一种轧机传动跳闸故障语音报警系统的制作方法

本发明涉及一种轧机传动跳闸故障语音报警系统，主要应用于冶金钢铁企业棒材轧钢生产线中轧机传动跳闸故障的语音报警，属于冶金钢铁行业的电气传动及自动化控制领域。

背景技术：

在冶金钢铁行业的棒材轧钢生产线中，主轧机传动系统的核心控制单元多采用西门子公司的全数字智能直流传动控制器6RA70或交流传动控制器6SE70,这两种传动控制器都具有故障诊断功能，并以LED数码管输出故障诊断代码，但在现实生产中这种以LED数码管输出故障诊断代码来指导现场维护电工解决问题时，还不够直观、便捷，不便于维护电工对传动跳闸故障做出快速响应。现实生产中的情况往往是，一旦轧机发生传动跳闸故障，电气维护人员就会紧张忙碌地按照LED数码管输出的故障诊断代码查阅传动控制器手册，再按照手册对故障代码的解释同时结合手册的系统功能框图，才能最终分析得出传动跳闸故障的确切位置及处理措施,然而,这一切处理过程通常会花费较长的时间,耽误了不少宝贵的生产时间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种通过故障语音播报以更加直观、明确的方式指导现场电气维护人员进行有条不紊、快速地处理轧机传动跳闸故障，从而为赢得更多的生产时间创造条件的轧机传动跳闸故障语音报警系统。

本发明的技术方案如下：

一种轧机传动跳闸故障语音报警系统，系统中设置有Profibus_Dp通讯处理模块，以实现与轧机传动控制器的联网通讯及数据交换；系统中设置有CPU模块并通过参数配置及软件编程，实现从轧机传动控制器实时获取轧机传动控制器的跳闸故障诊断代码，通过软件编程，建立并维护一个传动跳闸故障诊断专家库，针对每次发生的传动故障及故障诊断代码，专家库由现场的电气维护人员将故障处理措施以规定的格式和语言，对应每个诊断故障代码逐条进行更新录入；系统中设置有“运行”和“故障”两个LED信号指示灯，当发生轧机传动跳闸故障时，系统的“故障”指示灯亮起，“运行”指示灯熄灭，当不存在轧机传动跳闸故障时，系统的“运行”指示灯亮起，“故障”指示灯熄灭；系统中设置有语音处理及驱动电路，当发生轧机传动跳闸故障时专家库维护的故障诊断代码及处理措施将会通过语音处理及驱动电路进行语音报警输出；系统中设置有“提示”和“消音”两个按钮开关，当发生轧机传动跳闸故障时，按下“提示”按钮则轧机跳闸故障的故障代码和处理措施会以语音播放出来，当按下“消音”按钮时则停止语音播放。

所述CPU模块通过软件编程包含五个软件处理模块，分别是Profibus_dp通讯处理模块，数据缓存处理模块，跳闸故障诊断专家库，LED指示灯输出及语音输出处理模块，故障诊断专家库更新输入处理模块；Profibus_dp通讯处理模块，通过Profibus_dp通讯协议与轧机传动控制器进行数据交换并实时获取轧机传动控制器跳闸故障产生的故障诊断代码；数据缓存处理模块，以特定的数据格式及存储空间缓存处理通过Profibus_dp通讯处理模块获得的轧机传动控制器产生的故障诊断代码；跳闸故障诊断专家库，按照规定的格式和语言存储与轧机传动控制器产生的故障诊断代码相对应的故障处理措施，同时这些故障处理措施的文字表述将会以报警语音输出；LED指示灯输出及语音输出处理模块，依据数据缓存处理模块缓存的跳闸故障诊断代码列表及跳闸故障诊断专家库存储的信息将跳闸故障诊断代码及处理措施的文字表述与语音文件匹配连接，同时进行LED信号指示灯的输出处理；故障诊断专家库更新输入处理模块，为现场电气维护人员提供故障诊断专家库更新输入的接口，现场的电气维护人员依据每次轧机跳闸故障的故障诊断代码及处理措施并按照指定的录入格式，将跳闸故障处理措施以相应的语言对应相应的故障诊断代码进行更新录入，并保存。

本发明的有益效果是：在不改变原有轧机传动系统硬件配置的情况下，只需将本发明的系统与原有轧机传动控制器进行Profibus_Dp通讯连接，即可实现安装部署；本发明的系统采用西门子CPU模块及Profibus_Dp通讯处理模块，硬件品质高、运行安全、可靠；本发明的系统采用指示灯和语音播报两种方式进行传动跳闸故障及处理措施的信息输出，能够更加直观、明确地指导现场电气维护人员进行有条不紊、快速地处理轧机传动跳闸故障。

