本发明涉及生产故障自动报警技术领域，更具体地说，它涉及一种生产故障自动报警方法及其系统。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，生产线的自动化程度越来越高。质控员能够在中央控制室的电脑界面上了解到生产线的运转情况。例如目前质控员能在电脑界面上反映的执行单元出现的故障有量称突然变化，单个气缸或多个气缸打不开，某个粉料不称量，搅拌机未启动等。
但是在执行单元外的其他一些外部的故障无法知道，也无法通知机修人员，可能造成隐患变成故障，小故障变成大故障，大故障造成停产，会给生产及工地服务带来不利影响。
技术实现要素：
本发明技术方案所解决的技术问题为，目前的生产线能够获知执行单元的故障而无法获知执行单元外的部件的故障，会给生产及工地服务带来不利影响。
为实现上述目的，本发明技术方案提供了一种生产故障自动报警方法，包括如下步骤：
s1：基于电信号连接有执行单元的控制单元，所述控制单元向所述执行单元发送控制信号值以使所述执行单元执行动作；
s2：所述执行单元接收所述控制信号值后执行动作，并向所述控制单元返回反映其执行动作程度的执行信号值；
s3：对比所述执行信号值与所述控制信号值并计算得出第一差值绝对值，若所述第一差值绝对值不大于预先设定的设定允许绝对值，则执行步骤s1，若所述第一差值绝对值大于所述设定允许绝对值，则执行步骤s4；
s4：基于与所述控制单元电信号连接的传感单元，所述控制单元读取所述传感单元的测量信号值，其中，所述传感单元用于检测多个驱动所述执行单元的驱动单元，所述测量信号值产生代表所述驱动单元的驱动数据；
s5：对比所述测量信号值与所述执行信号值并计算得出第二差值绝对值，若所述第二差值绝对值不大于预先设定的设定执行绝对值，则产生代表所述驱动单元故障的驱动报警，若所述第二差值绝对值大于所述设定执行绝对值，则产生代表所述执行单元故障的执行报警。
通过上述技术方案，先识别执行单元的动作反馈，若执行单元的动作反馈出现误差即第一差值绝对值大于设定允许绝对值，则通过增加测量外部的驱动单元的传感单元，来检测外部故障，并根据测量信号值与执行信号值来判断分别是执行单元的故障还是外部驱动单元的故障，从而避免控制单元对故障的误判，提高故障判断的准确度，控制单元根据其判断的故障进行执行报警或者驱动报警，以提示质控员及时同时当班机修或者其它相关人员去检查，去排除故障。
进一步的，所述执行单元为多个，多个所述执行单元的种类至少为一种，同种类的所述执行单元之间使用同一种所述传感单元，所述驱动单元驱动至少一种的所述执行单元。
通过上述技术方案，使用多个及多种的执行单元作为传感单元判断驱动单元是否出现故障的参考样本，能提高控制单元判断外部故障的准确度。
进一步的，还包括：
获取多个被同一所述驱动单元驱动的所述执行单元的所述第一差值绝对值；
计算多个所述第一差值绝对值的驱动方差值，若所述驱动方差值大于预先设定的设定方差值，则产生代表所述驱动单元故障的驱动报警。
通过上述技术方案，方差能够反映多个第一差值绝对值的波动程度，若第一差值绝对值的波动程度大于方差值则代表驱动单元出现故障，而驱动单元没有故障时，由同一驱动单元驱动的多个执行单元之间的执行情况应大致相同，即第一差值绝对值小于设定方差值。
进一步的，还包括：
获取多个被同一所述驱动单元驱动的所述执行单元之间的连接关系；
若多个所述执行单元之间为串联关系并形成串联模组，计算所述串联模组中前设定数量个的所述执行单元上所述第一差值绝对值之和；
若所述第一差值绝对值之和大于预先设置的设定串联和值，则产生代表所述执行单元故障的执行报警，所述执行单元为所述串联模组中设定数量以后的所述执行单元。
通过上述技术方案，当同一驱动单元驱动多个串联的执行单元时，沿远离驱动单元的方向上，执行单元获得来自驱动单元的动力会逐渐减小，执行单元的第一差值绝对值也会越来越大，若第一差值绝对值之和没有超过设定串联和值则代表没有出现故障的执行单元，逐渐增加设定数量并计算第一差值绝对值之和，则可判断出现故障的执行单元，从而消除了驱动单元的动力衰减带给控制单元判断故障的影响，提高控制单元判断故障的准确度。
为了解决上述技术问题，本发明技术方案还提供了一种生产故障自动报警系统，包括：
控制单元，用于根据设定好的步骤来发出信号值、接收信号值以及处理信号值；
执行单元，与所述控制单元电信号连接用于执行设定的动作，接收所述控制单元发出的控制信号值，并响应于所述控制信号值执行设定的动作，向所述控制单元返回执行信号值；
驱动单元，与所述执行单元连接，用于驱动所述执行单元进行动作；
