CN110166325B - 一种通信网络故障的确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供的一种通信网络故障的确定方法及装置，所述方法包括：建立控制器与变频器之间的循环校验，其中，所述循环校验为所述变频器与所述控制器之间通过预设的通信网络进行的通讯校验；采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器；在所述脉冲发生器触发后，对所述脉冲发生器进行预设时间的延时关断；判断所述脉冲发生器是否关断；若所述脉冲发生器关断，则确定所述通信网络发生闪断故障。本发明可实时的对变频器的通信网络进行故障确定，解决了目前缺乏对变频器的通信网络状态进行监控和故障确定的问题。

Description

一种通信网络故障的确定方法及装置
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，具体而言，涉及一种通信网络故障的确定方法及装置。
背景技术
在冷轧机组，由于机组速度快且连续运行，所有变频电机运行的速度、转矩均要与PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)下发的设定值同步。
冷轧机组变频器需要按照PLC的设定实时调整输出电压频率，保证变频电机的速度、转矩与机组相匹配。变频器(如SIEMENS变频器)通过PROFIBUS-DP(用于可编程控制器与现场级分散的I/O设备之间的通讯协议)网络与PLC进行通讯，由于变频器控制信号、速度设定值、转矩设定值均通过PROFIBUS-DP网络下发，当DP网络出现闪断时可能造成变频电机速度、转矩与机组不同步，造成张力波动，最终导致带钢出现质量事故，甚至引发断带事故。
因此，如何对变频器PROFIBUS-DP网络通讯状态进行监控和故障确定，并有效的识别出具有较大风险的闪断故障以及时对故障进行处理，是兹待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种通信网络故障的确定方法及装置，可实时的对变频器的通信网络进行故障确定，解决了目前缺乏对变频器的通信网络状态进行监控和故障确定的问题。
第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
一种通信网络故障的确定方法，包括：
建立控制器与变频器之间的循环校验，其中，所述循环校验为所述变频器与所述控制器之间通过预设的通信网络进行的通讯校验；采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器；在所述脉冲发生器触发后，对所述脉冲发生器进行预设时间的延时关断；判断所述脉冲发生器是否关断；若所述脉冲发生器关断，则确定所述通信网络发生闪断故障。
优选地，所述建立控制器与变频器之间的循环校验，包括：
所述控制器向变频器发出第一校验信号；当所述变频器在接收到所述第一校验信号时，向所述控制器发送第一反馈信号；所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，向所述变频器发送第二校验信号；当所述变频器在接收到所述第二校验信号时，向所述控制器发送第二反馈信号；所述控制器在接收到所述第二反馈信号时，向所述变频器发送第一校验信号。
优选地，所述第一校验信号与所述第一反馈信号均为1，所述第二校验信号与所述第二反馈信号为0。
优选地，所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，向所述变频器发送第二校验信号，包括：
所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，对所述第一反馈信号进行逻辑取反，获得第二校验信号；所述控制器向所述变频器发送第二校验信号。
优选地，所述采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器，包括：
采用所述变频器接收到的所述控制器的第一校验信号，触发脉冲发生器。
优选地，所述预设时间为500ms。
优选地，所述判断所述脉冲发生器是否关断之后，还包括：
若所述变频器接收到所述校验信号，则确定所述通信网络未发生闪断故障。
优选地，所述通信网络为PROFIBUS-DP网络。
第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
一种通信网络故障的确定装置，包括：
循环模块，用于建立控制器与变频器之间的循环校验，其中，所述循环校验为所述变频器与所述控制器之间通过预设的通信网络进行的通讯校验；
触发模块，用于采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器；
延时关断模块，用于在所述脉冲发生器触发后，对所述脉冲发生器进行预设时间的延时关断；
判断模块，用于判断所述脉冲发生器是否关断；
