制鋼成套設(shè)備的趨勢監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在實(shí)際運(yùn)用的制鋼成套設(shè)備中能夠高精度地檢測致動(dòng)器的異常狀態(tài)的制鋼成套設(shè)備的趨勢監(jiān)測裝置。所述制鋼成套設(shè)備包括：使對被軋制材料進(jìn)行作用的設(shè)備動(dòng)作的致動(dòng)器；將控制實(shí)績值反饋到致動(dòng)器的操作量以使設(shè)備的控制實(shí)績值與控制目標(biāo)值相一致的控制器；以及采集各個(gè)時(shí)刻的所述設(shè)備的控制目標(biāo)值和控制實(shí)績值的數(shù)據(jù)采集裝置。趨勢監(jiān)測裝置包括：對數(shù)據(jù)采集裝置采集的各個(gè)時(shí)刻的控制目標(biāo)值和控制實(shí)績值的偏差的絕對值進(jìn)行累計(jì)而計(jì)算出累計(jì)值的運(yùn)算單元；以及在累計(jì)值大于閾值時(shí)判定所述致動(dòng)器的狀態(tài)為異常的異常判定單元。
【專利說明】
制鋼成套設(shè)備的趨勢監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及制鋼成套設(shè)備的趨勢監(jiān)測裝置。特別是，涉及用于早期地發(fā)現(xiàn)構(gòu)成制鋼成套設(shè)備的設(shè)備機(jī)器的異常的制鋼成套設(shè)備的趨勢監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已經(jīng)開發(fā)了通過監(jiān)測設(shè)備機(jī)器的動(dòng)作狀態(tài)來早期地發(fā)現(xiàn)異常的各種方法。例如，日本專利特開2002-149230號公報(bào)中公開了如下的監(jiān)測方法:反復(fù)測量從對于受控設(shè)備的控制輸出到受控設(shè)備的狀態(tài)發(fā)生變化為止的響應(yīng)時(shí)間，求出響應(yīng)時(shí)間相對于控制次數(shù)的變化特性，并求出在每個(gè)預(yù)定的控制次數(shù)上變化特性的傾向，以預(yù)測最新的壽命。
[0003]現(xiàn)有的監(jiān)測方法中，需要多次測量從對于受控設(shè)備的控制輸出到受控設(shè)備的狀態(tài)發(fā)生變化的響應(yīng)時(shí)間。但是，在實(shí)際運(yùn)用的成套設(shè)備中，由于有多臺成為對象的設(shè)備機(jī)器，從而需要分別安裝用于測定響應(yīng)時(shí)間的裝置來進(jìn)行多次測量，這在運(yùn)用上難以實(shí)現(xiàn)。
[0004]
此外，為了用所測量的響應(yīng)時(shí)間來判斷設(shè)備的異常，需要對所測量的響應(yīng)時(shí)間和根據(jù)已知的響應(yīng)特性求出的時(shí)間進(jìn)行比較，然而，由于在實(shí)際運(yùn)用的成套設(shè)備中存在有許多成為對象的設(shè)備機(jī)器，需要準(zhǔn)備對于各個(gè)設(shè)備的響應(yīng)特性來進(jìn)行比較，需要耗費(fèi)大量的準(zhǔn)備時(shí)間。
【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0005]【專利文獻(xiàn)I】日本專利特開2002-149230號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]制鋼成套設(shè)備包括加熱爐、乳機(jī)、冷卻裝置等作用于被乳制材料的設(shè)備，這些設(shè)備由致動(dòng)器帶動(dòng)。眾所周知，為了使設(shè)備的控制實(shí)績值與控制目標(biāo)值一致，進(jìn)行將控制實(shí)績值反饋到致動(dòng)器的操作量這樣的反饋控制。根據(jù)現(xiàn)有的監(jiān)測方法，如果從控制開始至設(shè)備狀態(tài)達(dá)到控制目標(biāo)值所需的時(shí)間超過上限時(shí)間，就判斷致動(dòng)器的狀態(tài)為異常。
[0007]然而，如果所需時(shí)間未達(dá)到上限時(shí)間也不能斷定正常。即使在所需時(shí)間未超過上限時(shí)間的情況下，在達(dá)到控制目標(biāo)值后的控制實(shí)績值的振幅比正常時(shí)大的情況下，致動(dòng)器的狀態(tài)也存在異常?，F(xiàn)有的監(jiān)測方法不能檢測這種異常。
