專利名稱：：高爐槽下故障診斷與處理方法
技術領域：
：本發明涉及高爐槽下供料系統。
背景技術：
：高爐槽下系統具有設備類型較少，但數量較多而且操作較復雜的特點。設備數量多導致出現故障的概率較高，而不同故障或者相同故障的不同處理方法會導致不同的結果，這就要求操作員在整個過程中需保持較高的注意力和處理水平。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種高爐槽下故障診斷與處理方法，本方法能對高爐槽下系統中各種不同的故障進行診斷，并自動采取相應的處理方法。本發明所采用的技術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PC上的故障診斷與處理程序實現的，故障診斷與處理程序包括0PC客戶端、后臺數據庫、故障處理程序和操作界面；OPC客戶端與OPC服務器交互數據，進行PLC實時數據的同步與更新；后臺數據庫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；故障處理程序對所采集數據進行分析以確定故障內容，并結合后臺數據庫提供處理方法；操作界面提供故障列表、工作方式選擇和對話框。本發明的優點在高爐原有控制系統基礎上只需增加一臺故障響應PC機，設備投資少，占地小，使用效果好。圖1是高爐光纖環網拓撲結構圖。圖2是系統軟件控制流程圖。圖3是故障響應流程圖。圖中，1:PLC;2:操作站;3:主交換機;4:子系統交換機;5:0PC服務器;6:故障響應PC。具體實施例方式高爐槽下故障診斷與處理系統采用0PC(0LEforProcessControl)方法與PLC(可編程邏輯控制器)通訊，通過后臺數據庫對故障案例和處理方法進行管理，且案例庫具備開放性，可以根據實際需求進行擴充。同時，根據操作人員的不同要求，該系統能提供多種處理方式，包括全自動故障響應。如圖1所示，高爐槽下故障診斷與處理系統包括PLC1、操作站2、主交換機3、子系統交換機4和0PC服務器5，它還包括故障響應PC6。它們之間的連接關系是主交換機3與子系統交換機4組成高爐環網，0PC服務器5、各系統的PLC1和操作站2均為環網站點，5故障響應PC6通過OPC服務器5與PLC1交互數據。如圖2所示，上述系統的故障診斷與處理方法通過故障診斷與處理程序實現，故障診斷與處理程序包括OPC客戶端、后臺數據庫、操作界面和故障處理程序。OPC客戶端安裝在故障響應PC上，OPC客戶端與OPC服務器交互數據，進行PLC實時數據的同步與更新。后臺數據庫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PC上，提供故障列表、工作方式選擇和對話框。故障響應PC上還裝有后臺數據庫管理系統，與故障處理程序進行通信。后臺數據庫管理系統進行故障案例管理、優先級管理和故障響應管理；故障案例管理系統采用基于設備類別的方式從后臺數據庫中提取故障案例。故障診斷與處理程序的響應是通過后臺數據庫提供的優先級進行管理的，故障優先級以阿拉伯數字進行標記，數字越小，優先級越高，故障診斷與處理系統總是顯示和處理當前優先級最高的故障。故障診斷與處理系統的整個工作過程包括對故障的響應和工作方式的選擇。系統通過OPC客戶端讀取PLC1數據，在故障發生后，故障處理程序迅速進行故障識別和分類，并通過后臺數據庫提供的故障優先級響應優先級最高的故障。響應方式由操作員在操作域內預先或實時指定，包括后臺自動處理、報警文本、對話框提示和無響應。在故障處理程序從后臺數據庫查詢到該故障的工作方式后，按照其對應的響應方式進行處理。當采用后臺處理方法時，系統將結合后臺數據庫的故障案例快速響應，然后通過0PC服務器5將響應流程的數據傳送到PLCl，并通過操作界面提供故障列表。當采用報警文本的處理方式時，系統通過操作界面提供故障列表。當采用對話框提示的處理方式時，系統通過操作界面提供對話框，對話框的選項包括后臺自動處理和手動處理；若選擇后臺自動處理，和直接后臺自動處理的方法一致；若選擇手動處理，則轉人工赴現場進行處理；系統還通過操作界面提供故障列表。若該故障對應的是無響應的工作方式，則系統不予處理并無任何提示，只是將其記錄在數據庫內。