專利名稱：：高爐槽下故障診斷與處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高爐槽下供料系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：高爐槽下系統(tǒng)具有設(shè)備類型較少，但數(shù)量較多而且操作較復(fù)雜的特點(diǎn)。設(shè)備數(shù)量多導(dǎo)致出現(xiàn)故障的概率較高，而不同故障或者相同故障的不同處理方法會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果，這就要求操作員在整個(gè)過程中需保持較高的注意力和處理水平。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高爐槽下故障診斷與處理方法，本方法能對(duì)高爐槽下系統(tǒng)中各種不同的故障進(jìn)行診斷，并自動(dòng)采取相應(yīng)的處理方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是高爐槽下故障診斷與處理方法是通過安裝在故障響應(yīng)PC上的故障診斷與處理程序?qū)崿F(xiàn)的，故障診斷與處理程序包括0PC客戶端、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、故障處理程序和操作界面；OPC客戶端與OPC服務(wù)器交互數(shù)據(jù)，進(jìn)行PLC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的同步與更新；后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)與故障處理程序保持通訊，并為其提供故障案例和處理方法；故障處理程序?qū)λ杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行分析以確定故障內(nèi)容，并結(jié)合后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)提供處理方法；操作界面提供故障列表、工作方式選擇和對(duì)話框。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在高爐原有控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上只需增加一臺(tái)故障響應(yīng)PC機(jī)，設(shè)備投資少，占地小，使用效果好。圖1是高爐光纖環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。圖2是系統(tǒng)軟件控制流程圖。圖3是故障響應(yīng)流程圖。圖中，1:PLC;2:操作站;3:主交換機(jī);4:子系統(tǒng)交換機(jī);5:0PC服務(wù)器;6:故障響應(yīng)PC。具體實(shí)施例方式高爐槽下故障診斷與處理系統(tǒng)采用0PC(0LEforProcessControl)方法與PLC(可編程邏輯控制器)通訊，通過后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)故障案例和處理方法進(jìn)行管理，且案例庫(kù)具備開放性，可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行擴(kuò)充。同時(shí)，根據(jù)操作人員的不同要求，該系統(tǒng)能提供多種處理方式，包括全自動(dòng)故障響應(yīng)。如圖1所示，高爐槽下故障診斷與處理系統(tǒng)包括PLC1、操作站2、主交換機(jī)3、子系統(tǒng)交換機(jī)4和0PC服務(wù)器5，它還包括故障響應(yīng)PC6。它們之間的連接關(guān)系是主交換機(jī)3與子系統(tǒng)交換機(jī)4組成高爐環(huán)網(wǎng)，0PC服務(wù)器5、各系統(tǒng)的PLC1和操作站2均為環(huán)網(wǎng)站點(diǎn)，5故障響應(yīng)PC6通過OPC服務(wù)器5與PLC1交互數(shù)據(jù)。如圖2所示，上述系統(tǒng)的故障診斷與處理方法通過故障診斷與處理程序?qū)崿F(xiàn)，故障診斷與處理程序包括OPC客戶端、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、操作界面和故障處理程序。OPC客戶端安裝在故障響應(yīng)PC上，OPC客戶端與OPC服務(wù)器交互數(shù)據(jù)，進(jìn)行PLC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的同步與更新。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)與故障處理程序保持通信，并為其提供故障案例。操作界面安裝在故障響應(yīng)PC上，提供故障列表、工作方式選擇和對(duì)話框。故障響應(yīng)PC上還裝有后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，與故障處理程序進(jìn)行通信。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行故障案例管理、優(yōu)先級(jí)管理和故障響應(yīng)管理；故障案例管理系統(tǒng)采用基于設(shè)備類別的方式從后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取故障案例。故障診斷與處理程序的響應(yīng)是通過后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行管理的，故障優(yōu)先級(jí)以阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行標(biāo)記，數(shù)字越小，優(yōu)先級(jí)越高，故障診斷與處理系統(tǒng)總是顯示和處理當(dāng)前優(yōu)先級(jí)最高的故障。