連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，在各個(gè)電液伺服裝置分別連接設(shè)置有一信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)電液伺服裝置的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)均與工業(yè)以太網(wǎng)連接，且工業(yè)以太網(wǎng)連接設(shè)置有數(shù)據(jù)采集模塊和診斷監(jiān)視模塊，信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將獲得的信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊和診斷監(jiān)視模塊，再送入后續(xù)的電液伺服控制系統(tǒng)。本發(fā)明可同時(shí)高速采集監(jiān)測(cè)多個(gè)電液伺服系統(tǒng)的信號(hào)狀態(tài)，并能提供長(zhǎng)期數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)、趨勢(shì)分析和自動(dòng)報(bào)警診斷功能，提高了數(shù)據(jù)采集速度和存取效率，提高了對(duì)連鑄高速電液伺服系統(tǒng)故障診斷的有效性和快速性，降低了故障漏報(bào)機(jī)率，減少了設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及設(shè)備狀態(tài)信號(hào)的監(jiān)控技術(shù)，尤其設(shè)及一種應(yīng)用于煉鋼連鑄產(chǎn)線電液伺 服系統(tǒng)的高速信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在各家鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的煉鋼連鑄產(chǎn)線中，一些響應(yīng)速度要求高、控制過(guò)程復(fù) 雜的控制對(duì)象往往采用高速電液伺服系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)和控制，如連鑄結(jié)晶器液壓振動(dòng)、W 及連鑄結(jié)晶器鋼水液位控制等。而運(yùn)些高速?gòu)?fù)雜的控制過(guò)程通常對(duì)控制精度要求很高，一 旦電液伺服系統(tǒng)性能或狀態(tài)發(fā)生劣化，就容易導(dǎo)致精度超標(biāo)或失控，造成連鑄生產(chǎn)中斷或 產(chǎn)生鋼巧質(zhì)量缺陷。
[0003] 而由于連鑄工藝過(guò)程為不可逆過(guò)程，生產(chǎn)中斷后的故障現(xiàn)場(chǎng)難W再現(xiàn)和保留，控 制系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析診斷能力又較弱，因此，現(xiàn)有技術(shù)下應(yīng)用較廣的做法是在自 動(dòng)化生產(chǎn)線上采用一種簡(jiǎn)稱(chēng)為歷I (Human Machine Inte計(jì)ace)的監(jiān)控系統(tǒng)，即人機(jī)界面監(jiān) 控系統(tǒng)，來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和記錄，如SIEMENS公司開(kāi)發(fā)的WINCC 系統(tǒng)，Wonderware公司開(kāi)發(fā)的Intouch系統(tǒng)等。
[0004] 然而，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作和應(yīng)用反饋，運(yùn)種歷I監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)采樣周 期受到很大限制，采樣周期一般只能達(dá)到250ms，只能滿(mǎn)足中低速控制對(duì)象的監(jiān)控要求。而 對(duì)于連鑄結(jié)晶器高頻液壓振動(dòng)、結(jié)晶器鋼水液位控制運(yùn)類(lèi)需要高速調(diào)節(jié)的對(duì)象來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有 的歷I監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)采樣周期難W滿(mǎn)足狀態(tài)分析所需的分辨率要求，采集的信號(hào)量細(xì)節(jié) 丟失嚴(yán)重，導(dǎo)致數(shù)據(jù)測(cè)量分析不準(zhǔn)、瞬態(tài)故障漏報(bào)率較高。另外，現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)連鑄高 速電液伺服系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)能力不足，無(wú)法反映連鑄電液伺服系統(tǒng)的一些性能狀態(tài)變化， 難W對(duì)一些早期的、隱藏的異常和狀態(tài)劣化進(jìn)行識(shí)別和報(bào)警，使系統(tǒng)的分析診斷效果比較 差，一旦電液伺服系統(tǒng)發(fā)生故障，其故障處理恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，故障造成的損失比較大。
[0005] 雖然，在國(guó)外已開(kāi)發(fā)出了面向高速性能要求的信號(hào)采集系統(tǒng)，如德國(guó)IBA公司的 PDA系統(tǒng)，但運(yùn)類(lèi)系統(tǒng)售價(jià)昂貴、資源開(kāi)銷(xiāo)大，并且系統(tǒng)兼容性不強(qiáng)，底層數(shù)據(jù)接口不開(kāi)放， 難W有效地用于連鑄高速電液伺服系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控和故障分析診斷。
[0006] 申請(qǐng)?zhí)枮镃N201220372524.X的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了"一種西口子PLC控制系統(tǒng)的裝封 箱設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)"，該實(shí)用新型提出了一種用現(xiàn)場(chǎng)操作終端、I/O服務(wù)器、監(jiān)控服務(wù)器等 構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0007] 該專(zhuān)利對(duì)硬件要求極高，且未描述實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速采集記錄的方法。
[0008] 申請(qǐng)?zhí)枮镃N201120257116. 5的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了"一種PLC數(shù)據(jù)記錄模塊"，該實(shí)用 新型提出了一種用微控制器、RS232驅(qū)動(dòng)電路、擴(kuò)展總線接口和電源組成的數(shù)據(jù)記錄模塊。
[0009] 該專(zhuān)利只能進(jìn)行一對(duì)一的數(shù)據(jù)采集，難W實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間大量數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)共享和 數(shù)據(jù)的分析處理不便；
[0010] 申請(qǐng)?zhí)枮?00910103626. 4的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了 "一種工業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)高速采集的方 法及系統(tǒng)"，該發(fā)明提出了用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和控制器建立采集系統(tǒng)。
[0011] 該專(zhuān)利雖然提出了該系統(tǒng)的基本使用步驟，但對(duì)于如何達(dá)到毫秒級(jí)的高速數(shù)據(jù)采 集，如何實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)存取的方法，缺乏具體描述。
[0012] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)下的信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法或難W對(duì)高速調(diào)節(jié)的對(duì)象進(jìn)行有效的 信號(hào)監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)測(cè)量分析不準(zhǔn)、瞬態(tài)故障漏報(bào)率較高，或由于狀態(tài)監(jiān)測(cè)能力不足而導(dǎo)致 無(wú)法反映連鑄電液伺服系統(tǒng)的一些性能狀態(tài)變化，難W對(duì)一些早期的、隱藏的異常和狀態(tài) 劣化進(jìn)行識(shí)別和報(bào)警，使系統(tǒng)的分析診斷效果比較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)下存在的對(duì)連鑄產(chǎn)線電液伺服系統(tǒng)的高速信號(hào)難W準(zhǔn)確采集、 監(jiān)測(cè)、分析、診斷的問(wèn)題，本發(fā)明提供了連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān) 測(cè)方法，能有效地解決現(xiàn)有技術(shù)下的監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)采樣周期長(zhǎng)、故障漏報(bào)率高，狀態(tài)監(jiān)測(cè)能 力不足的問(wèn)題，本發(fā)明的具體如下所述：
[0014] 連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括各個(gè)電液伺服裝置組成的連鑄電液伺 服系統(tǒng)和工業(yè)W太網(wǎng)，其中，電液伺服裝置由伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電液伺服控制系統(tǒng) 組成，其特征在于：
[0015] 所述的各個(gè)電液伺服裝置均分別連接設(shè)置有一信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該信號(hào)采集監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)對(duì)電液伺服裝置的油缸有桿腔、油缸無(wú)桿腔、伺服閥閥忍和伺服閥電流/電壓信號(hào) 進(jìn)行監(jiān)測(cè)、采樣、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)通訊；
