CN106200491A - 一种轧机启车预警装置及预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轧机启车预警装置及预警方法，本发明的装置通过与轧机自动化系统的以太网通讯，自动获取轧机启车条件所包含的各个开关量及模拟量的实时信号状态，同时发明装置对这些信号状态进行分析判断并以信号指示灯及语音提示的方式在轧机启车前作出预警；当轧机不具备启车条件时，发明装置的故障信号灯亮起，此时按下提示按钮，所有不具备启车的故障信息会以语音的方式播放出来，如具备启车条件则运行指示灯亮起，故障指示灯为灭的状态。使用本发明可帮助维护电工快速处理启车故障，节省启车故障的排查时间从而为赢得更多的生产时间创造条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种轧机启车预警装置及预警方法，主要应用于冶金钢铁企业棒材轧钢生产线中主轧机启车前的预警，属于冶金钢铁行业的电气自动化控制领域。
背景技术
在冶金钢铁企业的棒材轧钢生产线中，主轧机系统的启车条件决定于电气系统、轧机设备、活套检测器、热金属检测器、高温仪、润滑系统、液压系统，以及其他保护装置等多达几十个开关量及模拟量的信号状态，当启车时只要有一个信号状态不能满足启车要求轧机就转不起来，在现实生产中常会出现马上就要开轧生产了而轧机却转不起来的尴尬局面，而此时维护电工只能在匆忙中查找故障原因，检查核实这些启车条件的信号状态，虽经周折轧机是转起来了，却耽误了不少生产时间，也打乱了既有的作业节奏。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在轧机启车前进行预警来避免启车时故障的发生，同时具有启车故障的分析判断功能并以信号指示灯及语音对启车前的故障信息作出预警提示，从而简化维护电工对启车故障的分析排查工作，有利于快速处理启车故障，赢得更多的生产时间的轧机启车预警装置及预警方法。
本发明的轧机启车预警装置，设置有以太网通讯模块，以实现与轧机自动化系统的联网通讯及数据交换；设置有CPU模块并通过参数配置及软件编程，实现从轧机自动化系统实时获取轧机启车条件所包含的所有开关量及模拟量的信号状态并通过软件编程实现对轧机启车条件的分析判断及故障信息的输出；设置有 “运行”和“故障”两个LED信号指示灯，当轧机不具备启车条件时，装置的“故障”指示灯亮起，“运行”指示灯熄灭，当轧机具备启车条件时装置的“运行”指示灯亮起，“故障”指示灯熄灭；设置有语音存储及驱动模块，用于存储和播放所有启车故障信息；设置有“提示”和“消音”两个按钮开关，当存在启车故障时按下“提示”按钮则所有不具备启车的故障信息会以语音播放出来，当按下“消音”按钮时则停止语音播放。
所述CPU模块通过软件编程包含四个软件处理模块，分别是通用以太网通讯处理模块、数据缓存处理模块、启车条件分析判断模块、LED指示灯输出及语音输出处理模块；通用以太网通讯处理模块，依据不同的轧机自动化系统可匹配选择不同的通讯处理程序，从而保证与不同的轧机自动化系统建立以太网通讯连接及数据交换；数据缓存处理模块，以一定的数据格式及存储空间缓存处理通用以太网通讯处理模块获得的开关量及模拟量的信号状态；启车条件分析判断模块，依据轧机启车的逻辑处理过程并对数据缓存处理模块所存储的开关量及模拟量进行分析判断，从而输出一个故障状态列表，该故障状态列表以唯一的方式标明了各个不具备启车条件的开关量及模拟量；LED指示灯输出及语音输出处理模块，依据启车条件分析判断模块输出的故障状态列表进行故障语音文件的匹配连接及LED信号指示灯的输出处理。
本发明的轧机启车预警方法是：CPU模块通过太网通讯模块由轧机自动化系统的I/O模块获取轧机启车条件所包含的所有开关量及模拟量的信号状态，分析判断是否符合轧机启车条件；如符合轧机启车条件则“运行”LED指示灯亮，“故障”LED指示灯灭；如不符合轧机启车条件则找出不符合启车条件的所有开关量及模拟量等变量，将不符合启车条件的各变量与语音文件关联，“故障”LED指示灯亮，“运行”LED指示灯灭，按下“提示”按钮，逐条播放各个不符合启车条件的信号状态。
本发明的有益效果是：在不改变原有轧机自动化系统硬件配置的情况下，只需将本发明装置与原有轧机自动化系统进行以太网通讯连接，即可实现安装部署；本发明装置采用西门子以太网通讯模块及CPU模块，硬件品质高、运行安全、可靠；本发明装置采用指示灯和语音播报两种方式进行故障信息输出，信息表达直观、明确，利于维护电工的快速响应。
附图说明
图1为本发明的硬件结构图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
图1所示为本发明的硬件结构图。参照图1，本发明装置的硬件主要由以太网通讯模块、CPU模块、语音存储及驱动模块、扬声器、“运行”及“故障”LED指示灯、“提示”及“消音”按钮开关、开关电源构成。CPU模块通过数据总线与以太网通讯模块进行连接,同时CPU模块与语音存储及驱动模块通过RS485底层接口进行通讯连接；开关电源为语音存储及驱动模块提供工作电源，同时，语音存储及驱动模块的功率输出端连接扬声器以进行报警语音的输出；选取CPU模块的两个开关量输入点连接“提示”按钮和“消音”按钮；选取CPU模块的两个开关量输出点连接“运行”和“故障”两个LED指示灯。本发明装置的CPU模块及以太网通讯模块采用硬件品质高、运行可靠、故障率低的西门子S7系列模块；本发明装置的语音存储及驱动模块采用以单片机STC11F16XE及语音录放电路BLR3808为核心进行设计，该设计硬件结构简单，性能可靠。