故障确定模块，用于若所述脉冲发生器关断，则确定所述通信网络发生闪断故障。
优选地，所述循环模块，还用于：
控制所述控制器向变频器发出第一校验信号；当所述变频器在接收到所述第一校验信号时，控制所述变频器向所述控制器发送第一反馈信号；所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，控制所述控制器向所述变频器发送第二校验信号；当所述变频器在接收到所述第二校验信号时，控制所述变频器向所述控制器发送第二反馈信号；所述控制器在接收到所述第二反馈信号时，控制所述控制器向所述变频器发送第一校验信号。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的一种通信网络故障的确定方法及装置，其中方法通过建立控制器与变频器之间的循环校验，其中，循环校验为变频器与控制器之间通过通信网络进行的通讯校验；起到了对通信网络的不间断循环校验；然后，采用变频器接收到的控制器的校验信号触发脉冲发生器；在脉冲发生器触发后，对脉冲发生器进行预设时间的延时关断；由于在变频器与控制器之间存在不间断的循环校验，因此每隔一个固定周期脉冲发生器就将接收到一个校验信号进行触发，以保证脉冲发生器可以不断的进行延时，不发生关断。当发生脉冲发生器关断时，则说明通信网络中可能出现了闪断故障，需要及时排查，避免变频电机速度、转矩与机组不同步，造成张力波动，最终导致带钢出现质量事故。即本发明可实时的对变频器的通信网络进行故障确定，解决了目前缺乏对变频器的通信网络状态进行监控和故障确定的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的一种通信网络故障的确定方法的流程图；
图2为本发明第一实施例提供的循环校验交互示意图；
图3为本发明第二实施例提供的一种通信网络故障的确定装置300的功能模块示意图；
图4为本发明第三实施例提供的一种通信网络故障的确定装置400的功能模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
第一实施例
请参照图1，在本实施例中提供一种通信网络故障的确定方法，所述方法具体包括：
步骤S10：建立控制器与变频器之间的循环校验，其中，所述循环校验为所述变频器与所述控制器之间通过预设的通信网络进行的通讯校验；
步骤S20：采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器；
步骤S30：在所述脉冲发生器触发后，对所述脉冲发生器进行预设时间的延时关断；
步骤S40：判断所述脉冲发生器是否关断；
步骤S50：若所述脉冲发生器关断，则确定所述通信网络发生闪断故障。
本实施例中，通信网络可以是PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)、PROFIBUS－PA(Process Automation)、PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification)等功能作用相类似的通信网络，不作限制。在本实施例中以PROFIBUS-DP进行说明。
在步骤S10中，控制器可为PLC控制器，变频器可为西门子变频器，但不作限制。
具体建立循环校验的方式包括：
步骤S11：所述控制器向变频器发出第一校验信号；具体的，控制器可通过变频器控制字发出第一校验信号，一般的第一校验信号可为1。
步骤S12：当所述变频器在接收到所述第一校验信号时，向所述控制器发送第一反馈信号；其中，第一反馈信号与第一校验信号相同，也可为1。
步骤S13：所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，向所述变频器发送第二校验信号；其中，步骤S13的一种具体实施方式可为：控制器在接收到第一反馈信号时，对第一反馈信号进行逻辑取反，获得第二校验信号。然后，控制器向变频器发送第二校验信号。若第一反馈信号为1，逻辑取反后获得的第二校验信号就为0。
步骤S14：当所述变频器在接收到所述第二校验信号时，向所述控制器发送第二反馈信号；在本步骤中第二校验信号与第二反馈信号也相同，可为0。
步骤S15：所述控制器在接收到所述第二反馈信号时，向所述变频器发送第一校验信号。
在本实施例中，通过上述的步骤S11-步骤S15就可建立起连续不间断循环校验(请参阅图2中示出的，控制器与变频器之间的循环校验的交互示意图)，由于变频器与PLC之间通过PROFIBUS-DP网络进行通信，因此当PROFIBUS-DP网络出现故障的时候，就会对循环校验产生影响。对此，可通过对循环校验的校验信号进行监控，就可准确的确定循环校验是否中断。
步骤S20：采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器。
在步骤S20中，触发脉冲发生器的校验信号具体可为第一校验信号，例如：