[0016] 所述的各個(gè)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)均與工業(yè)W太網(wǎng)連接，且工業(yè)W太網(wǎng)連接設(shè)置有數(shù) 據(jù)采集模塊和診斷監(jiān)視模塊，信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將獲得的信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)工業(yè)W太網(wǎng)傳輸至 數(shù)據(jù)采集模塊和診斷監(jiān)視模塊，再送入后續(xù)的電液伺服控制系統(tǒng)。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號(hào)采 集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括順序信號(hào)連接的檢測(cè)模塊，信號(hào)高速采樣模塊，數(shù)據(jù)緩存模塊和通訊處理 模塊，其中檢測(cè)模塊與伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)連接，將伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各 項(xiàng)檢測(cè)電信號(hào)送入后續(xù)連接的信號(hào)高速采樣模塊，信號(hào)高速采樣模塊與電液伺服控制系統(tǒng) 信號(hào)連接，將檢測(cè)模塊送來(lái)的檢測(cè)電信號(hào)和電液伺服控制系統(tǒng)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行模擬量/數(shù) 字量轉(zhuǎn)換和高速定周期采樣，并轉(zhuǎn)換成可W用數(shù)字量表示的數(shù)據(jù)送入后續(xù)的數(shù)據(jù)緩存模 塊，該數(shù)據(jù)緩存模塊將信號(hào)高速采樣模塊采樣到的各數(shù)據(jù)量集中封裝成數(shù)據(jù)包，然后把數(shù) 據(jù)包保存在預(yù)定的緩存空間，通訊處理模塊將數(shù)據(jù)緩存模塊連接到工業(yè)W太網(wǎng)，將數(shù)據(jù)緩 存模塊與數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的檢測(cè)模 塊包括油缸位移檢測(cè)器、油缸有桿腔壓力檢測(cè)器、油缸無(wú)桿腔壓力檢測(cè)器、伺服閥閥忍位移 檢測(cè)器和伺服閥電流/電壓信號(hào)檢測(cè)器，運(yùn)些檢測(cè)器分別對(duì)伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各 個(gè)部件進(jìn)行檢測(cè)，其具體為，油缸位移檢測(cè)器檢測(cè)油缸活塞桿的行程位移變化，油缸有桿腔 壓力檢測(cè)器檢測(cè)油缸有桿腔的油壓，油缸無(wú)桿腔壓力檢測(cè)器檢測(cè)油缸無(wú)桿腔的油壓，伺服 閥閥忍位移檢測(cè)器用于檢測(cè)伺服閥閥忍位移的變化，而伺服閥電流/電壓信號(hào)檢測(cè)器則檢 測(cè)電液伺服控制系統(tǒng)送到伺服閥上的電流或電壓信號(hào)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采 集模塊包括采集存儲(chǔ)子模塊和時(shí)間修正子模塊，其中，采集存儲(chǔ)子模塊通過(guò)工業(yè)W太網(wǎng)的 通訊接口批量采集各數(shù)據(jù)緩存模塊的緩存空間的數(shù)據(jù)，并將采集來(lái)的數(shù)據(jù)w數(shù)據(jù)文件形式 保存在存儲(chǔ)介質(zhì)中，而時(shí)間修正子模塊則用于對(duì)數(shù)據(jù)采集時(shí)間進(jìn)行修正，消除各數(shù)據(jù)緩存 模塊之間的數(shù)據(jù)采集時(shí)間誤差。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的診斷監(jiān) 視模塊對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊中存儲(chǔ)的文件數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算和分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，在監(jiān) 視終端上顯示報(bào)警和診斷信息，提醒并指導(dǎo)操作維護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行異常處置，同時(shí)向后續(xù) 的電液伺服控制系統(tǒng)發(fā)出聯(lián)鎖和糾正信號(hào)。
[0021] 一種基于上述的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào) 采集監(jiān)測(cè)方法，其具體步驟如下所述：
[0022] 1)將信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)模塊連接到現(xiàn)有的各個(gè)電液伺服裝置的伺服閥、油 缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，分別檢測(cè)油缸活塞桿的實(shí)際行程位移變化、油缸有桿腔的油壓變化、油缸 無(wú)桿腔的油壓變化、伺服閥閥忍位移的變化和伺服閥的電流或電壓給定信號(hào)；
[0023] 2)檢測(cè)模塊所檢測(cè)到的信號(hào)和電液伺服控制系統(tǒng)的控制信號(hào)一同送入信號(hào)高速 采樣模塊，由信號(hào)高速采樣模塊根據(jù)設(shè)定的采樣周期，采用高速定時(shí)中斷方式進(jìn)行信號(hào)的 同步采樣，即，高速定周期采樣，并把各信號(hào)量通過(guò)進(jìn)行模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成可W 用數(shù)字量表示的數(shù)據(jù)；
[0024] 3)數(shù)據(jù)緩存模塊在步驟2)中設(shè)定的每個(gè)采樣周期內(nèi)，將采樣到的各數(shù)據(jù)量集中 封裝成數(shù)據(jù)包，然后把數(shù)據(jù)包保存在預(yù)定的數(shù)據(jù)緩存空間；
[00巧]4)通訊處理模塊把數(shù)據(jù)緩存模塊連接到工業(yè)W太網(wǎng)，將數(shù)據(jù)緩存模塊與數(shù)據(jù)采集 模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，該數(shù)據(jù)通訊是通過(guò)在各個(gè)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)采 集模塊之間建立數(shù)據(jù)采集通道的方式來(lái)進(jìn)行。
[0026] 5)數(shù)據(jù)采集模塊批量采集各個(gè)數(shù)據(jù)緩存模塊緩存空間的數(shù)據(jù)，并把采集來(lái)的數(shù) 據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)壓縮和采集時(shí)間修正，W數(shù)據(jù)文件的形式保存在存儲(chǔ)介質(zhì)中；
[0027] 6)步驟5)中對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)間修正過(guò)程由數(shù)據(jù)采集模塊的時(shí)間修 正子模塊完成，其具體為，每次當(dāng)采集存儲(chǔ)子模塊執(zhí)行批量采集數(shù)據(jù)塊任務(wù)時(shí)，時(shí)間修正子 模塊自動(dòng)計(jì)算一次該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間和數(shù)據(jù)采集模塊當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間之間的時(shí)間差 AT，每隔一定的修正周期，用當(dāng)前的時(shí)間差ΔΤ去更新對(duì)應(yīng)采集通道的時(shí)間修正量，而每 次在數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件時(shí)，自動(dòng)根據(jù)時(shí)間修正量對(duì)寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)塊采集時(shí)間進(jìn)行 修正，其中，修正后的數(shù)據(jù)塊采集結(jié)束時(shí)間=數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間-時(shí)間修正量，而修正 后的數(shù)據(jù)塊采集開(kāi)始時(shí)間=修正后的數(shù)據(jù)塊采集結(jié)束時(shí)間-數(shù)據(jù)塊采集的數(shù)據(jù)包組數(shù)*數(shù) 據(jù)采樣周期；
[0028] 7)診斷監(jiān)視模塊對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊中存儲(chǔ)的文件數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算和分析，當(dāng)診斷 出數(shù)據(jù)異常時(shí)，在監(jiān)視終端上顯示報(bào)警和診斷信息，提醒并指導(dǎo)操作維護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行異 常處置，同時(shí)向后續(xù)的電液伺服控制系統(tǒng)發(fā)出聯(lián)鎖和糾正信號(hào)。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟3) 中的數(shù)據(jù)緩存空間由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的數(shù)據(jù)塊組成，每個(gè)數(shù)據(jù)塊包括頭部和實(shí)體兩個(gè)部分， 其中，數(shù)據(jù)塊頭部中的定時(shí)中斷周期、信號(hào)采樣周期、數(shù)據(jù)包組數(shù)、每組字?jǐn)?shù)是預(yù)設(shè)定量，數(shù) 據(jù)塊的當(dāng)前數(shù)據(jù)采樣時(shí)間、當(dāng)前組號(hào)和存滿(mǎn)標(biāo)志是狀態(tài)量，而數(shù)據(jù)塊的實(shí)體由數(shù)據(jù)包構(gòu)成， 數(shù)據(jù)包的組數(shù)和每組數(shù)據(jù)字?jǐn)?shù)同數(shù)據(jù)塊頭部的設(shè)定量保持一致。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟3) 中的數(shù)據(jù)緩存模塊的數(shù)據(jù)緩存的過(guò)程如下：
[0031] 1)預(yù)先設(shè)定好信號(hào)采樣周期，定時(shí)中斷周期，數(shù)據(jù)包的組數(shù)和每組字?jǐn)?shù)，其中信號(hào) 采樣周期應(yīng)不小于定時(shí)中斷周期，并且是定時(shí)中斷周期的整數(shù)倍.
