CN113225382A - 一种通过数字量远程通信诊断仪表设备状态的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过数字量远程通信诊断仪表设备状态的方法及系统，属于电气自动化技术领域。本发明方法，包括：通过AMS主机接收操作站的访问请求，对访问请求响应，发出HART命令；当待诊断的仪表设备接收到HART命令后，响应HART命令，发出数字量信息，并将数字量信息传输至AMS主机；通过AMS主机对数字量信息进行解码，获取解码信息，将解码信息与诊断表进行对比，获取仪表状态信息，并将仪表状态信息反馈至操作站，通过操作站查看仪表状态信息。本发明能够远程直接访问现场仪表设备，实时读取现场仪表故障自检等信息。
Description
技术领域
本发明涉及电气自动化技术领域，并且更具体地，涉及一种通过数字量远程通信诊断仪表设备状态的方法及系统。
背景技术
余热回收系统是轧钢厂加热炉配套的创效节能的一套系统，目前余热回收系统中各锅炉的控制主要采用DCS控制系统，现场仪器仪表主要支持HART通讯协议。
目前在操作室的控制画面上出现故障报警信号时，往往不能直接判断故障是因为工艺过程造成的还是因为仪表本身损坏而造成的，需要操作工联系仪表点检员，由仪表点检员联系检修人员来到现场的发出故障信号的仪表处，使用支持HART协议的手持通讯器与现场仪表进行连线，读取仪表的自检或者故障信息来判断故障原因，进而确定是因为工艺过程、机械还是仪表引起的故障，然后针对性的制定、实施抢修、检修方案。此工作流程在人员联系上，人员到达现场，故障的原因的排查上都浪费了不少时间，费时费力，效率低下，无法满足现代化的管理模式。
余热回收系统是直接连接轧钢加热炉的烟道，利用轧钢加热炉的烟气余温进行蒸汽的生产，产生的蒸汽能够用来发电或者进行炼钢厂的除尘，经济效益显著，如余热回收系统不能正常负荷工作，会直接影响到轧钢加热炉的炉压，炉压的不稳定会造成加热炉的温度波动，那就将直接影响到轧线的正常生产，会造成重大的经济损失。所以余热回收系统在故障发生后，应能进行快速的故障排查，尽量避免由于余热回收系统的长时间停机而造成对加热炉的影响。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种通过数字量远程通信诊断仪表设备状态的方法，包括：
通过AMS主机接收操作站的访问请求，对访问请求响应，发出HART命令；
当待诊断的仪表设备接收到HART命令后，响应HART命令，发出数字量信息，并将数字量信息传输至AMS主机；
通过AMS主机对数字量信息进行解码，获取解码信息，将解码信息与诊断表进行对比，获取仪表状态信息，并将仪表状态信息反馈至操作站，通过操作站查看仪表状态信息。
可选的，AMS主机置于电气室中。
可选的，发出HART命令通过电气室中PLC柜内的DHL模块进行传输，具体包括：
AMS主机通过以太和数据高速通路将HART命令发送至PLC柜内的DHL模块；
DHL模块接受HART命令后通过控制输入输出总线，将HART命令传送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将HART命令传输至待检测的仪表设备。
可选的，将数字量信息传输至AMS主机，具体包括：
将数字量信息发送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将数字量信息发送至HDL模块；
HDL模块将数字量信息发送至AMS主机。
可选的，HART命令符合HART协议规范，且HART-DCS接口卡件支持HART协议规范。
可选的，仪表状态信息用于确定仪表设备的故障信息。
本发明还提出了一种通过数字量远程通信诊断仪表设备状态的系统，包括：
访问单元，通过AMS主机接收操作站的访问请求，对访问请求响应，发出HART命令；
诊断单元，确定当待诊断的仪表设备接收到HART命令后，响应HART命令，发出数字量信息，并将数字量信息传输至AMS主机；
显示单元，通过AMS主机对数字量信息进行解码，获取解码信息，将解码信息与诊断表进行对比，获取仪表状态信息，并将仪表状态信息反馈至操作站，通过操作站查看仪表状态信息。
可选的，访问单元包括AMS主机、PLC柜及HART-DCS接口卡件，所述AMS主机、PLC柜及HART-DCS接口卡件置于电气室中，所述PLC柜内包括DHL模块。
可选的，发出HART命令通过电气室中PLC柜内的DHL模块进行传输，具体包括：
AMS主机通过以太和数据高速通路将HART命令发送至PLC柜内的DHL模块；
DHL模块接受HART命令后通过控制输入输出总线，将HART命令传送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将HART命令传输至待检测的仪表设备。
