CN106200590A - 一种轧线设备故障短信报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轧线故障短信报警系统，本发明与棒材轧钢生产线的分布式控制系统中的上位机服务器进行联网通讯，实时获取轧线生产设备中那些容易产生故障的关键点的电气信号；通过软件编程，设置故障诊断模块、故障点电气信号与故障点位置表述对应表，针对生产设备中那些容易产生故障的关键点的电气信号进行动作逻辑判断，当某个设备故障产生时通过查表获得该故障点的位置信息；设置GPRS DTU无线数据传输模块，生产设备故障点的位置信息最终将通过该模块发送到GPRS通用分组业务网，以短信的方式传送到相关的设备维护人员。使用该发明有利于提高设备维护人员的故障响应速度，缩短设备故障的处理时间，从而为赢得更多的生产时间。

Description

一种轧线设备故障短信报警系统

技术领域

本发明涉及一种轧线故障短信报警系统，主要用于冶金钢铁企业的棒材轧钢生产线中当发生设备故障时以短信的方式进行报警，属于冶金钢铁行业的棒材轧钢电气自动化控制领域。

背景技术

在冶金钢铁行业的棒材轧钢生产线中，现场如火如荼的生产局面对设备的作业率提出了很高的要求，当发生设备故障时，都希望能在尽可能少的时间内排查、处理掉，这就要求设备的维护人员在尽心尽力维护设备的同时，还要对发生的设备故障有更快速的响应能力。当前，棒材轧钢生产线的生产设备大多由现场的远程PLC I/O工作站、全数字智能传动控制器以及上位机服务器等通过现场总线或以太网联网，构成一个分布式控制系统来加以控制。如果能够从这个分布式控制系统的上位机服务器实时获取轧线生产设备中那些容易产生故障的关键点的电气信号，并在生产设备出现故障时将这个故障点的位置信息通过手机短信同步发送给相关的设备维护人员，如此，必将能够大大缩短设备故障的处理时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种当棒材轧线生产设备发生故障时进行短信报警，能够提高设备维护人员对棒材轧线生产设备发生故障时的快速响应能力，减少设备故障的处理时间，从而为赢得更多的生产时间、提高生产作业率创造条件的轧线设备故障短信报警系统。

本发明的轧线设备故障短信报警系统，系统中设置有以太网通讯模块，以实现与棒材轧线已有的分布式控制系统中的上位机服务器进行联网通讯；系统中设置有CPU模块，通过对CPU模块进行软件编程完成核心控制功能；在CPU模块中通过软件编程设置一个以太网通讯处理模块，以实现从棒材轧线的上位机服务器实时获取轧线生产设备中那些容易产生故障的关键点的电气信号；在CPU模块中通过软件编程设置一个数据缓存处理模块，用于缓存处理从以太网通讯处理模块接收的数据；在CPU模块中通过软件编程，设置一个故障诊断模块，针对生产设备中那些容易产生故障的关键点的电气信号进行动作逻辑判断，以确定该点是否有故障产生；在CPU模块中通过软件编程，设置一个故障点电气信号与故障点位置表述对应表，当某个设备故障产生时，通过查表即可获得该故障点的位置信息；在CPU模块中通过软件编程，设置一个MODBUS RTU通讯处理模块，用于完成CPU模块与GPRS DTU无线数据传输模块的数据交换，并将设备故障点的位置信息传送到GPRS DTU模块；系统中设置有GPRS DTU无线数据传输模块并在该模块中插入一个SIM手机卡，用于将接收的从CPU模块发送来的轧线设备故障点的位置信息，发送到GPRS通用分组业务网；系统中设置有“运行”和“故障”两个LED信号指示灯，当发生轧线生产设备故障时，系统的“故障”指示灯亮起，“运行”指示灯熄灭，当轧线生产设备没有故障发生时，系统的“运行”指示灯亮起，“故障”指示灯熄灭。

本发明的有益效果是：在不改变棒材轧线生产设备原有的分布式控制系统硬件配置的情况下，只需将本发明的系统与原有的轧线分布式控制系统中的上位机服务器进行联网通讯，即可实现安装部署；本发明系统中采用西门子的CPU模块及以太网通讯处理模块，硬件品质高、运行安全、可靠；本发明装置以手机短信的方式在轧线生产设备发生故障时，将故障点的位置信息同步传送到相关的设备维护人员，这样，能够使发生的设备故障得到更快速的响应和处理，从而为生产赢得更多的时间。

附图说明

图1为本发明的硬件连接示意图；

图2为本发明的系统结构图；

图3为本发明的系统工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行进一步描述：

图1所示为本发明的硬件连接示意图。参照图1，本发明系统的硬件主要由以太网通讯模块、CPU模块、GPRS DTU无线数据传输模块、SIM手机卡、“运行”及“故障”LED指示灯、开关电源构成。CPU模块通过数据总线与以太网通讯模块连接，同时CPU模块与GPRS DTU无线数据传输模块通过RS485底层接口进行连接，并通过MODBUS RTU通讯协议进行数据交换；SIM手机卡插入GPRS DTU无线数据传输模块的SIM卡插槽，并对该SIM卡的卡号开通网络运营商提供的上网包流量服务；开关电源为GPRS DTU无线数据传输模块提供直流工作电源；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；手机为相关的设备维护人员所持有的多部手机，这些手机的卡号在GPRS DTU无线数据传输模块的参数配置中进行添加设置，由GPRS DTU无线数据传输模块发送的轧线设备故障点的位置短信，经由GPRS通用分组业务网同时发送给持有这些手机的设备维护人员。系统的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。