[0032] 2)在每個(gè)采樣周期內(nèi)，數(shù)據(jù)緩存模塊把采樣到的各數(shù)據(jù)，按順序連續(xù)裝入一個(gè)數(shù) 據(jù)包；
[0033] 3)在每個(gè)采樣周期內(nèi)，把封裝好的數(shù)據(jù)包交替存入兩個(gè)數(shù)據(jù)塊中；
[0034] 4)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)據(jù)塊存滿(mǎn)后，再存入第二個(gè)數(shù)據(jù)塊；當(dāng)?shù)诙€(gè)數(shù)據(jù)塊存滿(mǎn)后，再存 入第一個(gè)數(shù)據(jù)塊，如此循環(huán)不斷地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的緩存。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟5) 中的數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)數(shù)據(jù)的批量采集和存儲(chǔ)由采集存儲(chǔ)子模塊完成，采集存儲(chǔ)子模塊在采 集通道上連續(xù)監(jiān)測(cè)各數(shù)據(jù)緩存模塊的兩個(gè)數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)，當(dāng)任何一個(gè)數(shù)據(jù)塊發(fā)出存滿(mǎn)信號(hào) 時(shí)，把該數(shù)據(jù)塊批量采集到數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)文件中，而數(shù)據(jù)文件由文件頭、各采集通道 定義、各采集通道的數(shù)據(jù)標(biāo)簽定義、采集的各組數(shù)據(jù)塊、各采集通道的數(shù)據(jù)塊索引組成，數(shù) 據(jù)文件經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)壓縮，保存在存儲(chǔ)介質(zhì)上，而采集存儲(chǔ)子模塊在把數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件前， 為數(shù)據(jù)文件在大容量存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)先分配好連續(xù)的存儲(chǔ)空間；
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)文 件在大容量存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)先分配好連續(xù)的存儲(chǔ)空間，該預(yù)分配存儲(chǔ)空間的過(guò)程具體為，先 根據(jù)單個(gè)數(shù)據(jù)文件的存盤(pán)周期、采樣周期、采集數(shù)據(jù)量，自動(dòng)確定數(shù)據(jù)文件占用存儲(chǔ)空間的 最大長(zhǎng)度，該最大長(zhǎng)度=文件頭長(zhǎng)度+所有采集通道長(zhǎng)度+所有數(shù)據(jù)標(biāo)簽長(zhǎng)度+存盤(pán)周期 內(nèi)數(shù)據(jù)塊總長(zhǎng)度+存盤(pán)周期內(nèi)數(shù)據(jù)塊索引總長(zhǎng)度，然后根據(jù)單個(gè)數(shù)據(jù)文件的存盤(pán)周期，自 動(dòng)在存儲(chǔ)介質(zhì)上創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件，最后在數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件前，根據(jù)數(shù)據(jù)文件占用存儲(chǔ)空間的最 大長(zhǎng)度，預(yù)先將文件讀寫(xiě)指針移至文件末尾，并自動(dòng)執(zhí)行一次文件的關(guān)閉和打開(kāi)操作，為數(shù) 據(jù)文件在存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)先分配連續(xù)的存儲(chǔ)空間。
[0037] 使用本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法獲得了 如下有益效果：
[0038] 1)本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法可同時(shí)高 速采集監(jiān)測(cè)多個(gè)電液伺服系統(tǒng)的信號(hào)狀態(tài)，并能提供長(zhǎng)期數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)、趨勢(shì)分析和自動(dòng) 報(bào)警診斷功能；
[0039] 2)本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法消除了常 規(guī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采樣周期和監(jiān)測(cè)診斷能力上的限制和不足，大大提高了數(shù)據(jù)采集速度和 存取效率，從而顯著提高了對(duì)連鑄高速電液伺服系統(tǒng)故障診斷的有效性和快速性，降低了 故障漏報(bào)機(jī)率，減少了設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0040] 圖1是本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041] 圖2是本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法的流程圖；
[0042] 圖3是本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩存模塊的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)圖；
[0043] 圖4是本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩存模塊的數(shù)據(jù)緩存控制流程圖；
[0044] 圖5是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)圖；
[0045] 圖6是本發(fā)明的數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)空間預(yù)分配控制流程圖；
[0046] 圖7是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集時(shí)間的修正控制流程圖。
[0047] 圖中：1-電液伺服裝置，la-伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，化-電液伺服控制系統(tǒng)， 2-工業(yè)W太網(wǎng)，3-數(shù)據(jù)采集模塊，4-診斷監(jiān)視模塊，5-A-信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，A1-檢測(cè)模塊， A2-信號(hào)高速采樣模塊，A3-數(shù)據(jù)緩存模塊，A4-通訊處理模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采 集監(jiān)測(cè)方法做進(jìn)一步的描述。
[0049] 如圖1所示，連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括各個(gè)電液伺服裝置1組成 的連鑄電液伺服系統(tǒng)和工業(yè)W太網(wǎng)2,其中，電液伺服裝置由伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)la和 電液伺服控制系統(tǒng)化組成。
[0050] 各個(gè)電液伺服裝置1均分別連接設(shè)置有一信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)A，該信號(hào)采集監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)對(duì)電液伺服裝置1的油缸有桿腔、油缸無(wú)桿腔、伺服閥閥忍和伺服閥電流/電壓信號(hào)進(jìn) 行監(jiān)測(cè)、采樣、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)通訊；
[0051] 各個(gè)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)A均與工業(yè)W太網(wǎng)2連接，且工業(yè)W太網(wǎng)連接設(shè)置有數(shù)據(jù) 采集模塊3和診斷監(jiān)視模塊4,信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將獲得的信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)工業(yè)W太網(wǎng)傳輸 至數(shù)據(jù)采集模塊和診斷監(jiān)視模塊，再送入后續(xù)的電液伺服控制系統(tǒng)5。