传感单元，与所述控制单元电信号连接，用于检测所述驱动单元的驱动数据并向所述控制单元发送测量信号值；
所述控制单元中还包括有计算子单元与比较子单元；
所述计算子单元，用于对比所述执行信号值与所述控制信号值并计算得出第一差值绝对值，以及用于对比所述测量信号值与所述执行信号值并计算得出第二差值绝对值；
所述比较子单元，用于存储预先设定的设定允许绝对值与设定执行绝对值，先调用所述计算子单元计算出所述第一差值绝对值，再比较所述第一差值绝对值与所述设定允许绝对值，若第一差值绝对值大于所述设定允许绝对值，则再次调用所述计算子单元计算出第二差值绝对值，再比较所述第二差值绝对值与所述设定执行绝对值，若所述第二差值绝对值不大于所述设定执行绝对值，则发出代表所述驱动单元故障的驱动警示信号，若所述第二差值绝对值大于所述设定执行绝对值，则发出代表所述执行单元故障的执行警示信号；
报警单元，与所述控制单元电信号连接，用于响应于所述控制单元发出的驱动警示信号而产生驱动报警，响应于所述控制单元发出的执行警示信号而产生执行报警。
进一步的，所述控制单元中还包括：
第一获取子单元，调用所述计算子单元以获取多个被同一所述驱动单元驱动的所述执行单元的所述第一差值绝对值；
方差子单元，用于计算多个所述第一差值绝对值的驱动方差值；
执行子单元，用于调用所述比较子单元存储预先设定的设定方差值，调用所述方差子单元计算出所述驱动方差值，再比较所述设定方差值与所述驱动方差值，若所述驱动方差值大于预先设定的设定方差值，则发出所述驱动警示信号。
进一步的，所述控制单元还包括：
第二获取子单元，用于获取多个被同一所述驱动单元驱动的所述执行单元之间的连接关系；
判断子单元，用于判断所述执行单元之间是否为串联关系，若多个所述执行单元之间为串联关系则使多个所述执行单元编码形成串联模组；
取和子单元，用于计算所述串联模组中前设定数量个的所述执行单元上所述第一差值绝对值之和；
设定子单元，用于比较所述第一差值绝对值之和与预先设置的设定串联和值，若所述第一差值绝对值之和大于所述设定串联和值，则发出所述执行报警，所述执行报警代表的所述执行单元为所述串联模组中设定数量以后的所述执行单元。
本发明技术方案的有益效果至少包括：先识别执行单元的动作反馈，若执行单元的动作反馈出现误差即第一差值绝对值大于设定允许绝对值，则通过增加测量外部的驱动单元的传感单元，来检测外部故障，并根据测量信号值与执行信号值来判断分别是执行单元的故障还是外部驱动单元的故障，使用多个及多种的执行单元作为传感单元判断驱动单元是否出现故障的参考样本，能提高控制单元判断外部故障的准确度，避免控制单元对故障的误判，控制单元根据其判断的故障进行执行报警或者驱动报警，以提示质控员及时同时当班机修或者其它相关人员去检查，去排除故障。
附图说明
图1为本发明实施例一步骤s1至步骤s5的方法流程示意图；
图2为本发明实施例一步骤s5至步骤s10的方法流程示意图；
图3为本发明实施例二的系统结构框图；
图4为本发明实施例二控制单元的框图。
附图标记：100、控制单元；101、计算子单元；102、比较子单元；103、第一获取子单元；104、方差子单元；105、执行子单元；106、第二获取子单元；107、判断子单元；108、取和子单元；109、设定子单元；200、执行单元；300、驱动单元；400、传感单元；500、报警单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
实施例一
结合本发明技术方案的上述发明思路，一种生产故障自动报警方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤s1：基于电信号连接有执行单元200的控制单元100，控制单元100向执行单元200发送控制信号值以使执行单元200执行动作。控制单元100可采用带有存储器的工业控制计算机，控制单元100内可存储有事先设置好的数据值。执行单元200为受控连接于控制单元100的动作部件，如气缸、量称、搅拌机等部件，控制单元100向执行单元200发送控制信号值，控制信号值代表控制单元100希望执行单元200所要达到的工作状态。
步骤s2：执行单元200接收控制信号值后执行动作，并向控制单元100返回反映其执行动作程度的执行信号值。执行单元200内设置有能接收控制信号值的处理器如单片机，单片机电信号连接有检测执行单元200自身状态的传感器，当执行单元200执行动作后，传感器会生成执行信号值并将执行信号值发送给处理器，处理器会向控制单元100返回执行信号值，执行信号值代表执行单元200的执行动作程度，如气缸内长度传感器测得的伸缩程度、搅拌机内速度传感器测得的搅拌速度等。
