动动作。

优选地所述方法还包括步骤：当确定发生了第一故障类型的故障时，输出第一故障类型的全局故障不激活信息。

根据本发明的基于故障属性数据的故障判断及处理方法，能够从具有依赖关系的多个故障源中准确定位故障。

另外，若以软件方式实现根据本发明的基于故障属性数据的故障判断及处理方法，则能够使故障监测软件模块化、参数化，易修改，易升级，具有继承性，为新设备或控制操作升级打下基础，且可便于搭建统一的架构。此外，大大降低由于故障参数调整带来的软件修改工作量及软件版本数量，将浪费在众多软件版本修改和管理上的人员解放出来，降低资源消耗和浪费。最后，减少软件升级给设备维护、工厂技术人员带来的复杂和频繁的工作量，为自动化控制方面的工作创造便利的条件和工具。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1和图2为根据本发明的另一示例性实施例的基于故障属性数据的故障判断及处理的方法的流程图。

具体实施方式

现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。

根据基于故障属性数据的故障判断及处理方法，对各个故障类型设置了包括本地故障不激活信息和全局故障不激活信息的故障属性数据。本地故障不激活信息由第一数量的位构成且每一位表示与该位对应的故障类型的故障发生时是否需要激活第一故障类型的故障，全局故障不激活信息由第一数量的位构成且每一位对应于当第一故障类型的故障发生时无需进行故障处理的故障类型。例如，当发生总线故障，即，第一故障类型的故障时，将输出第一故障类型的故障属性数据中的全局故障不激活信息，例如，0000 0000 00000010。此时，即使总线上的设备（例如，第二故障类型）的检查值满足发生第二故障类型的故障的条件，但其故障属性中的本地故障不激活信息中的第二位为“1”，则认为没有发生第二故障类型的故障。

通过这种方式，可在具有依赖关系的多个故障源中容易定位故障源。例如，当发生总线故障时，通过检测值的判断，会认为总线上的其他设备也出现了故障。但是，通过本地故障不激活信息和全局故障不激活信息，能够容易地确定发生了总线故障，而不会认为发生了总线上的设备的故障。

根据本发明的基于故障属性数据的故障判断及处理方法，在故障属性数据中包括了本地故障不激活信息和全局故障不激活信息之外，还可包括表示是否需要对第一故障类型的故障进行判断的故障使能信息。

根据本发明的基于故障属性数据的故障判断及处理方法中，读取第一故障类型的故障属性数据，确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断，并且当确定需要对第一故障类型的故障进行判断时，基于与第一故障类型对应的检测值判断是否发生第一类型故障。这里，为了确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断，基于故障使能信息确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断，以及，当故障使能信息表示需要对第一故障类型的故障进行判断时，基于本地故障不激活信息以及与第一故障类型相关的其它故障类型的全局故障不激活信息，确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断。

此外，故障属性数据还可包括故障最小值信息、故障最大值信息和故障时间信息。因此，为了基于与第一故障类型对应的检测值判断是否发生第一类型故障，将对应于第一故障类型检测值与故障最大值信息和故障最小值信息所表示的故障值进行比较，并且当与第一故障类型对应的检测值在故障最大值信息和故障最小值信息所表示的故障值之间，且第一故障类型对应的检测值在故障最大值信息和故障最小值信息所表示的故障值之间的持续时间不小于所述故障时间信息所表示的时间时，确定发生了第一故障类型的故障。当确定发生了第一故障类型的故障时，还可输出第一故障类型的全局故障不激活信息。

此外，故障属性数据还可包括自复位使能信息、复位最大值信息、复位最小值信息以及复位时间信息。因此，当判断发生第一故障类型的故障时，基于自复位使能信息判断第一故障类型的故障能否进行自动复位，并且当判断第一故障类型的故障能够进行自动复位，与第一故障类型对应的检测值在最大复位值信息和最小复位值信息所表示的复位值之间且与第一故障类型对应的检测值在最大复位值信息和最小复位值信息所表示的复位值之间的持续时间不小于复位时间信息所表示的时间时，确定第一故障类型的故障已经被解除。

此外，故障属性数据还可包括故障复位等级信息、复位最大值信息、复位最小值信息。因此，当判断发生第一故障类型的故障，所接收的复位动作指令的等级大于第一故障类型的复位等级，并且与第一故障类型对应的检测值为在最大复位值信息和最小复位值信息之间所表示的复位值时，执行与所接收的复位动作指令相应的复位动作。

