CN114035555B - 一种plc控制器故障检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PLC控制器故障检测系统，本发明涉及PLC控制器技术领域，目前的PLC控制器在工作时，若PLC控制器发生故障时，则无法及时的发现，且无法快速的知晓故障的原因，就会增加人工的劳力，费时费力，效率低下，包括中央处理器和采集系统、分析系统、处理系统以及后台终端，所述采集系统的输出端和中央处理器的输入端电性连接，所述中央处理器与处理系统之间双向连接，且中央处理器和分析系统之间双向连接，所述中央处理器和后台终端之间通过通信模块相连接。该PLC控制器故障检测系统，能够在线实时的检测PLC控制器的工作状况，对PLC控制器的各个参数进行在线监测采集，当PLC控制器发生故障时，能够及时的检测出。

Description

一种PLC控制器故障检测系统
技术领域
本发明涉及PLC控制器技术领域，具体为一种PLC控制器故障检测系统。
背景技术
PLC控制器可编程逻辑控制器，一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行，可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成，广泛应用于工业控制领域。
但是目前的PLC控制器在工作时，若PLC控制器发生故障时，则无法及时的发现，且无法快速的知晓故障的原因，就会增加人工的劳力，费时费力，效率低下。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种PLC控制器故障检测系统，解决了目前的PLC控制器在工作时，若PLC控制器发生故障时，则无法及时的发现，且无法快速的知晓故障的原因，就会增加人工的劳力，费时费力，效率低下的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种PLC控制器故障检测系统，包括中央处理器和采集系统、分析系统、处理系统以及后台终端，所述采集系统的输出端和中央处理器的输入端电性连接，所述中央处理器与处理系统之间双向连接，且中央处理器和分析系统之间双向连接，所述中央处理器和后台终端之间通过通信模块相连接。
所述采集系统包括有信号储存模块和线路采集模块、逻辑采集模块、温度采集模块、声波采集模块以及网络检测模块，所述线路采集模块和逻辑采集模块、温度采集模块、声波采集模块以及网络检测模块均与信号储存模块电性连接。
所述分析系统包括有A/D转换模块和数据接收模块、数据阈值模块、图形展示模块、数据比较模块以及异常判断模块，所述数据接收模块和数据阈值模块均与A/D转换模块电性连接，所述A/D转换模块分别与图形展示模块和数据比较模块电性连接，所述数据比较模块与异常判断模块电性连接。
所述处理系统包括有微处理器和模型系统、电源控制模块以及预警模块，所述微处理器和模型系统之间双向连接，且微处理器分别与电源控制模块和预警模块电性连接。
优选的，所述线路采集模块用于对电路的电压信号和电流信号进行采集，所述逻辑采集模块用于对工作逻辑状态信号进行采集，所述温度采集模块用于对元件的工作温度进行采集，所述声波采集模块用于对元件的声波信号进行采集，所述网络检测模块用于对网络信号机芯采集，所述信号储存模块用于对采集的信号进行储存。
优选的，所述线路采集模块检测的线路包括各个元件的连接线路。
优选的，所述A/D转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，数据接收模块用于对采集的数据进行接收，所述数据阈值模块用于数据的阈值录入，所述图形展示模块用于显示采集信号的图像信息，所述数据比较模块用于对数据的比较分析，所述异常判断模块用于对故障的判断。
优选的，所述数据阈值模块包括各个元件的电压和电流的正常范围值和各个元件的工作正常温度值以及各个元件声波的正常范围值。
优选的，所述图形展示模块采用波形图来显示各个元件工作的参数实时数据值。
优选的，所述电源控制模块用于控制设备的电源开关，所述预警模块用于发出故障预警工作。
优选的，所述模型系统包括有参数获取模块和管理模块、标准参数模块、模型建立模块、模型分析模块以及故障确定模块，所述参数获取模块与管理模块相连接，所述管理模块分别与标准参数模块和模型建立模块相连接，所述标准参数模块与模型建立模块相连接，所述模型建立模块与模型分析模块相连接，所述模型分析模块与故障确定模块相连接。
优选的，所述参数获取模块用于对设备的工作参数进行获取，所述标准参数模块为设备的正常工作标准参数值，所述模型建立模块用于模型的建立，所述模型分析模块用于对建立的模型进行分析，所述故障确定模块用于对故障的确定。
优选的，所述模型建立模块建立模型时，为两组，一组为设备实时工作的参数数据模型，一组为设备工作的标准参数数据模型。
有益效果
本发明提供了一种PLC控制器故障检测系统，与现有技术相比具备以下有益效果：
1、该PLC控制器故障检测系统，能够在线实时的检测PLC控制器的工作状况，对PLC控制器的各个参数进行在线监测采集，当PLC控制器发生故障时，能够及时的检测出，并且判断出故障的原因，降低人力，提高工作效率。