步骤s3：对比执行信号值与控制信号值并计算得出第一差值绝对值，若第一差值绝对值不大于预先设定的设定允许绝对值，则执行步骤s1，若第一差值绝对值大于设定允许绝对值，则执行步骤s4。第一差值绝对值代表控制单元100期望执行单位能够执行而执行单元200未能够执行的部位，若第一差值绝对值越大则代表执行单元200未执行的部位越大，其出现故障的可能性就越大。
步骤s4：基于与控制单元100电信号连接的传感单元400，控制单元100读取传感单元400的测量信号值，其中，传感单元400用于检测多个驱动执行单元200的驱动单元300，测量信号值产生代表驱动单元300的驱动数据。其中，执行单元200为多个，多个执行单元200的种类至少为一种，同种类的执行单元200之间被同一种驱动单元300驱动，同一种驱动单元300使用同一种传感单元400，驱动单元300驱动至少一种的执行单元200。传感单元400为外部设置的用于检测驱动单元300，例如，气缸的驱动单元300为储气罐，传感单元400为设置在储气罐上的气压传感器，气压传感器测量气压值并将气压值发送给控制单元100，气压值为测量信号值。例如，搅拌机的驱动单元300的外部市电电源，传感器单元为设置在外部市电电源上的电压传感器，电压传感器测量电压值发送给控制单元100，电压值为测量信号值。
步骤s5：对比测量信号值与执行信号值并计算得出第二差值绝对值，若第二差值绝对值不大于预先设定的设定执行绝对值，则产生代表驱动单元300故障的驱动报警，若第二差值绝对值大于设定执行绝对值，则产生代表执行单元200故障的执行报警。控制单元100还电信号连接有报警单元500，报警单元500可采用声光报警器，控制单元100计算出第二差值绝对值后向报警单元500发出驱动警示信号或者执行警示信号，报警单元500接收到驱动警示信号发出只有声音的驱动报警，接收到执行警示信号后发出只有光的执行报警。
结合图2，步骤s6：获取多个被同一驱动单元300驱动的执行单元200的第一差值绝对值。控制单元100读取多个执行单元200传感单元400的执行信号值并与其对应发送的控制信号值计算出相应的第一差值绝对值。
步骤s7：计算多个第一差值绝对值的驱动方差值，若驱动方差值大于预先设定的设定方差值，则产生代表驱动单元300故障的驱动报警。驱动方差值为多个第一差值绝对值的方差。方差能够反映多个第一差值绝对值的波动程度，若第一差值绝对值的波动程度大于方差值则代表驱动单元300出现故障，而驱动单元300没有故障时，由同一驱动单元300驱动的多个执行单元200之间的执行情况应大致相同，即第一差值绝对值小于设定方差值。
步骤s8：获取多个被同一驱动单元300驱动的执行单元200之间的连接关系。
步骤s9：若多个执行单元200之间为串联关系并形成串联模组，计算串联模组中前设定数量个的执行单元200上第一差值绝对值之和。当同一驱动单元300驱动多个串联的执行单元200时，沿远离驱动单元300的方向上，执行单元200获得来自驱动单元300的动力会逐渐减小，执行单元200的第一差值绝对值也会越来越大。例如多个气缸串联后，远离储气罐的气缸气压值会大于靠近储气罐的气缸气压值，这是不可避免的线路损耗或者称之为动力衰减，第一差值绝对值之和为线路损耗之和。
步骤s10：若第一差值绝对值之和大于预先设置的设定串联和值，则产生代表执行单元200故障的执行报警，执行单元200为串联模组中设定数量以后的执行单元200。若第一差值绝对值之和没有超过设定串联和值则代表没有出现故障的执行单元200，逐渐增加设定数量并计算第一差值绝对值之和，逐渐增加设定数量可计算出每个执行单元200之间的线路损耗值，通过执行单元200件的线路损耗值可判断出现故障的执行单元200，从而消除了驱动单元300的动力衰减带给控制单元100判断故障的影响，提高控制单元100判断故障的准确度。
本发明技术方案通过使用多个及多种的执行单元200作为传感单元400判断驱动单元300是否出现故障的参考样本，能提高控制单元100判断外部故障的准确度，先识别执行单元200的动作反馈，若执行单元200的动作反馈出现误差即第一差值绝对值大于设定允许绝对值，则通过增加测量外部的驱动单元300的传感单元400，来检测外部故障，并根据测量信号值与执行信号值来判断分别是执行单元200的故障还是外部驱动单元300的故障，从而避免控制单元100对故障的误判，提高故障判断的准确度，控制单元100根据其判断的故障进行执行报警或者驱动报警，以提示质控员及时同时当班机修或者其它相关人员去检查，去排除故障。