[0052] 信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)A包括順序信號(hào)連接的檢測(cè)模塊A1，信號(hào)高速采樣模塊A2,數(shù) 據(jù)緩存模塊A3和通訊處理模塊A4,其中檢測(cè)模塊與伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)la信號(hào)連接， 將伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)檢測(cè)電信號(hào)送入后續(xù)連接的信號(hào)高速采樣模塊，信號(hào)高 速采樣模塊與電液伺服控制系統(tǒng)化信號(hào)連接，將檢測(cè)模塊送來(lái)的檢測(cè)電信號(hào)和電液伺服 控制系統(tǒng)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換和高速定周期采樣，并轉(zhuǎn)換成可W用數(shù)字量 表示的數(shù)據(jù)送入后續(xù)的數(shù)據(jù)緩存模塊，該數(shù)據(jù)緩存模塊將信號(hào)高速采樣模塊采樣到的各數(shù) 據(jù)量集中封裝成數(shù)據(jù)包，然后把數(shù)據(jù)包保存在預(yù)定的緩存空間，通訊處理模塊將數(shù)據(jù)緩存 模塊連接到工業(yè)W太網(wǎng)2,將數(shù)據(jù)緩存模塊與數(shù)據(jù)采集模塊3進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
[0053] 檢測(cè)模塊A1包括油缸位移檢測(cè)器、油缸有桿腔壓力檢測(cè)器、油缸無(wú)桿腔壓力檢測(cè) 器、伺服閥閥忍位移檢測(cè)器和伺服閥電流/電壓信號(hào)檢測(cè)器，運(yùn)些檢測(cè)器分別對(duì)伺服閥、 油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)la的各個(gè)部件進(jìn)行檢測(cè)，其具體為，油缸位移檢測(cè)器檢測(cè)油缸活塞桿的行 程位移變化，油缸有桿腔壓力檢測(cè)器檢測(cè)油缸有桿腔的油壓，油缸無(wú)桿腔壓力檢測(cè)器檢測(cè) 油缸無(wú)桿腔的油壓，伺服閥閥忍位移檢測(cè)器用于檢測(cè)伺服閥閥忍位移的變化，而伺服閥電 流/電壓信號(hào)檢測(cè)器則檢測(cè)電液伺服控制系統(tǒng)lb送到伺服閥上的電流或電壓信號(hào)。
[0054] 數(shù)據(jù)采集模塊3包括采集存儲(chǔ)子模塊和時(shí)間修正子模塊，其中，采集存儲(chǔ)子模塊 通過(guò)工業(yè)W太網(wǎng)2的通訊接口批量采集各數(shù)據(jù)緩存模塊A3的緩存空間的數(shù)據(jù)，并將采集來(lái) 的數(shù)據(jù)W數(shù)據(jù)文件形式保存在存儲(chǔ)介質(zhì)中，而時(shí)間修正子模塊則用于對(duì)數(shù)據(jù)采集時(shí)間進(jìn)行 修正，消除各數(shù)據(jù)緩存模塊之間的數(shù)據(jù)采集時(shí)間誤差。
[0055] 診斷監(jiān)視模塊4對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊3中存儲(chǔ)的文件數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算和分析，當(dāng)發(fā) 現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，在監(jiān)視終端上顯示報(bào)警和診斷信息，提醒并指導(dǎo)操作維護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行異 常處置，同時(shí)向后續(xù)的電液伺服控制系統(tǒng)5發(fā)出聯(lián)鎖和糾正信號(hào)。
[0056] 基于的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè) 方法，參考圖1和圖2所示，其具體步驟如下所述：
[0057] 1)將信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)A的檢測(cè)模塊A1連接到現(xiàn)有的各個(gè)電液伺服裝置1的 伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)la上，分別檢測(cè)油缸活塞桿的實(shí)際行程位移變化、油缸有桿腔的 油壓變化、油缸無(wú)桿腔的油壓變化、伺服閥閥忍位移的變化和伺服閥的電流或電壓給定信 號(hào)；
[005引 2)檢測(cè)模塊A1所檢測(cè)到的信號(hào)和電液伺服控制系統(tǒng)化的控制信號(hào)一同送入信號(hào) 高速采樣模塊A2,由信號(hào)高速采樣模塊根據(jù)設(shè)定的采樣周期，采用高速定時(shí)中斷方式進(jìn)行 信號(hào)的同步采樣，即，高速定周期采樣，并把各信號(hào)量通過(guò)進(jìn)行模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換 成可W用數(shù)字量表示的數(shù)據(jù)；
[0059] 3)數(shù)據(jù)緩存模塊A3在步驟2)中設(shè)定的每個(gè)采樣周期內(nèi)，將采樣到的各數(shù)據(jù)量集 中封裝成數(shù)據(jù)包，然后把數(shù)據(jù)包保存在預(yù)定的數(shù)據(jù)緩存空間；
[0060] 4)通訊處理模塊A4把數(shù)據(jù)緩存模塊A3連接到工業(yè)W太網(wǎng)2,將數(shù)據(jù)緩存模塊與 數(shù)據(jù)采集模塊3進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，該數(shù)據(jù)通訊是通過(guò)在各個(gè)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)A的數(shù)據(jù)緩存 模塊和數(shù)據(jù)采集模塊之間建立數(shù)據(jù)采集通道的方式來(lái)進(jìn)行，其中，各數(shù)據(jù)采集通道的結(jié)構(gòu) 見(jiàn)如下表1:
[0061]
[0062]
[0063] 表1各數(shù)據(jù)采集通道的結(jié)構(gòu)
[0064] 5)數(shù)據(jù)采集模塊3批量采集各個(gè)數(shù)據(jù)緩存模塊A3緩存空間的數(shù)據(jù)，并把采集來(lái)的 數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)壓縮和采集時(shí)間修正，W數(shù)據(jù)文件的形式保存在存儲(chǔ)介質(zhì)中； W65] 6)步驟W中對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)間修正過(guò)程由數(shù)據(jù)采集模塊3的時(shí)間修 正子模塊完成，參考圖7所示，其具體為，每次當(dāng)采集存儲(chǔ)子模塊執(zhí)行批量采集數(shù)據(jù)塊任務(wù) 時(shí)，時(shí)間修正子模塊自動(dòng)計(jì)算一次該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間和數(shù)據(jù)采集模塊當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間 之間的時(shí)間差A(yù)T，每隔一定的修正周期，用當(dāng)前的時(shí)間差ΔΤ去更新對(duì)應(yīng)采集通道的時(shí)間 修正量，而每次在數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件時(shí)，自動(dòng)根據(jù)時(shí)間修正量對(duì)寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)塊 采集時(shí)間進(jìn)行修正，其中，修正后的數(shù)據(jù)塊采集結(jié)束時(shí)間=數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間-時(shí)間 修正量，而修正后的數(shù)據(jù)塊采集開(kāi)始時(shí)間=修正后的數(shù)據(jù)塊采集結(jié)束時(shí)間-數(shù)據(jù)塊采集的 數(shù)據(jù)包組數(shù)*數(shù)據(jù)采樣周期；
[0066] 7)診斷監(jiān)視模塊4對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊3中存儲(chǔ)的文件數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算和分析，當(dāng) 診斷出數(shù)據(jù)異常時(shí)，在監(jiān)視終端上顯示報(bào)警和診斷信息，提醒并指導(dǎo)操作維護(hù)人員及時(shí)進(jìn) 行異常處置，同時(shí)向后續(xù)的電液伺服控制系統(tǒng)5發(fā)出聯(lián)鎖和糾正信號(hào)。
[0067] 如圖3所示，上述的步驟如中的數(shù)據(jù)緩存空間由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的數(shù)據(jù)塊組成，每 個(gè)數(shù)據(jù)塊包括頭部和實(shí)體兩個(gè)部分，其中數(shù)據(jù)塊頭部的結(jié)構(gòu)見(jiàn)如下表2:
[0068]
[0069] 表2數(shù)據(jù)塊頭部的結(jié)構(gòu)
[0070] 數(shù)據(jù)塊頭部中的定時(shí)中斷周期、信號(hào)采樣周期、數(shù)據(jù)包組數(shù)、每組字?jǐn)?shù)是預(yù)設(shè)定 量，數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前數(shù)據(jù)采樣時(shí)間、當(dāng)前組號(hào)和存滿(mǎn)標(biāo)志是狀態(tài)量，而數(shù)據(jù)塊的實(shí)體由數(shù)據(jù)包 構(gòu)成，數(shù)據(jù)包的組數(shù)和每組數(shù)據(jù)字?jǐn)?shù)同數(shù)據(jù)塊頭部的設(shè)定量保持一致。
[00川如圖4所示，上述的步驟3)中的數(shù)據(jù)緩存模塊A3的數(shù)據(jù)緩存的過(guò)程如下：
[0072] 1)預(yù)先設(shè)定好信號(hào)采樣周期，定時(shí)中斷周期，數(shù)據(jù)包的組數(shù)和每組字?jǐn)?shù)，其中信號(hào) 采樣周期應(yīng)不小于定時(shí)中斷周期，并且是定時(shí)中斷周期的整數(shù)倍.