若变频器为SIEMENS变频器(西门子变频器)，可采用其中的自由功能模块建立循环校验的校验信号的中断监控，然后将接收到的第一校验信号作为50ms脉冲发生器的信号源。
步骤S30：在所述脉冲发生器触发后，对所述脉冲发生器进行预设时间的延时关断。
由于控制器在进行一次循环校验时需要花费一段间隔时间，即一个周期，因此在步骤S30中，预设时间可大于等于一个循环校验周期即可，就可保证脉冲发生触发的连续性。但为了提供闪断的监测精度，避免连续触发脉冲发生器的工作时间重叠(在脉冲发生器关断前的一段时间内再次进行了触发)，极短时间的闪断无法发现，可对脉冲发生器进行延时关断的时间可设置为所花费的这个周期，在在本实施例中优选的预设时间为500ms。
步骤S40：判断所述脉冲发生器是否关断。
在步骤S40中，由于执行步骤S30时对脉冲发生器是进行的延时关断，在脉冲发生器关断的时候或关断之前就可接收端下一个第一校验信号，对脉冲发生器进行再次触发，保证了脉冲发生器连续不间断地触发，即脉冲发生器不会发生关断。
步骤S50：若所述脉冲发生器关断，则确定所述通信网络发生闪断故障。
在步骤S50中，由于脉冲发生器的触发信号时第一校验信号，而第一校验信号是控制器和变频器之间通过PROFIBUS-DP网络不间断的循环通信的；因此，当脉冲发生器发生关断时，则说明控制器、变频器或通信网络发生了故障，一般的为PROFIBUS-DP网络故障，例如出现闪断或中断。此时，就可及时的对闪断原因进行排查，避免带来更大的损失。
若变频器接收到校验信号(具体为第一校验信号)，则确定PROFIBUS-DP网络未发生闪断故障。
进一步的，为了提高对故障的反应速度，可将是否关断输出为0、1信号(关断则状态信号为0，未关断时状态信号为1)，通过0、1信号来触发外部设置的变频器报警装置(状态信号为0时触发)，最后还可连接人机接口对应显示界面来显示报警信息。
本发明实施例提供的一种通信网络故障的确定方法，该方法通过建立控制器与变频器之间的循环校验，其中，循环校验为变频器与控制器之间通过通信网络进行的通讯校验；起到了对通信网络的不间断循环校验；然后，采用变频器接收到的控制器的校验信号触发脉冲发生器；在脉冲发生器触发后，对脉冲发生器进行预设时间的延时关断；由于在变频器与控制器之间存在不间断的循环校验，因此每隔一个固定周期脉冲发生器就将接收到一个校验信号进行触发，以保证脉冲发生器可以不断的进行延时，不发生关断。当发生脉冲发生器关断时，则说明通信网络中可能出现了闪断故障，需要及时排查，避免变频电机速度、转矩与机组不同步，造成张力波动，最终导致带钢出现质量事故。即本发明可实时的对变频器的通信网络进行故障确定，解决了目前缺乏对变频器的通信网络状态进行监控和故障确定的问题。
第二实施例
请参阅图3，在本实施例中提供一种通信网络故障的确定装置300，该装置可用于执行第一实施例和第二实施例所述的方法，包括：
循环模块301，用于建立控制器与变频器之间的循环校验，其中，所述循环校验为所述变频器与所述控制器之间通过预设的通信网络进行的通讯校验；
触发模块302，用于采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器；
延时关断模块303，用于在所述脉冲发生器触发后，对所述脉冲发生器进行预设时间的延时关断；
判断模块304，用于判断所述脉冲发生器是否关断；
故障确定模块305，用于若所述脉冲发生器关断，则确定所述通信网络发生闪断故障。
作为一种可选的实施方式，所述循环模块301，还用于：
控制所述控制器向变频器发出第一校验信号；当所述变频器在接收到所述第一校验信号时，控制所述变频器向所述控制器发送第一反馈信号；所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，控制所述控制器向所述变频器发送第二校验信号；当所述变频器在接收到所述第二校验信号时，控制所述变频器向所述控制器发送第二反馈信号；所述控制器在接收到所述第二反馈信号时，控制所述控制器向所述变频器发送第一校验信号。
作为一种可选的实施方式，所述第一校验信号与所述第一反馈信号均为1，所述第二校验信号与所述第二反馈信号为0。
作为一种可选的实施方式，所述循环模块301，还用于：
所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，对所述第一反馈信号进行逻辑取反，获得第二校验信号；所述控制器向所述变频器发送第二校验信号。
作为一种可选的实施方式，触发模块302，还用于：
采用所述变频器接收到的所述控制器的第一校验信号，触发脉冲发生器。
作为一种可选的实施方式，所述预设时间为500ms。
作为一种可选的实施方式，还包括，正常状态确定模块，用于在所述判断所述脉冲发生器是否关断之后，若所述变频器接收到所述校验信号，则确定所述通信网络未发生闪断故障。
作为一种可选的实施方式，所述通信网络为PROFIBUS-DP网络。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