图2所示为本发明的系统结构图。参照图2，原有轧线中各个生产设备的驱动控制及检测等电气单元分别接入就近的多个现场PLC I/O柜或全数字智能传动控制器，这些现场PLC I/O柜、全数字智能传动控制器以及上位机服务器之间通过现场总线进行连接，构成一个分布式控制系统，从上位机服务器可以取得轧线生产设备中那些容易产生故障的关键点的电气信号，需要说明的是，本发明并不会对现有的设备控制系统做任何硬件及配置方面的改动；本发明系统的以太网通讯模块与轧线分布式控制系统中上位机服务器的以太网通讯接口连接，并通过以太网通讯协议进行数据交换；系统的CPU模块通过软件编程包含六个软件处理模块，分别是以太网通讯处理模块、数据缓存处理模块、故障诊断模块、故障点电气信号与故障点位置表述对应表、MODBUS RTU通讯处理模块、“故障”及“运行”LED指示灯处理模块。以太网通讯处理模块，通过以太网通讯协议使本发明的系统与轧线设备的分布式控制系统的上位机服务器进行数据交换，并实时获取轧线生产设备中那些容易产生故障的关键点的电气信号；数据缓存处理模块，以一定的数据格式及存储空间，缓存处理通过以太网通讯处理模块接收的轧线生产设备关键点的电气信号状态；故障诊断模块，对生产设备关键点的电气信号进行动作逻辑判断，以确定该点是否有故障产生；故障点电气信号与故障点位置表述对应表，用于通过故障点的电气信号变量获得该故障点的位置信息表述；MODBUS RTU通讯处理模块，用于通过MODBUS RTU通讯协议将故障点的位置信息表述发送到GPRS DTU无线数据传输模块；

“故障”及“运行”LED指示灯处理模块，根据故障诊断模块的运行结果对“故障”及“运行”LED指示灯作输出处理。

图3所示为本发明的系统工作流程图。结合图3，本发明系统工作过程概括为：调用以太网通讯处理模块，本发明的系统与轧线分布式控制系统中的上位机服务器进行联网通讯及数据交换，实时获取轧线生产设备中那些容易产生故障的关键点的电气信号；调用数据缓存处理模块，对以太网通讯处理模块获取的轧线生产设备中关键点的电气信号变量进行缓存处理；调用故障诊断模块，对生产设备关键点的电气信号进行动作逻辑判断，以确定是否有故障产生，当有故障产生时，从故障点电气信号与故障点位置表述对应表中查找出故障点的位置信息，之后，调用MODBUS RTU通讯处理模块，将故障点的位置信息通过MODBUSRTU通讯协议传送到GPRS DTU无线数据传输模块，再由GPRS DTU无线数据传输模块将故障点的位置信息以短信的方式通过GPRS通用分组业务网传送到相关的设备维护人员，最后，调用LED指示灯输出处理模块，将“运行”LED指示灯熄灭，将“故障”LED指示灯点亮；当没有故障产生时，调用LED指示灯输出处理模块，将“故障”LED指示灯熄灭，将“运行”LED指示灯点亮。

Claims (1)

1.一种轧线设备故障短信报警系统，其特征是：系统中设置有以太网通讯模块，以实现与棒材轧线已有的分布式控制系统中的上位机服务器进行联网通讯；系统中设置有CPU模块，通过对CPU模块进行软件编程完成核心控制功能；在CPU模块中通过软件编程设置一个以太网通讯处理模块，以实现从棒材轧线的上位机服务器实时获取轧线生产设备中那些容易产生故障的关键点的电气信号；在CPU模块中通过软件编程设置一个数据缓存处理模块，用于缓存处理从以太网通讯处理模块接收的数据；在CPU模块中通过软件编程，设置一个故障诊断模块，针对生产设备中那些容易产生故障的关键点的电气信号进行动作逻辑判断，以确定该点是否有故障产生；在CPU模块中通过软件编程，设置一个故障点电气信号与故障点位置表述对应表，当某个设备故障产生时，通过查表即可获得该故障点的位置信息；在CPU模块中通过软件编程，设置一个MODBUS RTU通讯处理模块，用于完成CPU模块与GPRSDTU无线数据传输模块的数据交换，并将设备故障点的位置信息传送到GPRS DTU模块；系统中设置有GPRS DTU无线数据传输模块并在该模块中插入一个SIM手机卡，用于将接收的从CPU模块发送来的轧线设备故障点的位置信息，发送到GPRS通用分组业务网；系统中设置有“运行”和“故障”两个LED信号指示灯，当发生轧线生产设备故障时，系统的“故障”指示灯亮起，“运行”指示灯熄灭，当轧线生产设备没有故障发生时，系统的“运行”指示灯亮起，“故障”指示灯熄灭。