[0073] 2)在每個(gè)采樣周期內(nèi)，數(shù)據(jù)緩存模塊把采樣到的各數(shù)據(jù)，按順序連續(xù)裝入一個(gè)數(shù) 據(jù)包，數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)如下表3:
[0074]
[00巧]表3數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)
[0076] 3)在每個(gè)采樣周期內(nèi)，把封裝好的數(shù)據(jù)包交替存入兩個(gè)數(shù)據(jù)塊中；
[0077] 4)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)據(jù)塊存滿(mǎn)后，再存入第二個(gè)數(shù)據(jù)塊；當(dāng)?shù)诙€(gè)數(shù)據(jù)塊存滿(mǎn)后，再存 入第一個(gè)數(shù)據(jù)塊，如此循環(huán)不斷地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的緩存。
[007引上述的步驟5)中的數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)數(shù)據(jù)的批量采集和存儲(chǔ)由采集存儲(chǔ)子模塊完 成，采集存儲(chǔ)子模塊在采集通道上連續(xù)監(jiān)測(cè)各數(shù)據(jù)緩存模塊的兩個(gè)數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)，當(dāng)任何 一個(gè)數(shù)據(jù)塊發(fā)出存滿(mǎn)信號(hào)時(shí)，把該數(shù)據(jù)塊批量采集到數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)文件中，如圖5 所示，數(shù)據(jù)文件由文件頭、各采集通道定義、各采集通道的數(shù)據(jù)標(biāo)簽定義、采集的各組數(shù)據(jù) 塊、各采集通道的數(shù)據(jù)塊索引組成，數(shù)據(jù)文件經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)壓縮，保存在存儲(chǔ)介質(zhì)上，而采集存 儲(chǔ)子模塊在把數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件前，為數(shù)據(jù)文件在大容量存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)先分配好連續(xù)的 存儲(chǔ)空間；
[0079] 上述的數(shù)據(jù)文件在大容量存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)先分配好連續(xù)的存儲(chǔ)空間，該預(yù)分配存儲(chǔ) 空間的過(guò)程具體為，如圖6所示，先根據(jù)單個(gè)數(shù)據(jù)文件的存盤(pán)周期、采樣周期、采集數(shù)據(jù)量， 自動(dòng)確定數(shù)據(jù)文件占用存儲(chǔ)空間的最大長(zhǎng)度，該最大長(zhǎng)度=文件頭長(zhǎng)度+所有采集通道長(zhǎng) 度+所有數(shù)據(jù)標(biāo)簽長(zhǎng)度+存盤(pán)周期內(nèi)數(shù)據(jù)塊總長(zhǎng)度+存盤(pán)周期內(nèi)數(shù)據(jù)塊索引總長(zhǎng)度，然后 根據(jù)單個(gè)數(shù)據(jù)文件的存盤(pán)周期，自動(dòng)在存儲(chǔ)介質(zhì)上創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件，最后在數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件前， 根據(jù)數(shù)據(jù)文件占用存儲(chǔ)空間的最大長(zhǎng)度，預(yù)先將文件讀寫(xiě)指針移至文件末尾，并自動(dòng)執(zhí)行 一次文件的關(guān)閉和打開(kāi)操作，為數(shù)據(jù)文件在存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)先分配連續(xù)的存儲(chǔ)空間。 陽(yáng)〇8〇] 實(shí)施例
[0081] 將本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法應(yīng)用于六 流圓方巧連鑄中間包滑板電液伺服系統(tǒng)上。本實(shí)施例的中間包滑板電液伺服系統(tǒng)共6套， 每流1套，每套滑板電液伺服系統(tǒng)由控制系統(tǒng)（S7-300控制器）、伺服閥、滑板油缸等主要部 件組成。
[0082] (可參考圖1)，將信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)A的檢測(cè)模塊A1連接到現(xiàn)有的各個(gè)電液伺服 裝置1的伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)la上，分別檢測(cè)油缸活塞桿的實(shí)際行程位移變化、油缸有 桿腔的油壓變化、油缸無(wú)桿腔的油壓變化、伺服閥閥忍位移的變化和伺服閥的電流或電壓 給定信號(hào)，本實(shí)施例中，滑板油缸位移檢測(cè)器采用內(nèi)置式磁致伸縮型位移傳感器，油缸行程 范圍80mm，輸出電信號(hào)4-20mA，用于檢測(cè)滑板油缸的實(shí)際行程位移。油缸有桿腔壓力檢測(cè) 器和無(wú)桿腔壓力檢測(cè)器，采用二線制4-20mA的油壓傳感器，測(cè)量范圍0-400Bar，分別用于 檢測(cè)油缸有桿腔的油壓和無(wú)桿腔的油壓。伺服閥閥忍位移檢測(cè)器采用內(nèi)置式位移傳感器， 輸出信號(hào)4-20mA，用于檢測(cè)伺服閥閥忍位移的變化。本實(shí)施例的伺服閥的給定信號(hào)為電壓 信號(hào)，采用電壓信號(hào)檢測(cè)器用于檢測(cè)控制系統(tǒng)送到伺服閥上的電壓給定信號(hào)，信號(hào)范圍為 + 10V。
[0083] 本實(shí)施例中，信號(hào)高速采樣模塊A2包括高速A/D輸入卡和帶高速中斷的處理器， 用于對(duì)檢測(cè)模塊A1送來(lái)的檢測(cè)電信號(hào)，和電液伺服系統(tǒng)7送來(lái)的信號(hào)，進(jìn)行模擬量/數(shù)字 量轉(zhuǎn)換，和高速定周期采樣，轉(zhuǎn)換成可W用數(shù)字量表示的數(shù)據(jù)；
[0084] 本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)緩存模塊A3包括處理器和內(nèi)存，處理器將信號(hào)高速采樣模塊A2 采樣到的各數(shù)據(jù)量集中封裝成數(shù)據(jù)包，然后把數(shù)據(jù)包保存在內(nèi)存上預(yù)定的緩存空間；
[0085] 本實(shí)施例中，通訊處理模塊A4采用了 W太網(wǎng)通訊接口模塊和W太網(wǎng)交換機(jī)，用于 把各電液伺服系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存模塊連接到工業(yè)W太網(wǎng)，同數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；
[0086] 本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集模塊3包括采集存儲(chǔ)子模塊和時(shí)間修正子模塊。采集存儲(chǔ) 子模塊采用W太網(wǎng)卡作為通訊接口，并帶有大容量硬盤(pán)存儲(chǔ)器；通過(guò)W太網(wǎng)通訊接口，批量 采集各數(shù)據(jù)緩存模塊A3的緩存空間的數(shù)據(jù)，并把采集來(lái)的數(shù)據(jù)W文件的形式保存在大容 量存儲(chǔ)介質(zhì)中；時(shí)間修正子模塊用于對(duì)數(shù)據(jù)采集時(shí)間進(jìn)行修正，消除各數(shù)據(jù)緩存模塊之間 的數(shù)據(jù)采集時(shí)間誤差；
[0087] 本實(shí)施例中，診斷監(jiān)視模塊4是一個(gè)數(shù)據(jù)分析監(jiān)視終端，用于對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊3 中存儲(chǔ)的文件數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算和分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，在監(jiān)視終端上顯示報(bào)警和診 斷信息，提醒并指導(dǎo)操作維護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行異常處置，同時(shí)向電液伺服控制系統(tǒng)5發(fā)出聯(lián) 鎖和糾正信號(hào)。
[0088] 連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，參考圖1和圖2所示，本實(shí)施例中用于對(duì)六 流圓方巧連鑄中間包滑板電液伺服系統(tǒng)的高速信號(hào)進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)，包括W下步驟：
[0089] 步驟1 :將檢測(cè)模塊A1連接到現(xiàn)有的滑板電液伺服系統(tǒng)上，分別檢測(cè)滑板油缸活 塞桿的實(shí)際行程位移變化（即滑板油缸的實(shí)際開(kāi)度），油缸有桿腔的油壓變化，油缸無(wú)桿腔 的油壓變化，伺服閥閥忍位移的變化（即伺服閥的實(shí)際開(kāi)度），伺服閥的電流或電壓給定信 號(hào)（即伺服閥的設(shè)定開(kāi)度）；
[0090] 步驟2 :檢測(cè)模塊A1檢測(cè)到的信號(hào)和滑板電液伺服系統(tǒng)本身的控制信號(hào)一同送入 信號(hào)高速采樣模塊A2,由信號(hào)高速采樣模塊根據(jù)設(shè)定的采樣周期，采用高速定時(shí)中斷方式 進(jìn)行信號(hào)的同步采樣，并把各信號(hào)量轉(zhuǎn)換成可W用數(shù)字量表示的數(shù)據(jù)；
[0091] 本實(shí)施例中采用10ms周期的高速定時(shí)中斷進(jìn)行信號(hào)采樣，采樣周期與滑板電液 伺服控制系統(tǒng)的處理周期保持同步，W確保所有信號(hào)處理細(xì)節(jié)不遺漏；