[0008]本發(fā)明為解決上述問題而提出，其目的在于提供一種制鋼成套設(shè)備的趨勢監(jiān)測裝置，能夠根據(jù)實(shí)際運(yùn)用的制鋼成套設(shè)備中通常所采集的控制信息來高精度地早期檢測到致動(dòng)器的異常狀態(tài)。
[0009]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的制鋼成套設(shè)備的趨勢監(jiān)測裝置的特征在于，
所述制鋼成套設(shè)備包括:
使作用于被乳制材料的設(shè)備動(dòng)作的致動(dòng)器；
為了使所述設(shè)備的控制實(shí)績值與控制目標(biāo)值一致而將控制實(shí)績值反饋到所述致動(dòng)器的操作量的控制器；以及采集各個(gè)時(shí)刻的所述設(shè)備的控制目標(biāo)值和控制實(shí)績值的數(shù)據(jù)采集裝置，
所述趨勢監(jiān)測裝置包括:
對所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的各個(gè)時(shí)刻的控制目標(biāo)值和控制實(shí)績值的偏差的絕對值進(jìn)行累計(jì)而算出累計(jì)值的運(yùn)算單元；以及
在所述累計(jì)值大于閾值時(shí)判定所述致動(dòng)器的狀態(tài)為異常的異常判定單元。
[0010]通過本發(fā)明，能夠根據(jù)實(shí)際運(yùn)用的制鋼成套設(shè)備中通常所采集的控制信息來高精度地早期檢測出致動(dòng)器的異常狀態(tài)。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖2是表示制鋼成套設(shè)備I所包括的乳制生產(chǎn)線的概念圖。
圖3是用于說明控制網(wǎng)絡(luò)3中的掃描傳輸?shù)恼f明圖。
圖4是用于說明對設(shè)備的控制輸出(控制目標(biāo)值)和控制實(shí)績值之間的關(guān)系的說明圖。
圖5是表示存儲于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)的一個(gè)示例的圖。
圖6是用于說明趨勢監(jiān)測裝置44的功能的說明圖。
圖7是實(shí)施方式I所涉及的系統(tǒng)的趨勢監(jiān)測裝置44中所編制的控制動(dòng)作監(jiān)測用的定義文件。
圖8是實(shí)施方式I所涉及的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置43所執(zhí)行的控制例程的流程圖。
圖9是實(shí)施方式I所涉及的系統(tǒng)的趨勢監(jiān)測裝置44所執(zhí)行的控制例程的流程圖。
圖10是實(shí)施方式2所涉及的系統(tǒng)的趨勢監(jiān)測裝置44中所編制的控制動(dòng)作監(jiān)測用的定義文件。
圖11是實(shí)施方式2所涉及的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置43所執(zhí)行的控制例程的流程圖。
圖12是實(shí)施方式2所涉及的系統(tǒng)的趨勢監(jiān)測裝置44所執(zhí)行的控制例程的流程圖。
圖13是實(shí)施方式3所涉及的系統(tǒng)的趨勢監(jiān)測裝置44中所編制的控制動(dòng)作監(jiān)測用的定義文件。
圖14是實(shí)施方式3所涉及的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置43所執(zhí)行的控制例程的流程圖。
圖15是實(shí)施方式3所涉及的系統(tǒng)的趨勢監(jiān)測裝置44所執(zhí)行的控制例程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。還有，對于各圖中共同的部件附注相同的標(biāo)記，省略其重復(fù)說明。
[0013]實(shí)施方式I
[實(shí)施方式I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)]
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式I所涉及的系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的概念圖。圖1的系統(tǒng)包括制鋼成套設(shè)備I。制鋼成套設(shè)備I包括傳送方式不同的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，即信息網(wǎng)絡(luò)2和控制網(wǎng)絡(luò)3。