2、该PLC控制器故障检测系统，通过PLC控制器工作的实时参数进行模型的建立，使其与PLC控制器工作标准参数的模型建立进行对比分析，从而分析出故障的原因，采用双重的检测方法，提高故障检测的精度。
3、该PLC控制器故障检测系统，不仅能够用于检测PLC控制器，而且还能够用于其他设备故障的检测，进而提高该检测系统的适用范围性。
附图说明
图1为本发明的原理框架图；
图2为本发明采集系统的原理框架图；
图3为本发明分析系统的原理框架图；
图4为本发明处理系统的原理框架图；
图5为本发明模型系统的原理框架图。
图中：1、中央处理器；2、采集系统；21、信号储存模块；22、线路采集模块；23、逻辑采集模块；24、温度采集模块；25、声波采集模块；26、网络检测模块；3、分析系统；31、A/D转换模块；32、数据接收模块；33、数据阈值模块；34、图形展示模块；35、数据比较模块；36、异常判断模块；4、处理系统；41、微处理器；42、模型系统；421、参数获取模块；422、管理模块；423、标准参数模块；424、模型建立模块；425、模型分析模块；426、故障确定模块；43、电源控制模块；44、预警模块；5、后台终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案，一种PLC控制器故障检测系统，包括中央处理器1和采集系统2、分析系统3、处理系统4以及后台终端5，采集系统2的输出端和中央处理器1的输入端电性连接，中央处理器1与处理系统4之间双向连接，且中央处理器1和分析系统3之间双向连接，中央处理器1和后台终端5之间通过通信模块相连接。
请参阅图2，本发明实施例中，采集系统2包括有信号储存模块21和线路采集模块22、逻辑采集模块23、温度采集模块24、声波采集模块25以及网络检测模块26，线路采集模块22和逻辑采集模块23、温度采集模块24、声波采集模块25以及网络检测模块26均与信号储存模块21电性连接，线路采集模块22用于对电路的电压信号和电流信号进行采集，逻辑采集模块23用于对工作逻辑状态信号进行采集，温度采集模块24用于对元件的工作温度进行采集，声波采集模块25用于对元件的声波信号进行采集，网络检测模块26用于对网络信号机芯采集，信号储存模块21用于对采集的信号进行储存，线路采集模块22检测的线路包括各个元件的连接线路。
请参阅图3，本发明实施例中，分析系统3包括有A/D转换模块31和数据接收模块32、数据阈值模块33、图形展示模块34、数据比较模块35以及异常判断模块36，数据接收模块32和数据阈值模块33均与A/D转换模块31电性连接，A/D转换模块31分别与图形展示模块34和数据比较模块35电性连接，数据比较模块35与异常判断模块36电性连接，A/D转换模块31用于将模拟信号转换为数字信号，数据接收模块32用于对采集的数据进行接收，数据阈值模块33用于数据的阈值录入，图形展示模块34用于显示采集信号的图像信息，数据比较模块35用于对数据的比较分析，异常判断模块36用于对故障的判断，数据阈值模块33包括各个元件的电压和电流的正常范围值和各个元件的工作正常温度值以及各个元件声波的正常范围值，图形展示模块34采用波形图来显示各个元件工作的参数实时数据值。
请参阅图4，本发明实施例中，处理系统4包括有微处理器41和模型系统42、电源控制模块43以及预警模块44，微处理器41和模型系统42之间双向连接，且微处理器41分别与电源控制模块43和预警模块44电性连接，电源控制模块43用于控制设备的电源开关，预警模块44用于发出故障预警工作。
请参阅图5，本发明实施例中，模型系统42包括有参数获取模块421和管理模块422、标准参数模块423、模型建立模块424、模型分析模块425以及故障确定模块426，参数获取模块421与管理模块422相连接，管理模块422分别与标准参数模块423和模型建立模块424相连接，标准参数模块423与模型建立模块424相连接，模型建立模块424与模型分析模块425相连接，模型分析模块425与故障确定模块426相连接，参数获取模块421用于对设备的工作参数进行获取，标准参数模块423为设备的正常工作标准参数值，模型建立模块424用于模型的建立，模型分析模块425用于对建立的模型进行分析，故障确定模块426用于对故障的确定，模型建立模块424建立模型时，为两组，一组为设备实时工作的参数数据模型，一组为设备工作的标准参数数据模型。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
工作原理：线路采集模块22用于对电路的电压信号和电流信号进行采集，逻辑采集模块23用于对工作逻辑状态信号进行采集，温度采集模块24用于对元件的工作温度进行采集，声波采集模块25用于对元件的声波信号进行采集，网络检测模块26用于对网络信号机芯采集，信号储存模块21用于对采集的信号进行储存，A/D转换模块31用于将模拟信号转换为数字信号，数据接收模块32用于对采集的数据进行接收，数据阈值模块33用于数据的阈值录入，图形展示模块34用于显示采集信号的图像信息，使其以波形图来显示各个元件工作的参数实时数据值，数据比较模块35用于对数据的比较分析分析采集的数据与数据阈值模块33中的阈值是否一致，这样异常判断模块36能够对故障的原因进行判断；