操作界面提供的的對話框總是顯示當前最新且優先級最高的故障，其包括故障發生時間、故障識別及分類信息、故障分類操作域和故障處理操作域。下面進一步詳述本發明及其工作過程1.功能描述高爐槽下故障診斷與處理系統是基于OPC(OLEforProcessControl)方法的通用平臺，其主要工作對象為高爐槽下供料系統，具有以下基本特點(1)基于0PC方法獲取PLC實時數據；(2)主控界面采用VisualBasic編程；(3)采用后臺數據庫管理故障案例；(4)案例數據庫具有可擴充性；(5)根據故障優先級和系統工作方式給出故障處理建議或發出故障處理指令。2.系統構架2.1網絡配置高爐區域主干通訊網采用光纖環網結構如圖l所示。各系統均設有交換機(包括主交換機3和子系統交換機4)，通過光纖互聯形成環網，各系統PLCl通過雙絞線連接至其交換機。系統備有0PC服務器5，可獲取高爐所有PLCl的實時數據。根據PLC1及其控制軟件選型不同，0PC服務器5的實現方式有以下幾種(1)控制軟件支持OPC服務器5(如SIEMENS等)，通過控制軟件構建并啟動OPC服務器5;(2)控制軟件不支持OPC服務器5(如GEFANUC)，此時需通過第三方軟件構架并啟動OPC服務器5，一般可由高爐二級系統完成。高爐槽下故障診斷與處理系統的OPC客戶端，向OPC服務器5獲取所需PLC1的實時數據。由于環網自身的特點，0PC服務器5和客戶端可以從任一點接入網絡，也可由子系統的工控機兼作OPC客戶端。2.2軟件原理高爐槽下故障診斷與處理系統的控制流程如圖2所示。圖2中采用槽下系統工控機(即故障響應PC6)兼作OPC客戶端的方式，工控機上安裝槽下故障診斷及處理程序。工控機作為0PC客戶端從0PC服務器5獲取PLCl的實時數據，由系統進行故障識別和分類，并結合后臺數據庫和操作員通過對話框設定的工作方式完成故障響應。3.工作方式高爐槽下故障診斷及處理系統包括三個部分OPC客戶端、后臺數據庫和操作員接口(操作界面)。3.IOPC客戶端OPC客戶端的主要功能是和OPC服務器交互數據。客戶端采用MicrosoftVisualStudio.NET編寫，能按照指定的掃描周期向服務器讀寫數據。系統啟動后，OPC客戶端程序自動啟動，并根據預置的OPC服務器5的網絡地址及網絡名稱自動連接至服務器，進行PLC1的實時數據的同步和更新。3.2后臺數據庫管理后臺數據庫進行故障案例和優先級管理，是故障識別和分類的依據。3.2.1故障案例管理槽下故障診斷及處理系統的故障案例管理采用基于設備類別的方式。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。針對任一故障，系統均提供至少一種處理方案。故障案例管理具有可擴展性，維護人員可以根據實際情況添加新的案例。3.2.2故障優先級管理槽下故障診斷及處理系統的響應是基于故障優先級的，其原則為總是顯示和處理當前優先級最高的故障。故障優先級以阿拉伯數字進行標記，數字越小，優先級越高。故障優先級管理是開放的，維護人員可以根據實際情況對預置的優先級進行修改或增加新的優先級代碼。3.2.3故障響應管理故障響應流程如圖3所示。所有故障的處理方式均保存于后臺數據庫中。一旦故障發生，系統會根據操作員指定的工作方式在數據庫中讀取相應的處理方式。3.3操作員接口操作員接口采用故障列表和彈出對話框的方式。3.3.1故障列表故障列表用于記錄槽下系統發生的所有故障，即包括實時故障和歷史故障。列表內容包括(1)故障發生時間；(2)故障識別及分類信息，如果識別后為單一故障則直接分類，如果識別后有多種可能，則根據操作員的手動選擇進行分類；(3)故障處理方式。3.3.2工作方式選擇對于任一分類的故障，均可由操作員或更上一級的管理員預先約定其工作方式。常用的工作方式包括(1)后臺自動處理故障發生后不經操作員手動確認，直接由后臺發出自動處理命令，操作員接口僅限于故障列表的文本提示；(2)報警文本顯示故障發生后僅記錄于故障列表的文本中，不附加任何響應動作；(3)對話框提示故障發生后將其記錄于故障列表的文本中，但后臺不進行響應動作，而是彈出對話框，其提示區間包括故障的內容及處理建議，操作員可根據實際情況授權后臺處理或自行手動處理；(4)無響應故障發生后不進行任何響應，也不記錄于故障列表。