故障診斷與處理系統(tǒng)的整個(gè)工作過程包括對(duì)故障的響應(yīng)和工作方式的選擇。系統(tǒng)通過OPC客戶端讀取PLC1數(shù)據(jù)，在故障發(fā)生后，故障處理程序迅速進(jìn)行故障識(shí)別和分類，并通過后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的故障優(yōu)先級(jí)響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最高的故障。響應(yīng)方式由操作員在操作域內(nèi)預(yù)先或?qū)崟r(shí)指定，包括后臺(tái)自動(dòng)處理、報(bào)警文本、對(duì)話框提示和無響應(yīng)。在故障處理程序從后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢到該故障的工作方式后，按照其對(duì)應(yīng)的響應(yīng)方式進(jìn)行處理。當(dāng)采用后臺(tái)處理方法時(shí)，系統(tǒng)將結(jié)合后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的故障案例快速響應(yīng)，然后通過0PC服務(wù)器5將響應(yīng)流程的數(shù)據(jù)傳送到PLCl，并通過操作界面提供故障列表。當(dāng)采用報(bào)警文本的處理方式時(shí)，系統(tǒng)通過操作界面提供故障列表。當(dāng)采用對(duì)話框提示的處理方式時(shí)，系統(tǒng)通過操作界面提供對(duì)話框，對(duì)話框的選項(xiàng)包括后臺(tái)自動(dòng)處理和手動(dòng)處理；若選擇后臺(tái)自動(dòng)處理，和直接后臺(tái)自動(dòng)處理的方法一致；若選擇手動(dòng)處理，則轉(zhuǎn)人工赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理；系統(tǒng)還通過操作界面提供故障列表。若該故障對(duì)應(yīng)的是無響應(yīng)的工作方式，則系統(tǒng)不予處理并無任何提示，只是將其記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。操作界面提供的的對(duì)話框總是顯示當(dāng)前最新且優(yōu)先級(jí)最高的故障，其包括故障發(fā)生時(shí)間、故障識(shí)別及分類信息、故障分類操作域和故障處理操作域。下面進(jìn)一步詳述本發(fā)明及其工作過程1.功能描述高爐槽下故障診斷與處理系統(tǒng)是基于OPC(OLEforProcessControl)方法的通用平臺(tái)，其主要工作對(duì)象為高爐槽下供料系統(tǒng)，具有以下基本特點(diǎn)(1)基于0PC方法獲取PLC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；(2)主控界面采用VisualBasic編程；(3)采用后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理故障案例；(4)案例數(shù)據(jù)庫(kù)具有可擴(kuò)充性；(5)根據(jù)故障優(yōu)先級(jí)和系統(tǒng)工作方式給出故障處理建議或發(fā)出故障處理指令。2.系統(tǒng)構(gòu)架2.1網(wǎng)絡(luò)配置高爐區(qū)域主干通訊網(wǎng)采用光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖l所示。各系統(tǒng)均設(shè)有交換機(jī)(包括主交換機(jī)3和子系統(tǒng)交換機(jī)4)，通過光纖互聯(lián)形成環(huán)網(wǎng)，各系統(tǒng)PLCl通過雙絞線連接至其交換機(jī)。系統(tǒng)備有0PC服務(wù)器5，可獲取高爐所有PLCl的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。根據(jù)PLC1及其控制軟件選型不同，0PC服務(wù)器5的實(shí)現(xiàn)方式有以下幾種(1)控制軟件支持OPC服務(wù)器5(如SIEMENS等)，通過控制軟件構(gòu)建并啟動(dòng)OPC服務(wù)器5;(2)控制軟件不支持OPC服務(wù)器5(如GEFANUC)，此時(shí)需通過第三方軟件構(gòu)架并啟動(dòng)OPC服務(wù)器5，一般可由高爐二級(jí)系統(tǒng)完成。高爐槽下故障診斷與處理系統(tǒng)的OPC客戶端，向OPC服務(wù)器5獲取所需PLC1的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。由于環(huán)網(wǎng)自身的特點(diǎn)，0PC服務(wù)器5和客戶端可以從任一點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)，也可由子系統(tǒng)的工控機(jī)兼作OPC客戶端。2.2軟件原理高爐槽下故障診斷與處理系統(tǒng)的控制流程如圖2所示。圖2中采用槽下系統(tǒng)工控機(jī)(即故障響應(yīng)PC6)兼作OPC客戶端的方式，工控機(jī)上安裝槽下故障診斷及處理程序。工控機(jī)作為0PC客戶端從0PC服務(wù)器5獲取PLCl的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)進(jìn)行故障識(shí)別和分類，并結(jié)合后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)和操作員通過對(duì)話框設(shè)定的工作方式完成故障響應(yīng)。3.工作方式高爐槽下故障診斷及處理系統(tǒng)包括三個(gè)部分OPC客戶端、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)和操作員接口(操作界面)。3.IOPC客戶端OPC客戶端的主要功能是和OPC服務(wù)器交互數(shù)據(jù)?？蛻舳瞬捎肕icrosoftVisualStudio.NET編寫，能按照指定的掃描周期向服務(wù)器讀寫數(shù)據(jù)。