进一步，参数获取模块421用于对设备的工作参数进行获取，标准参数模块423为设备的正常工作标准参数值，模型建立模块424用于模型的建立，模型分析模块425用于对建立的模型进行分析，故障确定模块426用于对故障的确定，参数获取模块421用于对设备的工作参数进行获取，标准参数模块423为设备的正常工作标准参数值，模型建立模块424用于模型的建立，模型分析模块425用于对建立的模型进行分析，故障确定模块426用于对故障的确定，然后模型分析模块425根据这两组模型进行分析，分析后故障确定模块426会判断出故障的原因，然后结合异常判断模块36的判断结果，即可得出最终的故障原因，提高检测的精度，检测出故障后，电源控制模块43切断PLC控制器的电源，预警模块44发出预警，同时中央处理器1将信号传递给后台终端5，使工作人员知晓。
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。

Claims (5)

1.一种PLC控制器故障检测系统，其特征在于：包括中央处理器（1）和采集系统（2）、分析系统（3）、处理系统（4）以及后台终端（5），所述采集系统（2）的输出端和中央处理器（1）的输入端电性连接，所述中央处理器（1）与处理系统（4）之间双向连接，且中央处理器（1）和分析系统（3）之间双向连接，所述中央处理器（1）和后台终端（5）之间通过通信模块相连接；
所述采集系统（2）包括有信号储存模块（21）和线路采集模块（22）、逻辑采集模块（23）、温度采集模块（24）、声波采集模块（25）以及网络检测模块（26），所述线路采集模块（22）和逻辑采集模块（23）、温度采集模块（24）、声波采集模块（25）以及网络检测模块（26）均与信号储存模块（21）电性连接；
所述分析系统（3）包括有A/D转换模块（31）和数据接收模块（32）、数据阈值模块（33）、图形展示模块（34）、数据比较模块（35）以及异常判断模块（36），所述数据接收模块（32）和数据阈值模块（33）均与A/D转换模块（31）电性连接，所述A/D转换模块（31）分别与图形展示模块（34）和数据比较模块（35）电性连接，所述数据比较模块（35）与异常判断模块（36）电性连接；
所述处理系统（4）包括有微处理器（41）和模型系统（42）、电源控制模块（43）以及预警模块（44），所述微处理器（41）和模型系统（42）之间双向连接，且微处理器（41）分别与电源控制模块（43）和预警模块（44）电性连接；
所述模型系统（42）包括有参数获取模块（421）和管理模块（422）、标准参数模块（423）、模型建立模块（424）、模型分析模块（425）以及故障确定模块（426），所述参数获取模块（421）与管理模块（422）相连接，所述管理模块（422）分别与标准参数模块（423）和模型建立模块（424）相连接，所述标准参数模块（423）与模型建立模块（424）相连接，所述模型建立模块（424）与模型分析模块（425）相连接，所述模型分析模块（425）与故障确定模块（426）相连接；
所述参数获取模块（421）用于对设备的工作参数进行获取，所述标准参数模块（423）为设备的正常工作标准参数值，所述模型建立模块（424）用于模型的建立，所述模型分析模块（425）用于对建立的模型进行分析，所述故障确定模块（426）用于对故障的确定；
所述模型建立模块（424）建立模型时，为两组，一组为设备实时工作的参数数据模型，一组为设备工作的标准参数数据模型；
所述线路采集模块（22）用于对电路的电压信号和电流信号进行采集，所述逻辑采集模块（23）用于对工作逻辑状态信号进行采集，所述温度采集模块（24）用于对元件的工作温度进行采集，所述声波采集模块（25）用于对元件的声波信号进行采集，所述网络检测模块（26）用于对网络信号机芯采集，所述信号储存模块（21）用于对采集的信号进行储存；
所述线路采集模块（22）检测的线路包括各个元件的连接线路；
模型分析模块（425）用于对建立的模型进行分析，故障确定模块（426）用于对故障的确定，然后模型分析模块（425）根据这两组模型进行分析，分析后故障确定模块（426）会判断出故障的原因，然后结合异常判断模块（36）的判断结果，即可得出最终的故障原因。
2.根据权利要求1所述的一种PLC控制器故障检测系统，其特征在于：所述A/D转换模块（31）用于将模拟信号转换为数字信号，数据接收模块（32）用于对采集的数据进行接收，所述数据阈值模块（33）用于数据的阈值录入，所述图形展示模块（34）用于显示采集信号的图像信息，所述数据比较模块（35）用于对数据的比较分析，所述异常判断模块（36）用于对故障的判断。
3.根据权利要求1所述的一种PLC控制器故障检测系统，其特征在于：所述数据阈值模块（33）包括各个元件的电压和电流的正常范围值和各个元件的工作正常温度值以及各个元件声波的正常范围值。
4.根据权利要求1所述的一种PLC控制器故障检测系统，其特征在于：所述图形展示模块（34）采用波形图来显示各个元件工作的参数实时数据值。
5.根据权利要求1所述的一种PLC控制器故障检测系统，其特征在于：所述电源控制模块（43）用于控制设备的电源开关，所述预警模块（44）用于发出故障预警工作。
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