[0092] 本實(shí)施例中信號(hào)高速采樣模塊A2除了接收檢測(cè)模塊送來(lái)的信號(hào)W外，還接收從 電液伺服控制系統(tǒng)送來(lái)的滑板油缸的設(shè)定開(kāi)度，結(jié)晶器設(shè)定鋼水液位，結(jié)晶器實(shí)際鋼水液 位，和鑄機(jī)拉速信號(hào)等；
[0093] 步驟3 :數(shù)據(jù)緩存模塊A3在每個(gè)采樣周期內(nèi)，將采樣到的各數(shù)據(jù)量集中封裝成數(shù) 據(jù)包，然后把數(shù)據(jù)包保存在預(yù)定的數(shù)據(jù)緩存空間；
[0094] 本實(shí)施例中數(shù)據(jù)緩存空間由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的數(shù)據(jù)塊組成，分別是DB1和DB2,每個(gè) 數(shù)據(jù)塊包括頭部和實(shí)體兩個(gè)部分（可參考圖3)，數(shù)據(jù)塊頭部的結(jié)構(gòu)見(jiàn)如下表4 陽(yáng)0巧]
[0096] 表4實(shí)施例數(shù)據(jù)塊頭部的結(jié)構(gòu)
[0097] 數(shù)據(jù)塊頭部包括4個(gè)設(shè)定量，分別是定時(shí)中斷周期、信號(hào)采樣周期、數(shù)據(jù)包組數(shù)、 每組字?jǐn)?shù)。數(shù)據(jù)塊頭部還包括3個(gè)狀態(tài)量，分別是數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前數(shù)據(jù)采樣時(shí)間、當(dāng)前組號(hào)和 存滿(mǎn)標(biāo)志；數(shù)據(jù)塊的實(shí)體由200組數(shù)據(jù)包構(gòu)成，數(shù)據(jù)包的組數(shù)和每組數(shù)據(jù)字?jǐn)?shù)同數(shù)據(jù)塊頭 部的設(shè)定量一致。
[0098] 數(shù)據(jù)緩存模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存的控制過(guò)程（可參考圖4)，包括：
[0099] (1)預(yù)先設(shè)定好信號(hào)采樣周期，定時(shí)中斷周期，數(shù)據(jù)包的組數(shù)和每組字?jǐn)?shù)；其中信 號(hào)采樣周期應(yīng)不小于定時(shí)中斷周期，并且是定時(shí)中斷周期的整數(shù)倍；
[0100] 本實(shí)施例中的信號(hào)采樣周期和定時(shí)中斷周期均為10ms，每個(gè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)包組數(shù) 為200組，每組字?jǐn)?shù)為10個(gè)字； 陽(yáng)101 ] (2)在每個(gè)采樣周期內(nèi)，數(shù)據(jù)緩存模塊把采樣到的各數(shù)據(jù)，按順序連續(xù)裝入一個(gè)數(shù) 據(jù)包數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)見(jiàn)如下表5 陽(yáng) 102]
陽(yáng)103] 表5實(shí)施例數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)
[0104] (3)在每個(gè)采樣周期內(nèi)，把封裝好的數(shù)據(jù)包交替存入兩個(gè)數(shù)據(jù)塊DBl和DB2中； 陽(yáng)1化](4)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)據(jù)塊DB1存滿(mǎn)后，再存入第二個(gè)數(shù)據(jù)塊DB2 ;當(dāng)?shù)诙€(gè)數(shù)據(jù)塊DB2 存滿(mǎn)后，再存入第一個(gè)數(shù)據(jù)塊DB1，如此循環(huán)不斷地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交替緩存；
[0106] 步驟4 :通訊處理模塊A4把數(shù)據(jù)緩存模塊A3連接到工業(yè)W太網(wǎng)2,將數(shù)據(jù)緩存模 塊與數(shù)據(jù)采集模塊3進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；
[0107] 上述的數(shù)據(jù)通訊是通過(guò)在各數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)采集模塊之間建立數(shù)據(jù)采集通 道的方式來(lái)進(jìn)行。本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)通訊采用TCP/IP通訊協(xié)議，共建立6條采集通道，分 別對(duì)應(yīng)6個(gè)流的數(shù)據(jù)緩存模塊，各數(shù)據(jù)采集通道的結(jié)構(gòu)如下表6; 陽(yáng)10引
陽(yáng) 109] ____^_ Da枯團(tuán)ockin舶xOffs ,,,,, 本通道數(shù)據(jù)塊索引在文件中的存 數(shù)據(jù)塊索引地址INT64 W __L__I 儲(chǔ)位量。_
[0110] 表6實(shí)施例各數(shù)據(jù)采集通道的結(jié)構(gòu) 陽(yáng)111] 步驟6 :數(shù)據(jù)采集模塊3批量采集各數(shù)據(jù)緩存模塊緩存空間的數(shù)據(jù)，并把采集來(lái)的 數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)壓縮和采集時(shí)間修正，W數(shù)據(jù)文件的形式保存在大容量存儲(chǔ)介質(zhì)中；
[0112] 數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)數(shù)據(jù)的批量采集和存儲(chǔ)由采集存儲(chǔ)子模塊完成；
[0113] 采集存儲(chǔ)子模塊在采集通道上連續(xù)監(jiān)測(cè)各數(shù)據(jù)緩存模塊的兩個(gè)數(shù)據(jù)塊DB1和DB2 的狀態(tài)，當(dāng)任何一個(gè)數(shù)據(jù)塊發(fā)出存滿(mǎn)信號(hào)時(shí)，把該數(shù)據(jù)塊批量采集到數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù) 文件中；
[0114] 數(shù)據(jù)文件（可參考圖5)，由文件頭、各采集通道定義、各采集通道的數(shù)據(jù)標(biāo)簽定 義、采集的各組數(shù)據(jù)塊、各采集通道的數(shù)據(jù)塊索引組成，數(shù)據(jù)文件經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)壓縮，保存在大 容量硬盤(pán)存儲(chǔ)器上；
[0115] 采集存儲(chǔ)子模塊在把數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件前，為數(shù)據(jù)文件在大容量硬盤(pán)存儲(chǔ)器上 預(yù)先分配好連續(xù)的存儲(chǔ)空間，W加快數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)存取速度，避免磁盤(pán)文件碎片對(duì) 數(shù)據(jù)存取速度的影響。
[0116] 采集存儲(chǔ)子模塊為數(shù)據(jù)文件預(yù)分配存儲(chǔ)空間的過(guò)程，（可參考圖6)，包括：
[0117] 先根據(jù)單個(gè)數(shù)據(jù)文件的存盤(pán)周期、采樣周期、采集數(shù)據(jù)量，自動(dòng)確定數(shù)據(jù)文件占用 存儲(chǔ)空間的最大長(zhǎng)度，該最大長(zhǎng)度=文件頭長(zhǎng)度+所有采集通道長(zhǎng)度+所有數(shù)據(jù)標(biāo)簽長(zhǎng)度 +存盤(pán)周期內(nèi)數(shù)據(jù)塊總長(zhǎng)度+存盤(pán)周期內(nèi)數(shù)據(jù)塊索引總長(zhǎng)度，本實(shí)施例的設(shè)定存盤(pán)周期為2 小時(shí)，因此，每個(gè)數(shù)據(jù)文件可W保存所有采集通道的2小時(shí)的數(shù)據(jù)。
[0118] 然后根據(jù)單個(gè)數(shù)據(jù)文件的存盤(pán)周期，自動(dòng)在存儲(chǔ)介質(zhì)上創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件，本實(shí)施例 的設(shè)定存盤(pán)周期為2小時(shí)，因此，每2小時(shí)自動(dòng)在硬盤(pán)存儲(chǔ)器上創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)文件。
[0119] 最后在數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件前，根據(jù)數(shù)據(jù)文件占用存儲(chǔ)空間的最大長(zhǎng)度，預(yù)先將文件讀 寫(xiě)指針移至文件末尾，并自動(dòng)執(zhí)行一次文件的關(guān)閉和打開(kāi)操作，為數(shù)據(jù)文件在存儲(chǔ)介質(zhì)上 預(yù)先分配連續(xù)的存儲(chǔ)空間。
[0120] 所述數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)數(shù)據(jù)采集時(shí)間的修正過(guò)程由時(shí)間修正子模塊完成，修正步驟 (可參考圖7)，其具體為，每次當(dāng)采集存儲(chǔ)子模塊執(zhí)行批量采集數(shù)據(jù)塊任務(wù)時(shí)，時(shí)間修正子 模塊自動(dòng)計(jì)算一次該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間和數(shù)據(jù)采集模塊當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間之間的時(shí)間差 A T，每隔一定的修正周期（如24小時(shí)），用當(dāng)前的時(shí)間差ΔΤ去更新對(duì)應(yīng)采集通道的時(shí)間 修正量，而每次在數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件時(shí)，自動(dòng)根據(jù)時(shí)間修正量對(duì)寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)塊 采集時(shí)間進(jìn)行修正，其中，修正后的數(shù)據(jù)塊采集結(jié)束時(shí)間=數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間-時(shí)間 修正量，而修正后的數(shù)據(jù)塊采集開(kāi)始時(shí)間=修正后的數(shù)據(jù)塊采集結(jié)束時(shí)間-數(shù)據(jù)塊采集的 數(shù)據(jù)包組數(shù)*數(shù)據(jù)采樣周期； 陽(yáng)121] 步驟7 :診斷監(jiān)視模塊4對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊3中存儲(chǔ)的文件數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算和分 析，當(dāng)診斷出數(shù)據(jù)異常時(shí)，在監(jiān)視終端上顯示報(bào)警和診斷信息，提醒并指導(dǎo)操作維護(hù)人員及 時(shí)進(jìn)行異常處置，同時(shí)向后續(xù)的電液伺服控制系統(tǒng)5發(fā)出聯(lián)鎖和糾正信號(hào)。