此外，故障属性数据还可包括故障停机等级信息。因此，当判断发生第一故障类型的故障时，执行与故障等级信息对应的故障停机操作。当执行与第一故障类型的故障等级信息对应的故障停机操作时，发生高于与第一故障类型的故障等级信息对应的故障停机操作的故障停机操作时，停止与第一故障类型的故障等级信息对应的故障停机操作。

此外，故障属性数据还包括故障启动等级信息。因此，当第一故障类型的故障发生又解除后，且接收到启动动作指令，并且所接收的启动动作指令的等级大于第一故障类型的故障启动等级时，执行与所接收的启动动作指令相应的启动动作。

下面的表1为根据本发明的一示例性实施例的故障属性数据的示例。

表1

下面的表2为根据本发明的一示例性实施例的各个动作等级的示例。

根据上述的故障属性数据的故障判断和处理：当故障判断条件EN为TRUE，该故障使能信号为TRUE，同时全局本地故障不激活不等于该本地故障不激活时，该故障才判断。当实时值err_val大于等于故障最小值，小于等于故障最大值时，持续故障时间，则该故障被激活；执行由该故障给出的停机等级动作，如执行过程中有其他更高级别停机方式的故障发生，则执行最高级别的停机等级；当该故障自复位使能信号为TRUE时，实时值大于等于复位最小值，小于等于复位最大值时，持续复位时间，则该故障被清除；当该故障自复位使能信号为FALSE，实时值大于等于复位最小值，小于等于复位最大值时，外部的复位动作等级大于该故障复位等级，此时该故障被清除。

下面，结合示例描述基于上述故障属性结构的故障判断及处理方法。假设，存在温度模块损坏的1#故障、表示过温故障的2#故障以及表示低温故障的3#故障。

1#故障

假设：deactivemode为0，Setmode为0000000000000001；err_minval为1，err_maxval为1，err_time为0秒钟，reset_minval为0、reset_maxval为0，reset_time为3秒钟，Autoreset：为true。

当温度模块的状态反馈为1时，立刻报出温度模块损坏故障，说明温度模块有问题，将全局全局故障不激活Setmode设置成0000 0000 0000 0001；此时该温度模块的温度输入可能变成850度，这个温度是个虚假值。

2#故障

假设：deactivemode为0000 0000 0000 0001，Setmode为0，err_minval为155，err_maxval为3.4028230607371E+3，err_time为3秒钟，reset_minval为0、reset_maxval为50，reset_time为3分钟，Autoreset：为true。

当1#温度模块损坏故障报出来时，全局故障不激活信息的Setmode为0000 0000 0000 0001，与2#故障的deactivemode相同，则此时即使实际的输入温度为850度，超过155，也不会报过温故障。

当没有1#温度模块损坏故障时，实际的温度输入值超过155度，持续3s后，过温故障就会报出来。当实际的温度输入降到0～50度之间，持续3min后，过温故障就能够自动复位掉，不报了。

3#故障

假设：deactivemode也为0000 0000 0000 0001，Setmode为0；err_minval为-3.4028230607371E+38（此处为REAL型在软件内的最小值），err_maxval为0，err_time为3秒钟，reset_minval为0、reset_maxval为50，reset_time为3分钟，Autoreset：为true。

当没有1#温度模块损坏故障时，实际的温度输入值低于0度时，持续3s后，低温故障就会报出来。当实际的温度输入升到到0～50度之间，持续3min后，低温故障就能够自动复位掉，

图1和图2为根据本发明的另一示例性实施例的基于如上的表1和表2的故障属性数据的故障判断及处理的方法的流程图。

在根据本发明的基于故障属性数据的故障判断及处理方法中，若从1开始以整型排序故障号简单，则故障属性可以根据总故障条数定义为数组形式，数组维数等于总故障条数（包含备用），比如400维。将每个故障的属性结构体定义为该数组的一维，故障号就是数组的索引，这样的编程较容易实现。此外，修改故障属性数据的时候，只要根据故障号修改数组的某一维参数即可。