[0014]制鋼成套設(shè)備I包括上位計(jì)算機(jī)41、過程控制計(jì)算機(jī)42、數(shù)據(jù)采集裝置43、趨勢監(jiān)測裝置44、控制器51、控制器52以及R1(遠(yuǎn)程輸入/輸出控制器:remote input/output) 53。控制器51、控制器52和R1053與構(gòu)成設(shè)備的多個(gè)機(jī)器相連接。具體而言，控制器51與致動(dòng)器71和傳感器81連接。同樣地，控制器52與致動(dòng)器72和傳感器82連接。R1053與致動(dòng)器73和傳感器83連接。致動(dòng)器71?73例如是圖2的馬達(dá)110、111和油壓裝置112、113。傳感器81?83例如是圖2的測厚儀114、115。
[0015](乳制生產(chǎn)線)
圖2是表示制鋼成套設(shè)備I所包括的乳制生產(chǎn)線的概念圖。圖2的乳制生產(chǎn)線為熱乳生產(chǎn)線。乳制生產(chǎn)線可以是厚板乳制生產(chǎn)線、冷乳生產(chǎn)線、線材乳制生產(chǎn)線、條鋼乳制生產(chǎn)線等。
[0016]被乳制材料在乳制生產(chǎn)線的輸送臺107上從加熱爐100到卷繞機(jī)105的輸送過程中被加熱、乳制和冷卻。在圖2的乳制生產(chǎn)線中，從上游起依次配置有加熱爐100、粗乳機(jī)101、η臺精乳機(jī)、輸出輥道(ROT) 104和卷繞機(jī)105。圖2示出了 η臺精乳機(jī)中的第I精乳機(jī)102和第η精乳機(jī)103。
[0017]乳制生產(chǎn)線被劃分為多個(gè)設(shè)備。圖2示出包含有加熱爐100的設(shè)備F、包含有粗乳機(jī)101的設(shè)備RM、包含有第I精乳機(jī)102的設(shè)備Fl、包含有第η精乳機(jī)103的設(shè)備Fn。粗乳機(jī)101以及η臺精乳機(jī)各自設(shè)有乳制被乳制材料的至少一對乳輥。作為構(gòu)成裝置，各設(shè)備包括致動(dòng)器和傳感器。例如，第I精乳機(jī)102包括驅(qū)動(dòng)一對乳輥旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)110、調(diào)整一對乳輥的間隙的油壓裝置112和檢測由一對乳輥乳制的被乳制材料的厚度的測厚儀114。同樣地，第I精乳機(jī)103包括馬達(dá)111、油壓裝置113、測厚儀115。油壓裝置112、113包括控制油壓的電磁閥。
[0018]如上所述，在所構(gòu)成的乳制生產(chǎn)線中，從加熱爐100抽出的被乳制材料(板坯)經(jīng)過粗乳機(jī)101的乳制、第I精乳機(jī)102及第η精乳機(jī)103的乳制以及R0T104上的冷卻，由卷繞機(jī)105卷取。
[0019](信息網(wǎng)絡(luò)與控制網(wǎng)絡(luò))
圖1的信息網(wǎng)絡(luò)2是關(guān)于操作和產(chǎn)品制造的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)是能夠在連接于網(wǎng)絡(luò)的裝置之間收發(fā)消息的網(wǎng)絡(luò)。
[0020]圖1的控制網(wǎng)絡(luò)3是實(shí)現(xiàn)高可靠性和實(shí)時(shí)性的成套設(shè)備控制用網(wǎng)絡(luò)。具體而言，控制網(wǎng)絡(luò)3是能夠利用基于公用存儲器方式的掃描傳輸(周期性的廣播傳輸)來確?？刂茢?shù)據(jù)的同時(shí)性的網(wǎng)絡(luò)。作為實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)3的傳輸技術(shù)的一個(gè)示例，可舉出TCnet (IEC(國際電工委員會(huì):Internat1nal Electrotechnical Commiss1n)標(biāo)準(zhǔn)“IEC 61784-1/IEC61158”)。
[0021]圖1的控制網(wǎng)絡(luò)3包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)A31?節(jié)點(diǎn)E35)。節(jié)點(diǎn)也稱為站。節(jié)點(diǎn)A31包括過程控制計(jì)算機(jī)42，節(jié)點(diǎn)B32包括數(shù)據(jù)采集裝置43，節(jié)點(diǎn)C33包括控制器51，節(jié)點(diǎn)D34包括控制器52，節(jié)點(diǎn)E35包括R1053。