3.3.3對話框系統提供的對話框是操作員的主要干預方式，對話框總是顯示當前最新且優先級最高的故障，包括以下內容(1)故障發生時間；[OCm](2)故障識別及分類信息；(3)故障分類操作域某些故障識別后存在多種可能，操作員可進行手動分類；(4)故障處理操作域如果該類故障的工作方式為"對話框提示"，則故障產生后會彈出對話框并在操作域的提示區間內給出故障處理建議。操作員可以根據建議選擇"自動處理"或關閉對話框自行處理。權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PC上的故障診斷與處理程序實現的，故障診斷與處理程序包括OPC客戶端、后臺數據庫、故障處理程序和操作界面；OPC客戶端與OPC服務器交互數據，進行PLC實時數據的同步與更新；后臺數據庫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；故障處理程序對所采集數據進行分析以確定故障內容，并結合后臺數據庫提供處理方法；操作界面提供故障列表、工作方式選擇和對話框。2.根據權利要求1所述的使用方法，其特征在于故障響應PC上裝有后臺數據庫管理系統，與故障處理程序進行通信；后臺數據庫管理系統進行故障案例管理、優先級管理和故障響應管理；故障案例管理采用基于設備類別的方式從后臺數據庫中提取故障案例。3.根據權利要求1所述的使用方法，其特征在于后臺數據庫提供的故障案例和處理方法見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>4.根據權利要求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是通過后臺數據庫提供的優先級進行管理的，故障優先級以阿拉伯數字進行標記，數字越小，優先級越高，故障診斷與處理系統總是顯示和處理當前優先級最高的故障。5.根據權利要求4所述的使用方法，其特征在于故障診斷與處理系統的響應和工作方式選擇的流程為系統通過0PC客戶端讀取PLC數據，在故障發生后，故障處理程序迅速進行故障識別和分類，并通過后臺數據庫提供的故障優先級響應優先級最高的故障，響應方式由操作員在操作域內預先或實時指定，包括后臺自動處理、報警文本、對話框提示和無響應，在故障處理程序從后臺數據庫查詢到該故障的工作方式后，按照其對應的響應方式進行處理。6.根據權利要求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話框總是顯示當前最新且優先級最高的故障，其包括故障發生時間、故障識別及分類信息、故障分類操作域和故障處理操作域。7.根據權利要求16中任一項所述的使用方法，其特征在于系統故障響應的具體方法為當采用后臺處理方法時，系統將結合后臺數據庫的故障案例快速響應，然后通過0PC服務器將響應流程的數據傳送到PLC,并通過操作界面提供故障列表；當采用報警文本的處理方式時，系統通過操作界面提供故障列表；當采用對話框提示的處理方式時，系統通過操作界面提供對話框，對話框的選項包括后臺自動處理和手動處理，若選擇后臺自動處理，和直接后臺自動處理的方法一致，若選擇手動處理，則轉人工赴現場進行處理；系統還通過操作界面提供故障列表，若該故障對應的是無響應的工作方式，則系統不予處理并無任何提示，只是將其記錄在數據庫內。全文摘要本發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PC上的故障診斷與處理程序實現的，故障診斷與處理程序包括OPC客戶端、后臺數據庫、故障處理程序和操作界面；OPC客戶端與OPC服務器交互數據，進行PLC實時數據的同步與更新；后臺數據庫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；故障處理程序對所采集數據進行分析以確定故障內容，并結合后臺數據庫提供處理方法；操作界面提供故障列表、工作方式選擇和對話框。本發明在高爐原有控制系統基礎上只需增加一臺故障響應PC機，設備投資少，占地小，使用效果好。文檔編號C21B5/00GK101775448SQ20091027342公開日2010年7月14日申請日期2009年12月28日優先權日2009年12月28日發明者周馳化,徐岸非,馬智慧申請人:中冶南方工程技術有限公司