[0122] 在本實(shí)施例中，當(dāng)診斷監(jiān)視模塊通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)文件中的流滑板電液伺服系統(tǒng)的信號(hào) 數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)流伺服閥的實(shí)際開(kāi)度同設(shè)定開(kāi)度之間的差值開(kāi)始變大，超過(guò)了報(bào) 警值，則在監(jiān)視終端上立即顯示伺服閥閥忍偏差大報(bào)警，并給出如何處理的提示和指導(dǎo)信 息，同時(shí)向流滑板電液伺服系統(tǒng)發(fā)出糾正偏差的信號(hào)。 陽(yáng)123] 本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法可同時(shí)高速 采集監(jiān)測(cè)多個(gè)電液伺服系統(tǒng)的信號(hào)狀態(tài)，并能提供長(zhǎng)期數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)、趨勢(shì)分析和自動(dòng)報(bào) 警診斷功能。且本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法消除了 常規(guī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采樣周期和監(jiān)測(cè)診斷能力上的限制和不足，大大提高了數(shù)據(jù)采集速度 和存取效率，從而顯著提高了對(duì)連鑄高速電液伺服系統(tǒng)故障診斷的有效性和快速性，降低 了故障漏報(bào)機(jī)率，減少了設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間。
[0124] 本發(fā)明的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法適用于各種 煉鋼連鑄產(chǎn)線電液伺服系統(tǒng)的信號(hào)采集監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括各個(gè)電液伺服裝置（1)組成的連鑄電液 伺服系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)（2)，其中，電液伺服裝置由伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)（la)和電液伺 服控制系統(tǒng)（lb)組成，其特征在于： 所述的各個(gè)電液伺服裝置（1)均分別連接設(shè)置有一信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（A)，該信號(hào)采 集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)電液伺服裝置（1)的油缸有桿腔、油缸無(wú)桿腔、伺服閥閥芯和伺服閥電流/電 壓信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、采樣、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)通訊； 所述的各個(gè)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（A)均與工業(yè)以太網(wǎng)（2)連接，且工業(yè)以太網(wǎng)連接設(shè)置 有數(shù)據(jù)采集模塊（3)和診斷監(jiān)視模塊（4)，信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將獲得的信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)工業(yè) 以太網(wǎng)傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊和診斷監(jiān)視模塊，再送入后續(xù)的電液伺服控制系統(tǒng)（5)。2. 如權(quán)利要求1所述的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的信 號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（A)包括順序信號(hào)連接的檢測(cè)模塊（A1)，信號(hào)高速采樣模塊（A2)，數(shù)據(jù)緩 存模塊（A3)和通訊處理模塊（A4)，其中檢測(cè)模塊與伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)（la)信號(hào)連 接，將伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)檢測(cè)電信號(hào)送入后續(xù)連接的信號(hào)高速采樣模塊，信號(hào) 高速采樣模塊與電液伺服控制系統(tǒng)（lb)信號(hào)連接，將檢測(cè)模塊送來(lái)的檢測(cè)電信號(hào)和電液 伺服控制系統(tǒng)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換和高速定周期采樣，并轉(zhuǎn)換成可以用數(shù) 字量表示的數(shù)據(jù)送入后續(xù)的數(shù)據(jù)緩存模塊，該數(shù)據(jù)緩存模塊將信號(hào)高速采樣模塊采樣到的 各數(shù)據(jù)量集中封裝成數(shù)據(jù)包，然后把數(shù)據(jù)包保存在預(yù)定的緩存空間，通訊處理模塊將數(shù)據(jù) 緩存模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)（2)，將數(shù)據(jù)緩存模塊與數(shù)據(jù)采集模塊（3)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。3. 如權(quán)利要求2所述的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的檢 測(cè)模塊（A1)包括油缸位移檢測(cè)器、油缸有桿腔壓力檢測(cè)器、油缸無(wú)桿腔壓力檢測(cè)器、伺服 閥閥芯位移檢測(cè)器和伺服閥電流/電壓信號(hào)檢測(cè)器，這些檢測(cè)器分別對(duì)伺服閥、油缸等執(zhí) 行機(jī)構(gòu)（la)的各個(gè)部件進(jìn)行檢測(cè)，其具體為，油缸位移檢測(cè)器檢測(cè)油缸活塞桿的行程位移 變化，油缸有桿腔壓力檢測(cè)器檢測(cè)油缸有桿腔的油壓，油缸無(wú)桿腔壓力檢測(cè)器檢測(cè)油缸無(wú) 桿腔的油壓，伺服閥閥芯位移檢測(cè)器用于檢測(cè)伺服閥閥芯位移的變化，而伺服閥電流/電 壓信號(hào)檢測(cè)器則檢測(cè)電液伺服控制系統(tǒng)（lb)送到伺服閥上的電流或電壓信號(hào)。4. 如權(quán)利要求1所述的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù) 據(jù)采集模塊（3)包括采集存儲(chǔ)子模塊和時(shí)間修正子模塊，其中，采集存儲(chǔ)子模塊通過(guò)工業(yè) 以太網(wǎng)（2)的通訊接口批量采集各數(shù)據(jù)緩存模塊（A3)的緩存空間的數(shù)據(jù)，并將采集來(lái)的 數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)文件形式保存在存儲(chǔ)介質(zhì)中，而時(shí)間修正子模塊則用于對(duì)數(shù)據(jù)采集時(shí)間進(jìn)行修 正，消除各數(shù)據(jù)緩存模塊之間的數(shù)據(jù)采集時(shí)間誤差。5. 如權(quán)利要求1所述的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的診 斷監(jiān)視模塊（4)對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊（3)中存儲(chǔ)的文件數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算和分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù) 異常時(shí)，在監(jiān)視終端上顯示報(bào)警和診斷信息，提醒并指導(dǎo)操作維護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行異常處置， 同時(shí)向后續(xù)的電液伺服控制系統(tǒng)（5)發(fā)出聯(lián)鎖和糾正信號(hào)。