根据本发明的基于故障属性数据的故障判断及处理方法，能够从具有依赖关系的多个故障源中准确定位故障。

另外，若以软件方式实现根据本发明的基于故障属性数据的故障判断及处理方法，则能够使故障监测软件模块化、参数化，易修改，易升级，具有继承性，为新设备或控制操作升级打下基础，且可便于搭建统一的架构。此外，大大降低由于故障参数调整带来的软件修改工作量及软件版本数量，将浪费在众多软件版本修改和管理上的人员解放出来，降低资源消耗和浪费。最后，减少软件升级给设备维护、工厂技术人员带来的复杂和频繁的工作量，为自动化控制方面的工作创造便利的条件和工具。

虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (7)

1.一种基于故障属性数据的故障判断及处理方法，其特征在于包括如下步骤：

读取第一故障类型的故障属性数据，其中，所述故障属性数据包括故障使能信息、本地故障不激活信息和全局故障不激活信息，其中，故障使能信息表示是否需要对第一故障类型的故障进行判断，本地故障不激活信息由第一数量的位构成且每一位表示与该位对应的故障类型的故障发生时是否需要激活第一故障类型的故障，全局故障不激活信息由第一数量的位构成且每一位对应于当第一故障类型的故障发生时无需进行故障处理的故障类型；

确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断；

当确定需要对第一故障类型的故障进行判断时，基于与第一故障类型对应的检测值判断是否发生第一类型故障，

其中，确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断的步骤包括；

基于故障使能信息确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断；

当故障使能信息表示需要对第一故障类型的故障进行判断时，基于本地故障不激活信息以及与第一故障类型相关的故障类型的全局故障不激活信息，确定是否需要对第一故障类型的故障进行判断。

2.如权利要求1所述的故障判断及处理方法，其特征在于，故障属性数据还包括故障最小值信息、故障最大值信息和故障时间信息，

其中，基于与第一故障类型对应的检测值判断是否发生第一类型故障的步骤包括如下步骤：

当与第一故障类型对应的检测值在故障最大值信息和故障最小值信息所表示的故障值之间，且第一故障类型对应的检测值在故障最大值信息和故障最小值信息所表示的故障值之间的持续时间不小于所述故障时间信息所表示的时间时，确定发生了第一故障类型的故障。

3.如权利要求2所述的故障判断及处理方法，其特征在于，故障属性数据还包括自复位使能信息、复位最大值信息、复位最小值信息以及复位时间信息，

其中，所述故障判断及处理方法还包括：

当判断发生第一故障类型的故障时，基于自复位使能信息判断第一故障类型的故障能否进行自动复位；

当判断第一故障类型的故障能够进行自动复位，与第一故障类型对应的检测值在最大复位值信息和最小复位值信息所表示的复位值之间且与第一故障类型对应的检测值在最大复位值信息和最小复位值信息所表示的复位值之间的持续时间不小于复位时间信息所表示的时间时，确定第一故障类型的故障已经被解除。

4.如权利要求2所述的故障判断及处理方法，其特征在于，故障属性数据还包括故障复位等级信息、复位最大值信息、复位最小值信息，

其中，所述故障判断及处理方法还包括步骤：

当判断发生第一故障类型的故障，所接收的复位动作指令的等级大于第一故障类型的复位等级，并且与第一故障类型对应的检测值为在最大复位值信息和最小复位值信息之间所表示的复位值时，执行与所接收的复位动作指令相应的复位动作。

5.如权利要求2所述的故障判断及处理方法，其特征在于，故障属性数据还包括故障停机等级信息，

当判断发生第一故障类型的故障时，执行与故障等级信息对应的故障停机操作，其中，当执行与第一故障类型的故障等级信息对应的故障停机操作时，发生高于与第一故障类型的故障等级信息对应的故障停机操作的故障停机操作时，停止与第一故障类型的故障等级信息对应的故障停机操作。

6.如权利要求5所述的故障判断及处理方法，其特征在于，故障属性数据还包括故障启动等级信息，

当第一故障类型的故障发生又解除后，且接收到启动动作指令，并且所接收的启动动作指令的等级大于第一故障类型的故障启动等级时，执行与所接收的启动动作指令相应的启动动作。

7.如权利要求2所述的故障判断及处理方法，其特征在于还包括步骤：

当确定发生了第一故障类型的故障时，输出第一故障类型的全局故障不激活信息。