可选的，将数字量信息传输至AMS主机，具体包括：
将数字量信息发送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将数字量信息发送至HDL模块；
HDL模块将数字量信息发送至AMS主机。
可选的，HART命令符合HART协议规范，且HART-DCS接口卡件支持HART协议规范。
可选的，仪表状态信息用于确定仪表设备的故障信息。
本发明能够远程直接访问现场仪表设备，实时读取现场仪表故障自检等信息。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明方法的原理图；
图3为本发明系统的结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
本发明的目的是解决目前余热回收系统故障排查中费时费力、效率低下的问题，主要通过对现场支持HART协议的仪器仪表、调节阀、流量计等设备进行远程信息的访问和读取，快速的进行故障原因的确定和排查，进而快速的制定和实施检修方案。
本发明提出了一种通过数字量远程通信诊断仪表设备状态的方法，如图1所示，包括：
通过AMS主机接收操作站的访问请求，对访问请求响应，发出HART命令；
当待诊断的仪表设备接收到HART命令后，响应HART命令，发出数字量信息，并将数字量信息传输至AMS主机；
通过AMS主机对数字量信息进行解码，获取解码信息，将解码信息与诊断表进行对比，获取仪表状态信息，并将仪表状态信息反馈至操作站，通过操作站查看仪表状态信息。
其中，AMS主机置于电气室中。
其中，发出HART命令通过电气室中PLC柜内的DHL模块进行传输，具体包括：
AMS主机通过以太和数据高速通路将HART命令发送至PLC柜内的DHL模块；
DHL模块接受HART命令后通过控制输入输出总线，将HART命令传送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将HART命令传输至待检测的仪表设备。
其中，将数字量信息传输至AMS主机，具体包括：
将数字量信息发送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将数字量信息发送至HDL模块；
HDL模块将数字量信息发送至AMS主机。
其中，HART命令符合HART协议规范，且HART-DCS接口卡件支持HART协议规范。
其中，仪表状态信息用于确定仪表设备的故障信息。
本发明的架构原理是利用1880余热回收现有的诸多HART仪表设备，在现有的架构基础上加入AMS主机(对现场仪表的数字量信息进行解码)、将目前的模拟量卡件更换为HART-DCS卡件(支持模拟量信号与数字量信号的同步接收和输出)，新构建一个诊断信息对照数据库，实现类似于现场总线技术的数字量双向通信控制方式，将HART协议与DCS系统进行深入且有效的结合。
下面结合实施例对本发明进行进一步的说明：
本发明实现的架构如图2所示，具体的流程，包括：
系统硬件上在电气室新增AMS主机，PLC柜内更换支持HART协议的卡件(隔离器)，软件上采用基于WindowsNT平台的AMS实时设备管理信息系统；
AMS主机接收来自操作站的访问请求；
AMS主机响应请求发出HART命令；
AMS主机通过以太和数据高速通路的通讯将命令发送给现有PLC柜内的DHL模块；
DHL模块接受命令后通过控制输入输出总线传送给特定的HART-DCS接口卡件(I/O卡)；
HART-DCS接口I/O卡件再将HART命令发给现场HART仪表设备；
现场HART仪表设备接受命令后，依据上述所列的HART协议规范，将命令响应数字量信息发送给HART-DCS接口卡件；
HART-DCS接口卡件将数字量信息发送给HDL模块；
HDL模块将接收到信号发送给AMS主机；
AMS主机将数字量信号进行解码后与数据库的诊断表进行对照；
对照完的数据信息通过网络交换机传输至操作站；
操作工在控制画面上查看仪表状态信息。
本发明还提出了一种通过数字量远程通信诊断仪表设备状态的系统200，如图3所示，包括：
访问单元201，通过AMS主机接收操作站的访问请求，对访问请求响应，发出HART命令；
诊断单元202，确定当待诊断的仪表设备接收到HART命令后，响应HART命令，发出数字量信息，并将数字量信息传输至AMS主机；
显示单元203，通过AMS主机对数字量信息进行解码，获取解码信息，将解码信息与诊断表进行对比，获取仪表状态信息，并将仪表状态信息反馈至操作站，通过操作站查看仪表状态信息。
其中，访问单元包括AMS主机、PLC柜及HART-DCS接口卡件，所述AMS主机、PLC柜及HART-DCS接口卡件置于电气室中，所述PLC柜内包括DHL模块。