附图说明

图1为本发明的硬件结构示意图；

图2为本发明的系统结构图；

图3为本发明的系统工作流程图；

图4为本发明的故障诊断专家库更新输入处理流程图。

具体实施方式

下面,结合附图，对本发明的作进一步说明：

参照图1，本发明系统的硬件主要由Profibus_dp通讯模块、CPU模块、语音处理及驱动模块、扬声器、“运行”及“故障”LED指示灯、“提示”及“消音”按钮开关、开关电源构成。CPU模块通过数据总线与Profibus_dp通讯模块进行连接,同时CPU模块与语音处理及驱动模块通过RS485底层接口进行通讯连接；开关电源为语音处理及驱动模块提供工作电源，同时，语音处理及驱动模块的功率输出端连接扬声器以进行故障报警及故障处理措施语音的输出；选取CPU模块的两个开关量输入点连接“提示”按钮和“消音”按钮；选取CPU模块的两个开关量输出点连接“运行”和“故障”两个LED指示灯。本发明的系统的CPU模块及Profibus_dp通讯模块采用硬件品质高、运行可靠、故障率低的西门子S7系列模块；本发明的系统的语音处理及驱动模块采用以单片机型号STC11F16XE及语音录放电路型号BLR3808为核心的器件进行设计，该设计硬件结构简单，性能可靠。

参照图2，本发明的系统的Profibus_dp通讯模块与轧机传动控制器6RA70或6SE70的Profibus_dp通讯接口建立底层通讯连接；本发明的系统的CPU模块通过软件编程包含五个软件处理模块，分别是Profibus_dp通讯处理模块、数据缓存处理模块、跳闸故障诊断专家库、LED指示灯输出及语音输出处理模块、故障诊断专家库更新输入处理模块。Profibus_dp通讯处理模块，通过Profibus_dp通讯协议与轧机传动控制器进行数据交换并实时获取轧机传动控制器跳闸故障产生的故障诊断代码；数据缓存处理模块，以一定的数据格式及存储空间缓存处理通过Profibus_dp通讯处理模块获得的轧机传动控制器产生的故障诊断代码；跳闸故障诊断专家库，按照规定的格式并以简明扼要的语言存储与轧机传动控制器产生的故障诊断代码相对应的故障处理措施，同时这些故障处理措施的文字表述将会以报警语音输出；LED指示灯输出及语音输出处理模块，依据数据缓存处理模块缓存的跳闸故障诊断代码列表及跳闸故障诊断专家库存储的信息将跳闸故障诊断代码及处理措施的文字表述与语音文件匹配连接，同时进行LED信号指示灯的输出处理；故障诊断专家库更新输入处理模块，为现场电气维护人员提供了故障诊断专家库更新输入的接口，现场的电气维护人员依据每次轧机跳闸故障的故障诊断代码及处理措施并按照指定的录入格式，将跳闸故障处理措施以简明扼要的语言对应相应的故障诊断代码进行更新录入，并保存。

参照图3，本发明系统工作过程概括为：调用Profibus_dp通讯处理模块，与轧机传动控制器进行Profibus_dp通讯及数据交换；获取轧机传动控制器的故障诊断代码并调用数据缓存处理模块进行故障诊断代码的数据缓存；查找跳闸故障诊断专家库相应的故障诊断代码及处理措施信息是否存在，如存在则调用LED指示灯输出及语音输出处理模块，运行LED指示灯的输出逻辑并将故障诊断代码及对应的处理措施信息与语音文件关联，此时“故障”LED指示灯亮，“运行”LED指示灯灭，按下“提示”按钮，将逐条播放传动跳闸故障诊断代码及处理措施的语音提示；如跳闸故障诊断专家库相应的故障诊断代码及处理措施信息不存在则调用LED指示灯输出及语音输出处理模块，此时“故障”LED指示灯亮起，“运行”LED指示灯处于熄灭的状态。

参照图4，现场电气维护人员对故障诊断专家库更新输入的处理流程为：将编程器通过编程电缆连接到该系统CPU模块的PROT口，并进入程序编辑状态；调用故障诊断专家库更新输入处理模块；按照指定的录入格式，将跳闸故障处理措施以简明扼要的语言对应相应的故障诊断代码进行更新录入，并保存；最后，退出故障诊断专家库更新输入处理模块，并拆除与编程器的电缆连接。