图2所示为本发明的结构示意图。参照图2，轧机启车条件所包含的所有开关量及模拟量的信号状态由轧机自动化系统的I/O模块获取，这些开关量及模拟量的信号状态最终通过轧机自动化系统的以太网通讯接口传到本发明装置；通过对本发明装置的以太网通讯模块进行网络参数配置并通过底层RJ45接口建立与轧机自动化系统的以太网通讯连接，从而实现与轧机自动化系统的数据交换并获得轧机启车条件所包含的所有开关量及模拟量的信号状态；本发明装置的CPU模块通过软件编程包含四个软件处理模块，分别是通用以太网通讯处理模块、数据缓存处理模块、启车条件分析判断模块、LED指示灯输出及语音输出处理模块。通用以太网通讯处理模块，依据不同的轧机自动化系统可匹配选择不同的通讯处理程序，从而保证与不同的轧机自动化系统建立以太网通讯连接及数据交换；数据缓存处理模块，以一定的数据格式及存储空间缓存处理通用以太网通讯处理模块获得的开关量及模拟量的信号状态；启车条件分析判断模块，依据轧机启车的逻辑处理过程并对数据缓存处理模块所存储的开关量及模拟量进行分析判断，从而输出一个故障状态列表，该故障状态列表以唯一的方式标明了各个不具备启车条件的开关量及模拟量；LED指示灯输出及语音输出处理模块，依据启车条件分析判断模块输出的故障状态列表进行故障语音文件的匹配连接及LED信号指示灯的输出处理。
图3所示为本发明的系统工作流程图。结合图3的说明，本发明系统工作过程概括为：与轧机自动化系统进行以太网通讯；获取轧机启车条件的所有开关量及模拟量信号状态；分析判断是否符合轧机启车条件；如符合轧机启车条件则“运行”LED指示灯亮，“故障”LED指示灯灭；如不符合轧机启车条件则找出不符合启车条件的所有开关量及模拟量等变量，将不符合启车条件的各变量与语音文件关联，“故障”LED指示灯亮，“运行”LED指示灯灭，按下“提示”按钮，逐条播放各个不符合启车条件的信号状态。
Claims (3)
1.一种轧机启车预警装置，其特征是：设置有以太网通讯模块，以实现与轧机自动化系统的联网通讯及数据交换；设置有CPU模块并通过参数配置及软件编程，实现从轧机自动化系统实时获取轧机启车条件所包含的所有开关量及模拟量的信号状态并通过软件编程实现对轧机启车条件的分析判断及故障信息的输出；设置有 “运行”和“故障”两个LED信号指示灯，当轧机不具备启车条件时，装置的“故障”指示灯亮起，“运行”指示灯熄灭，当轧机具备启车条件时装置的“运行”指示灯亮起，“故障”指示灯熄灭；设置有语音存储及驱动模块，用于存储和播放所有启车故障信息；设置有“提示”和“消音”两个按钮开关，当存在启车故障时按下“提示”按钮则所有不具备启车的故障信息会以语音播放出来，当按下“消音”按钮时则停止语音播放。
2.根据权利要求1所述的轧机启车预警装置，其特征是：所述CPU模块通过软件编程包含四个软件处理模块，分别是通用以太网通讯处理模块、数据缓存处理模块、启车条件分析判断模块、LED指示灯输出及语音输出处理模块；通用以太网通讯处理模块，依据不同的轧机自动化系统可匹配选择不同的通讯处理程序，从而保证与不同的轧机自动化系统建立以太网通讯连接及数据交换；数据缓存处理模块，以一定的数据格式及存储空间缓存处理通用以太网通讯处理模块获得的开关量及模拟量的信号状态；启车条件分析判断模块，依据轧机启车的逻辑处理过程并对数据缓存处理模块所存储的开关量及模拟量进行分析判断，从而输出一个故障状态列表，该故障状态列表以唯一的方式标明了各个不具备启车条件的开关量及模拟量；LED指示灯输出及语音输出处理模块，依据启车条件分析判断模块输出的故障状态列表进行故障语音文件的匹配连接及LED信号指示灯的输出处理。
3.一种基于权利要求1所述的轧机启车预警装置的预警方法，其特征是：CPU模块通过太网通讯模块由轧机自动化系统的I/O模块获取轧机启车条件所包含的所有开关量及模拟量的信号状态，分析判断是否符合轧机启车条件；如符合轧机启车条件则“运行”LED指示灯亮，“故障”LED指示灯灭；如不符合轧机启车条件则找出不符合启车条件的所有开关量及模拟量等变量，将不符合启车条件的各变量与语音文件关联，“故障”LED指示灯亮，“运行”LED指示灯灭，按下“提示”按钮，逐条播放各个不符合启车条件的信号状态。
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| CN109894482A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-18 | 首钢智新迁安电磁材料有限公司 | 一种冷连轧机起车控制优化方法及装置 |
| CN112658039A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-04-16 | 南京高精工程设备有限公司 | 一种棒材轧线自动化控制系统和控制方法 |
| CN114798766A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-07-29 | 新余钢铁股份有限公司 | 一种轧机信号的故障处理方法 |
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