6. -種基于上述權(quán)利要求1至權(quán)利要求4的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連 鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，其具體步驟如下所述： 1)將信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)㈧的檢測(cè)模塊（A1)連接到現(xiàn)有的各個(gè)電液伺服裝置⑴的 伺服閥、油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)（la)上，分別檢測(cè)油缸活塞桿的實(shí)際行程位移變化、油缸有桿腔 的油壓變化、油缸無(wú)桿腔的油壓變化、伺服閥閥芯位移的變化和伺服閥的電流或電壓給定 信號(hào)； 2) 檢測(cè)模塊（A1)所檢測(cè)到的信號(hào)和電液伺服控制系統(tǒng)（lb)的控制信號(hào)一同送入信號(hào) 高速采樣模塊（A2)，由信號(hào)高速采樣模塊根據(jù)設(shè)定的采樣周期，采用高速定時(shí)中斷方式進(jìn) 行信號(hào)的同步采樣，即，高速定周期采樣，并把各信號(hào)量通過(guò)進(jìn)行模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn) 換成可以用數(shù)字量表示的數(shù)據(jù)； 3) 數(shù)據(jù)緩存模塊（A3)在步驟2)中設(shè)定的每個(gè)采樣周期內(nèi)，將采樣到的各數(shù)據(jù)量集中 封裝成數(shù)據(jù)包，然后把數(shù)據(jù)包保存在預(yù)定的數(shù)據(jù)緩存空間； 4) 通訊處理模塊（A4)把數(shù)據(jù)緩存模塊（A3)連接到工業(yè)以太網(wǎng)（2)，將數(shù)據(jù)緩存模塊 與數(shù)據(jù)采集模塊（3)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，該數(shù)據(jù)通訊是通過(guò)在各個(gè)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（A)的數(shù) 據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)采集模塊之間建立數(shù)據(jù)采集通道的方式來(lái)進(jìn)行。 5) 數(shù)據(jù)采集模塊（3)批量采集各個(gè)數(shù)據(jù)緩存模塊（A3)緩存空間的數(shù)據(jù)，并把采集來(lái)的 數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)壓縮和采集時(shí)間修正，以數(shù)據(jù)文件的形式保存在存儲(chǔ)介質(zhì)中； 6) 步驟5)中對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)間修正過(guò)程由數(shù)據(jù)采集模塊（3)的時(shí)間修 正子模塊完成，其具體為，每次當(dāng)采集存儲(chǔ)子模塊執(zhí)行批量采集數(shù)據(jù)塊任務(wù)時(shí)，時(shí)間修正子 模塊自動(dòng)計(jì)算一次該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間和數(shù)據(jù)采集模塊當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間之間的時(shí)間差 AT，每隔一定的修正周期，用當(dāng)前的時(shí)間差ΔΤ去更新對(duì)應(yīng)采集通道的時(shí)間修正量，而每 次在數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件時(shí)，自動(dòng)根據(jù)時(shí)間修正量對(duì)寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)塊采集時(shí)間進(jìn)行 修正，其中，修正后的數(shù)據(jù)塊采集結(jié)束時(shí)間=數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間-時(shí)間修正量，而修 正后的數(shù)據(jù)塊采集開(kāi)始時(shí)間=修正后的數(shù)據(jù)塊采集結(jié)束時(shí)間-數(shù)據(jù)塊采集的數(shù)據(jù)包組數(shù)* 數(shù)據(jù)采樣周期； 7) 診斷監(jiān)視模塊（4)對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊（3)中存儲(chǔ)的文件數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算和分析，當(dāng) 診斷出數(shù)據(jù)異常時(shí)，在監(jiān)視終端上顯示報(bào)警和診斷信息，提醒并指導(dǎo)操作維護(hù)人員及時(shí)進(jìn) 行異常處置，同時(shí)向后續(xù)的電液伺服控制系統(tǒng)（5)發(fā)出聯(lián)鎖和糾正信號(hào)。7. 如權(quán)利要求6所述的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步 驟3)中的數(shù)據(jù)緩存空間由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的數(shù)據(jù)塊組成，每個(gè)數(shù)據(jù)塊包括頭部和實(shí)體兩個(gè) 部分，其中，數(shù)據(jù)塊頭部中的定時(shí)中斷周期、信號(hào)采樣周期、數(shù)據(jù)包組數(shù)、每組字?jǐn)?shù)是預(yù)設(shè)定 量，數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前數(shù)據(jù)采樣時(shí)間、當(dāng)前組號(hào)和存滿(mǎn)標(biāo)志是狀態(tài)量，而數(shù)據(jù)塊的實(shí)體由數(shù)據(jù)包 構(gòu)成，數(shù)據(jù)包的組數(shù)和每組數(shù)據(jù)字?jǐn)?shù)同數(shù)據(jù)塊頭部的設(shè)定量保持一致。8. 如權(quán)利要求6所述的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步 驟3)中的數(shù)據(jù)緩存模塊（A3)的數(shù)據(jù)緩存的過(guò)程如下： 1) 預(yù)先設(shè)定好信號(hào)采樣周期，定時(shí)中斷周期，數(shù)據(jù)包的組數(shù)和每組字?jǐn)?shù)，其中信號(hào)采樣 周期應(yīng)不小于定時(shí)中斷周期，并且是定時(shí)中斷周期的整數(shù)倍； 2) 在每個(gè)采樣周期內(nèi)，數(shù)據(jù)緩存模塊把采樣到的各數(shù)據(jù)，按順序連續(xù)裝入一個(gè)數(shù)據(jù) 包； 3) 在每個(gè)采樣周期內(nèi)，把封裝好的數(shù)據(jù)包交替存入兩個(gè)數(shù)據(jù)塊中； 4) 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)據(jù)塊存滿(mǎn)后，再存入第二個(gè)數(shù)據(jù)塊；當(dāng)?shù)诙€(gè)數(shù)據(jù)塊存滿(mǎn)后，再存入第 一個(gè)數(shù)據(jù)塊，如此循環(huán)不斷地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的緩存。9. 如權(quán)利要求6所述的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步 驟5)中的數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)數(shù)據(jù)的批量采集和存儲(chǔ)由采集存儲(chǔ)子模塊完成，采集存儲(chǔ)子模 塊在采集通道上連續(xù)監(jiān)測(cè)各數(shù)據(jù)緩存模塊的兩個(gè)數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)，當(dāng)任何一個(gè)數(shù)據(jù)塊發(fā)出存 滿(mǎn)信號(hào)時(shí)，把該數(shù)據(jù)塊批量采集到數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)文件中，而數(shù)據(jù)文件由文件頭、各采 集通道定義、各采集通道的數(shù)據(jù)標(biāo)簽定義、采集的各組數(shù)據(jù)塊、各采集通道的數(shù)據(jù)塊索引組 成，數(shù)據(jù)文件經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)壓縮，保存在存儲(chǔ)介質(zhì)上，而采集存儲(chǔ)子模塊在把數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入數(shù)據(jù)文 件前，為數(shù)據(jù)文件在大容量存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)先分配好連續(xù)的存儲(chǔ)空間。10.如權(quán)利要求9所述的連鑄電液伺服系統(tǒng)信號(hào)采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的 數(shù)據(jù)文件在大容量存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)先分配好連續(xù)的存儲(chǔ)空間，該預(yù)分配存儲(chǔ)空間的過(guò)程具體 為，先根據(jù)單個(gè)數(shù)據(jù)文件的存盤(pán)周期、采樣周期、采集數(shù)據(jù)量，自動(dòng)確定數(shù)據(jù)文件占用存儲(chǔ) 空間的最大長(zhǎng)度，該最大長(zhǎng)度=文件頭長(zhǎng)度+所有采集通道長(zhǎng)度+所有數(shù)據(jù)標(biāo)簽長(zhǎng)度+存 盤(pán)周期內(nèi)數(shù)據(jù)塊總長(zhǎng)度+存盤(pán)周期內(nèi)數(shù)據(jù)塊索引總長(zhǎng)度，然后根據(jù)單個(gè)數(shù)據(jù)文件的存盤(pán)周 期，自動(dòng)在存儲(chǔ)介質(zhì)上創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件，最后在數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件前，根據(jù)數(shù)據(jù)文件占用存儲(chǔ)空間 的最大長(zhǎng)度，預(yù)先將文件讀寫(xiě)指針移至文件末尾，并自動(dòng)執(zhí)行一次文件的關(guān)閉和打開(kāi)操作， 為數(shù)據(jù)文件在存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)先分配連續(xù)的存儲(chǔ)空間。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK105988445SQ201510090542
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月28日
【發(fā)明人】金國(guó)平, 夏春榮
【申請(qǐng)人】寶山鋼鐵股份有限公司