[0022]圖3是用于說明控制網(wǎng)絡(luò)3中的掃描傳輸?shù)恼f明圖。這里，就節(jié)點(diǎn)A31?節(jié)點(diǎn)D34進(jìn)行說明，但這只是為了簡化說明，實(shí)際上掃描傳輸也在節(jié)點(diǎn)E35和節(jié)點(diǎn)A31?節(jié)點(diǎn)D34之間進(jìn)行。
[0023]如圖3所示，節(jié)點(diǎn)A31?節(jié)點(diǎn)D34各自具有相同結(jié)構(gòu)的公用存儲器310?340。各公用存儲器上被不重復(fù)地分配如下存儲區(qū):寫入由過程控制計(jì)算機(jī)42計(jì)算的設(shè)定信息的存儲區(qū)、寫入控制器51的輸出信號(包括致動(dòng)器71和傳感器81的輸出信號)的存儲區(qū)、寫入控制器52的輸出信號(包括致動(dòng)器72和傳感器82的輸出信號)的存儲區(qū)、寫入R1053的輸出信號(包括致動(dòng)器73和傳感器83的輸出信號)的存儲區(qū)。
[0024]具體而言，在各公用存儲器中分配對應(yīng)于給每個(gè)監(jiān)測項(xiàng)目(每個(gè)信號)定義的符號的存儲區(qū)，并存儲狀態(tài)值。例如，給每個(gè)監(jiān)測項(xiàng)目分配與設(shè)備動(dòng)作開始符號、控制輸出符號、控制實(shí)績符號對應(yīng)的存儲區(qū)。在與設(shè)備動(dòng)作開始符號對應(yīng)的存儲區(qū)中存儲表示設(shè)備的狀態(tài)(0(不動(dòng)作)或1(動(dòng)作))的值。在與控制輸出符號對應(yīng)的存儲區(qū)中存儲設(shè)備的控制目標(biāo)值。在與控制實(shí)績符號對應(yīng)的存儲區(qū)中存儲設(shè)備的控制實(shí)績值。
[0025]各節(jié)點(diǎn)具有將本節(jié)點(diǎn)管理的公用存儲器上的數(shù)據(jù)周期地廣播傳輸?shù)狡渌泄?jié)點(diǎn)的廣播傳輸功能。例如，節(jié)點(diǎn)C33將公用存儲器330上的被寫入控制器51的輸出數(shù)據(jù)的存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)周期性地廣播傳輸?shù)狡渌泄?jié)點(diǎn)，并使各公用存儲器上的數(shù)據(jù)同步。控制網(wǎng)絡(luò)3可以數(shù)毫秒的周期執(zhí)行掃描傳輸。
[0026]回到圖1繼續(xù)說明。上位計(jì)算機(jī)41和趨勢監(jiān)測裝置44與信息網(wǎng)絡(luò)2連接。過程控制計(jì)算機(jī)42與信息網(wǎng)絡(luò)2連接，并經(jīng)由節(jié)點(diǎn)A31與控制網(wǎng)絡(luò)3連接。數(shù)據(jù)采集裝置43與信息網(wǎng)絡(luò)2連接，并經(jīng)由節(jié)點(diǎn)B32與控制網(wǎng)絡(luò)3連接。控制器51經(jīng)由節(jié)點(diǎn)C33與控制網(wǎng)絡(luò)3連接?？刂破?2經(jīng)由節(jié)點(diǎn)D34與控制網(wǎng)絡(luò)3連接。R1053經(jīng)由節(jié)點(diǎn)E35與控制網(wǎng)絡(luò)3連接。
[0027](上位計(jì)算機(jī)、過程控制計(jì)算機(jī))
過程控制計(jì)算機(jī)42是對制鋼成套設(shè)備I中的制造過程進(jìn)行綜合管理的過程控制計(jì)算機(jī)。過程控制計(jì)算機(jī)42從上位計(jì)算機(jī)41接收生產(chǎn)信息，利用模擬乳制現(xiàn)象的物理模型計(jì)算用于成套設(shè)備控制的設(shè)定信息。設(shè)備動(dòng)作所需的設(shè)定信息通過公用存儲器的掃描傳輸而發(fā)送給控制器51、控制器52和R1053。此外，設(shè)備動(dòng)作的結(jié)果(實(shí)績)被傳送給過程控制計(jì)算機(jī)42，過程控制計(jì)算機(jī)42將操作實(shí)績數(shù)據(jù)發(fā)送給上位計(jì)算機(jī)41。
[0028](控制器與R10)