系統(tǒng)啟動(dòng)后，OPC客戶端程序自動(dòng)啟動(dòng)，并根據(jù)預(yù)置的OPC服務(wù)器5的網(wǎng)絡(luò)地址及網(wǎng)絡(luò)名稱自動(dòng)連接至服務(wù)器，進(jìn)行PLC1的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的同步和更新。3.2后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行故障案例和優(yōu)先級(jí)管理，是故障識(shí)別和分類的依據(jù)。3.2.1故障案例管理槽下故障診斷及處理系統(tǒng)的故障案例管理采用基于設(shè)備類別的方式。常見的故障案例如表3-l所列。表3-1槽下故障分類表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>故障案例管理還包括故障處理方式的管理。針對(duì)任一故障，系統(tǒng)均提供至少一種處理方案。故障案例管理具有可擴(kuò)展性，維護(hù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況添加新的案例。3.2.2故障優(yōu)先級(jí)管理槽下故障診斷及處理系統(tǒng)的響應(yīng)是基于故障優(yōu)先級(jí)的，其原則為總是顯示和處理當(dāng)前優(yōu)先級(jí)最高的故障。故障優(yōu)先級(jí)以阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行標(biāo)記，數(shù)字越小，優(yōu)先級(jí)越高。故障優(yōu)先級(jí)管理是開放的，維護(hù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)預(yù)置的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行修改或增加新的優(yōu)先級(jí)代碼。3.2.3故障響應(yīng)管理故障響應(yīng)流程如圖3所示。所有故障的處理方式均保存于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中。一旦故障發(fā)生，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)操作員指定的工作方式在數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取相應(yīng)的處理方式。3.3操作員接口操作員接口采用故障列表和彈出對(duì)話框的方式。3.3.1故障列表故障列表用于記錄槽下系統(tǒng)發(fā)生的所有故障，即包括實(shí)時(shí)故障和歷史故障。列表內(nèi)容包括(1)故障發(fā)生時(shí)間；(2)故障識(shí)別及分類信息，如果識(shí)別后為單一故障則直接分類，如果識(shí)別后有多種可能，則根據(jù)操作員的手動(dòng)選擇進(jìn)行分類；(3)故障處理方式。3.3.2工作方式選擇對(duì)于任一分類的故障，均可由操作員或更上一級(jí)的管理員預(yù)先約定其工作方式。常用的工作方式包括(1)后臺(tái)自動(dòng)處理故障發(fā)生后不經(jīng)操作員手動(dòng)確認(rèn)，直接由后臺(tái)發(fā)出自動(dòng)處理命令，操作員接口僅限于故障列表的文本提示；(2)報(bào)警文本顯示故障發(fā)生后僅記錄于故障列表的文本中，不附加任何響應(yīng)動(dòng)作；(3)對(duì)話框提示故障發(fā)生后將其記錄于故障列表的文本中，但后臺(tái)不進(jìn)行響應(yīng)動(dòng)作，而是彈出對(duì)話框，其提示區(qū)間包括故障的內(nèi)容及處理建議，操作員可根據(jù)實(shí)際情況授權(quán)后臺(tái)處理或自行手動(dòng)處理；(4)無響應(yīng)故障發(fā)生后不進(jìn)行任何響應(yīng)，也不記錄于故障列表。3.3.3對(duì)話框系統(tǒng)提供的對(duì)話框是操作員的主要干預(yù)方式，對(duì)話框總是顯示當(dāng)前最新且優(yōu)先級(jí)最高的故障，包括以下內(nèi)容(1)故障發(fā)生時(shí)間；[OCm](2)故障識(shí)別及分類信息；(3)故障分類操作域某些故障識(shí)別后存在多種可能，操作員可進(jìn)行手動(dòng)分類；(4)故障處理操作域如果該類故障的工作方式為"對(duì)話框提示"，則故障產(chǎn)生后會(huì)彈出對(duì)話框并在操作域的提示區(qū)間內(nèi)給出故障處理建議。操作員可以根據(jù)建議選擇"自動(dòng)處理"或關(guān)閉對(duì)話框自行處理。權(quán)利要求高爐槽下故障診斷與處理方法，其特征在于該方法是通過安裝在故障響應(yīng)PC上的故障診斷與處理程序?qū)崿F(xiàn)的，故障診斷與處理程序包括OPC客戶端、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、故障處理程序和操作界面；OPC客戶端與OPC服務(wù)器交互數(shù)據(jù)，進(jìn)行PLC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的同步與更新；后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)與故障處理程序保持通訊，并為其提供故障案例和處理方法；故障處理程序?qū)λ杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行分析以確定故障內(nèi)容，并結(jié)合后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)提供處理方法；操作界面提供故障列表、工作方式選擇和對(duì)話框。