其中，发出HART命令通过电气室中PLC柜内的DHL模块进行传输，具体包括：
AMS主机通过以太和数据高速通路将HART命令发送至PLC柜内的DHL模块；
DHL模块接受HART命令后通过控制输入输出总线，将HART命令传送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将HART命令传输至待检测的仪表设备。
其中，将数字量信息传输至AMS主机，具体包括：
将数字量信息发送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将数字量信息发送至HDL模块；
HDL模块将数字量信息发送至AMS主机。
其中，HART命令符合HART协议规范，且HART-DCS接口卡件支持HART协议规范。
其中，仪表状态信息用于确定仪表设备的故障信息。
本发明能够远程直接访问现场仪表设备，实时读取现场仪表故障自检等信息。
操作画面显示故障信息时，可以快速的进行仪表的故障排查，锁定故障的原因，缩短故障排查的时间；
提升了余热回收系统的运维检修效率；
无需再去现场对条件恶劣区域的仪表进行现场通讯，保证了点检员和检修人员的绝对安全；
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种通过数字量远程通信诊断仪表设备状态的方法，所述方法包括：
通过AMS主机接收操作站的访问请求，对访问请求响应，发出HART命令；
当待诊断的仪表设备接收到HART命令后，响应HART命令，发出数字量信息，并将数字量信息传输至AMS主机；
通过AMS主机对数字量信息进行解码，获取解码信息，将解码信息与诊断表进行对比，获取仪表状态信息，并将仪表状态信息反馈至操作站，通过操作站查看仪表状态信息。
2.根据权利要求1所述的方法，所述AMS主机置于电气室中。
3.根据权利要求1所述的方法，所述发出HART命令通过电气室中PLC柜内的DHL模块进行传输，具体包括：
AMS主机通过以太和数据高速通路将HART命令发送至PLC柜内的DHL模块；
DHL模块接受HART命令后通过控制输入输出总线，将HART命令传送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将HART命令传输至待检测的仪表设备。
4.根据权利要求1所述的方法，所述将数字量信息传输至AMS主机，具体包括：
将数字量信息发送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将数字量信息发送至HDL模块；
HDL模块将数字量信息发送至AMS主机。
5.根据权利要求1所述的方法，所述HART命令符合HART协议规范，且HART-DCS接口卡件支持HART协议规范。
6.根据权利要求1所述的方法，所述仪表状态信息用于确定仪表设备的故障信息。
7.一种通过数字量远程通信诊断仪表设备状态的系统，所述系统包括：
访问单元，通过AMS主机接收操作站的访问请求，对访问请求响应，发出HART命令；
诊断单元，确定当待诊断的仪表设备接收到HART命令后，响应HART命令，发出数字量信息，并将数字量信息传输至AMS主机；
显示单元，通过AMS主机对数字量信息进行解码，获取解码信息，将解码信息与诊断表进行对比，获取仪表状态信息，并将仪表状态信息反馈至操作站，通过操作站查看仪表状态信息。
8.根据权利要求7所述的系统，所述访问单元包括AMS主机、PLC柜及HART-DCS接口卡件，所述AMS主机、PLC柜及HART-DCS接口卡件置于电气室中，所述PLC柜内包括DHL模块。
9.根据权利要求7所述的系统，所述发出HART命令通过电气室中PLC柜内的DHL模块进行传输，具体包括：
AMS主机通过以太和数据高速通路将HART命令发送至PLC柜内的DHL模块；
DHL模块接受HART命令后通过控制输入输出总线，将HART命令传送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将HART命令传输至待检测的仪表设备。
10.根据权利要求7所述的系统，所述将数字量信息传输至AMS主机，具体包括：
将数字量信息发送至HART-DCS接口卡件；
通过HART-DCS接口卡件将数字量信息发送至HDL模块；
HDL模块将数字量信息发送至AMS主机。
11.根据权利要求7所述的系统，所述HART命令符合HART协议规范，且HART-DCS接口卡件支持HART协议规范。
12.根据权利要求7所述的系统，所述仪表状态信息用于确定仪表设备的故障信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210806 |
|
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