第三实施例
基于同一发明构思，如图4所示，本实施例提供了一种通信网络故障的确定装置400，包括存储器410、处理器420及存储在存储器410上并可在处理器420上运行的计算机程序411，处理器420执行计算机程序411时实现以下步骤：
建立控制器与变频器之间的循环校验，其中，所述循环校验为所述变频器与所述控制器之间通过预设的通信网络进行的通讯校验；采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器；在所述脉冲发生器触发后，对所述脉冲发生器进行预设时间的延时关断；判断所述脉冲发生器是否关断；若所述脉冲发生器关断，则确定所述通信网络发生闪断故障。
在具体实施过程中，处理器420执行计算机程序411时，可以实现实第一实施例(或第二实施例)中的任一实施方式，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
本发明中的所述方法功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种通信网络故障的确定方法，其特征在于，包括：
建立控制器与变频器之间连续的周期性循环校验，其中，所述循环校验为所述变频器与所述控制器之间通过预设的通信网络进行的通讯校验；
采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器；
在所述脉冲发生器触发后，对所述脉冲发生器进行预设时间的延时关断；
判断所述脉冲发生器是否关断；
若所述脉冲发生器关断，则确定所述通信网络发生闪断故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立控制器与变频器之间连续的周期性循环校验中，每个循环周期包括的步骤为：
当所述变频器在接收到所述控制器发出的第一校验信号时，向所述控制器发送第一反馈信号；
所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，向所述变频器发送第二校验信号；
当所述变频器在接收到所述第二校验信号时，向所述控制器发送第二反馈信号；
所述控制器在接收到所述第二反馈信号时，向所述变频器发送第一校验信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一校验信号与所述第一反馈信号均为1，所述第二校验信号与所述第二反馈信号为0。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，向所述变频器发送第二校验信号，包括：
所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，对所述第一反馈信号进行逻辑取反，获得第二校验信号；
所述控制器向所述变频器发送第二校验信号。
5.根据权利要求2-4任一所述的方法，其特征在于，所述采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器，包括：
采用所述变频器接收到的所述控制器的第一校验信号，触发脉冲发生器。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时间为500ms。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述脉冲发生器是否关断之后，还包括：
若所述变频器接收到所述校验信号，则确定所述通信网络未发生闪断故障。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信网络为PROFIBUS-DP网络。
9.一种通信网络故障的确定装置，其特征在于，包括：
循环模块，用于建立控制器与变频器之间连续的周期性循环校验，其中，所述循环校验为所述变频器与所述控制器之间通过预设的通信网络进行的通讯校验；
触发模块，用于采用所述变频器接收到的所述控制器的校验信号，触发脉冲发生器；
延时关断模块，用于在所述脉冲发生器触发后，对所述脉冲发生器进行预设时间的延时关断；
判断模块，用于判断所述脉冲发生器是否关断；
故障确定模块，用于若所述脉冲发生器关断，则确定所述通信网络发生闪断故障。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述循环模块执行所述建立控制器与变频器之间连续的周期性循环校验中，每个循环周期包括：
当所述变频器在接收到所述控制器发出的第一校验信号时，控制所述变频器向所述控制器发送第一反馈信号；
所述控制器在接收到所述第一反馈信号时，控制所述控制器向所述变频器发送第二校验信号；
当所述变频器在接收到所述第二校验信号时，控制所述变频器向所述控制器发送第二反馈信号；
所述控制器在接收到所述第二反馈信号时，控制所述控制器向所述变频器发送第一校验信号。
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