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用方法，其特征在于故障響應(yīng)PC上裝有后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，與故障處理程序進(jìn)行通信；后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行故障案例管理、優(yōu)先級(jí)管理和故障響應(yīng)管理；故障案例管理采用基于設(shè)備類別的方式從后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取故障案例。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用方法，其特征在于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的故障案例和處理方法見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用方法，其特征在于故障診斷與處理程序的響應(yīng)是通過后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行管理的，故障優(yōu)先級(jí)以阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行標(biāo)記，數(shù)字越小，優(yōu)先級(jí)越高，故障診斷與處理系統(tǒng)總是顯示和處理當(dāng)前優(yōu)先級(jí)最高的故障。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用方法，其特征在于故障診斷與處理系統(tǒng)的響應(yīng)和工作方式選擇的流程為系統(tǒng)通過0PC客戶端讀取PLC數(shù)據(jù)，在故障發(fā)生后，故障處理程序迅速進(jìn)行故障識(shí)別和分類，并通過后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的故障優(yōu)先級(jí)響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最高的故障，響應(yīng)方式由操作員在操作域內(nèi)預(yù)先或?qū)崟r(shí)指定，包括后臺(tái)自動(dòng)處理、報(bào)警文本、對(duì)話框提示和無響應(yīng)，在故障處理程序從后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢到該故障的工作方式后，按照其對(duì)應(yīng)的響應(yīng)方式進(jìn)行處理。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的故障診斷與處理方法，其特征在于操作界面提供的的對(duì)話框總是顯示當(dāng)前最新且優(yōu)先級(jí)最高的故障，其包括故障發(fā)生時(shí)間、故障識(shí)別及分類信息、故障分類操作域和故障處理操作域。7.根據(jù)權(quán)利要求16中任一項(xiàng)所述的使用方法，其特征在于系統(tǒng)故障響應(yīng)的具體方法為當(dāng)采用后臺(tái)處理方法時(shí)，系統(tǒng)將結(jié)合后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的故障案例快速響應(yīng)，然后通過0PC服務(wù)器將響應(yīng)流程的數(shù)據(jù)傳送到PLC,并通過操作界面提供故障列表；當(dāng)采用報(bào)警文本的處理方式時(shí)，系統(tǒng)通過操作界面提供故障列表；當(dāng)采用對(duì)話框提示的處理方式時(shí)，系統(tǒng)通過操作界面提供對(duì)話框，對(duì)話框的選項(xiàng)包括后臺(tái)自動(dòng)處理和手動(dòng)處理，若選擇后臺(tái)自動(dòng)處理，和直接后臺(tái)自動(dòng)處理的方法一致，若選擇手動(dòng)處理，則轉(zhuǎn)人工赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理；系統(tǒng)還通過操作界面提供故障列表，若該故障對(duì)應(yīng)的是無響應(yīng)的工作方式，則系統(tǒng)不予處理并無任何提示，只是將其記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。全文摘要本發(fā)明提供了一種高爐槽下故障診斷與處理方法，該方法是通過安裝在故障響應(yīng)PC上的故障診斷與處理程序?qū)崿F(xiàn)的，故障診斷與處理程序包括OPC客戶端、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、故障處理程序和操作界面；OPC客戶端與OPC服務(wù)器交互數(shù)據(jù)，進(jìn)行PLC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的同步與更新；后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)與故障處理程序保持通訊，并為其提供故障案例和處理方法；故障處理程序?qū)λ杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行分析以確定故障內(nèi)容，并結(jié)合后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)提供處理方法；操作界面提供故障列表、工作方式選擇和對(duì)話框。本發(fā)明在高爐原有控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上只需增加一臺(tái)故障響應(yīng)PC機(jī)，設(shè)備投資少，占地小，使用效果好。文檔編號(hào)C21B5/00GK101775448SQ20091027342公開日2010年7月14日申請(qǐng)日期2009年12月28日優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日發(fā)明者周馳化,徐岸非,馬智慧申請(qǐng)人:中冶南方工程技術(shù)有限公司