实施例二
结合本发明技术方案的上述发明思路，一种生产故障自动报警系统，如图3所示，包括：
控制单元100，用于根据设定好的步骤来发出信号值、接收信号值以及处理信号值。控制单元100可采用带有存储器的工业控制计算机，控制单元100内可存储有事先设置好的数据值。
执行单元200，与控制单元100电信号连接用于执行设定的动作，接收控制单元100发出的控制信号值，并响应于控制信号值执行设定的动作，向控制单元100返回执行信号值。执行单元200为受控连接于控制单元100的动作部件，如气缸、量称、搅拌机等部件，控制单元100向执行单元200发送控制信号值，控制信号值代表控制单元100希望执行单元200所要达到的工作状态。执行单元200内设置有能接收控制信号值的处理器如单片机，单片机电信号连接有检测执行单元200自身状态的传感器，当执行单元200执行动作后，传感器会生成执行信号值并将执行信号值发送给处理器，处理器会向控制单元100返回执行信号值，执行信号值代表执行单元200的执行动作程度，如气缸内长度传感器测得的伸缩程度、搅拌机内速度传感器测得的搅拌速度等。
驱动单元300，与执行单元200连接，用于驱动执行单元200进行动作。驱动单元300可为驱动气缸的储气罐等动力提供设备。
传感单元400，与控制单元100电信号连接，用于检测驱动单元300的驱动数据并向控制单元100发送测量信号值。传感单元400为外部设置的用于检测驱动单元300
结合图4，控制单元100中还包括有计算子单元101与比较子单元102；
计算子单元101，用于对比执行信号值与控制信号值并计算得出第一差值绝对值，以及用于对比测量信号值与执行信号值并计算得出第二差值绝对值；
比较子单元102，用于存储预先设定的设定允许绝对值与设定执行绝对值，先调用计算子单元101计算出第一差值绝对值，再比较第一差值绝对值与设定允许绝对值，若第一差值绝对值大于设定允许绝对值，则再次调用计算子单元101计算出第二差值绝对值，再比较第二差值绝对值与设定执行绝对值，若第二差值绝对值不大于设定执行绝对值，则发出代表驱动单元300故障的驱动警示信号，若第二差值绝对值大于设定执行绝对值，则发出代表执行单元200故障的执行警示信号。计算子单元101与比较子单元102为预先存储在控制单元100中具有读取与计算功能的执行程序，执行程序之间可相互调用。
报警单元500，与控制单元100电信号连接，用于响应于控制单元100发出的驱动警示信号而产生驱动报警，响应于控制单元100发出的执行警示信号而产生执行报警。报警单元500可采用声光报警器，控制单元100计算出第二差值绝对值后向报警单元500发出驱动警示信号或者执行警示信号，报警单元500接收到驱动警示信号发出只有声音的驱动报警，接收到执行警示信号后发出只有光的执行报警。
控制单元100中还包括：
第一获取子单元103，调用计算子单元101以获取多个被同一驱动单元300驱动的执行单元200的第一差值绝对值；
方差子单元104，用于计算多个第一差值绝对值的驱动方差值；
执行子单元105，用于调用比较子单元102存储预先设定的设定方差值，调用方差子单元104计算出驱动方差值，再比较设定方差值与驱动方差值，若驱动方差值大于预先设定的设定方差值，则发出驱动警示信号。
第二获取子单元106，用于获取多个被同一驱动单元300驱动的执行单元200之间的连接关系；该获取步骤可人工在100控制单元中输入多个被同一驱动单元300驱动的执行单元200之间的连接关系，例如是串联或者是并联。
判断子单元107，用于判断执行单元200之间是否为串联关系，若多个执行单元200之间为串联关系则使多个执行单元200编码形成串联模组；
取和子单元108，用于计算串联模组中前设定数量个的执行单元200上第一差值绝对值之和；
设定子单元109，用于比较第一差值绝对值之和与预先设置的设定串联和值，若第一差值绝对值之和大于设定串联和值，则发出执行报警，执行报警代表的执行单元200为串联模组中设定数量以后的执行单元200。
上述子单元均为预先存储在控制单元100中具有读取与计算功能的执行程序，执行程序之间可相互调用。执行程序重在实现该子单元所具有的功能，而不限于其所呈现的程序设计语言，可使用c语言、c++语言或者c#语言。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。