控制器51、控制器52和R1053根據(jù)過程控制計(jì)算機(jī)42輸出的設(shè)定信息來控制各設(shè)備。此外，控制器51、控制器52和R1053向設(shè)備發(fā)送控制輸出信號，從設(shè)備接收控制實(shí)績信號，并對與公用存儲器上的各種符號相對應(yīng)的狀態(tài)值進(jìn)行更新。
[0029][實(shí)施方式I中的特征結(jié)構(gòu)]
(致動(dòng)器異常檢測)
現(xiàn)就實(shí)施方式I的系統(tǒng)中的致動(dòng)器異常檢測方法進(jìn)行說明。如上所述，制鋼成套設(shè)備I包括使作用于被乳制材料的設(shè)備動(dòng)作的致動(dòng)器。為了使設(shè)備的控制實(shí)績值與控制目標(biāo)值一致，執(zhí)行將控制實(shí)績值反饋到致動(dòng)器的操作量的反饋控制。
[0030]現(xiàn)就實(shí)施方式I的系統(tǒng)中的反饋控制的一個(gè)示例進(jìn)行說明。設(shè)備是設(shè)有對被乳制材料進(jìn)行乳制的至少一對乳輥的乳機(jī)(第I精乳機(jī)102)。致動(dòng)器是用于調(diào)整一對乳輥的間隙的油壓裝置112。設(shè)備的控制目標(biāo)值為一對乳輥的間隙的目標(biāo)值。設(shè)備的控制實(shí)績值為一對乳輥的間隙的實(shí)績值，是根據(jù)測厚儀114的輸出信號推斷得到的值。在反饋控制中，將控制實(shí)績值反饋到致動(dòng)器的操作量，以使設(shè)備的控制實(shí)績值與控制目標(biāo)值一致。
[0031]圖4是用于說明對設(shè)備的控制輸出(控制目標(biāo)值)與控制實(shí)績值之間的關(guān)系的說明圖。實(shí)線120表示控制輸出(控制目標(biāo)值)。實(shí)線122表示致動(dòng)器的狀態(tài)為正常時(shí)的控制實(shí)績值。實(shí)線124表示致動(dòng)器的狀態(tài)為異常時(shí)的控制實(shí)績值的一個(gè)示例。
[0032]作為致動(dòng)器的異常檢測方法之一，可考慮當(dāng)從控制開始到設(shè)備狀態(tài)達(dá)到控制目標(biāo)值所需的時(shí)間超過上限時(shí)間(圖4的tl至t3的時(shí)間)時(shí)，就判斷致動(dòng)器的狀態(tài)為異常。然而，即使所需時(shí)間未達(dá)到上限時(shí)間，也不能斷定為正常。如圖4的實(shí)線124所示，即使在所需時(shí)間(圖4的tl至t2的時(shí)間)未超過上限時(shí)間(圖4的tl至t3的時(shí)間)時(shí)，在達(dá)到控制目標(biāo)值后的控制實(shí)績值的振幅比正常時(shí)大的情況下，致動(dòng)器的狀態(tài)仍為異常。采用上述的異常檢測方法不能檢測出這種致動(dòng)器的異常。
[0033]因此，在實(shí)施方式I的系統(tǒng)中，計(jì)算出將各個(gè)時(shí)刻的控制目標(biāo)值和控制實(shí)績值的偏差的絕對值累計(jì)所得的累計(jì)值，在累計(jì)值大于閾值的情況下，判定致動(dòng)器的狀態(tài)為異常。
[0034](數(shù)據(jù)采集裝置)
為了實(shí)現(xiàn)上述異常判定，需要采集運(yùn)用過程中的實(shí)際數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集裝置43采集由過程控制計(jì)算機(jī)42、控制器51、控制器52和R1053寫入本節(jié)點(diǎn)的公用存儲器的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集裝置43以設(shè)備控制周期的1/2以下的短周期來監(jiān)測節(jié)點(diǎn)B32的公用存儲器320上的(與設(shè)備動(dòng)作開始符號、控制輸出符號、控制實(shí)績符號有關(guān)的)各種信號。每當(dāng)檢測到各種符號的狀態(tài)值的變化，數(shù)據(jù)采集裝置43就生成將檢測時(shí)刻、符號名和狀態(tài)值相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)并存儲到數(shù)據(jù)庫。圖5是表示數(shù)據(jù)庫中所存儲的數(shù)據(jù)的一個(gè)示例的圖。此外，數(shù)據(jù)采集裝置43對來自趨勢監(jiān)測裝置44的搜索請求進(jìn)行響應(yīng)并輸出搜索結(jié)果。
[0035](趨勢監(jiān)測裝置)
趨勢監(jiān)測裝置44根據(jù)數(shù)據(jù)采集裝置43采集的數(shù)據(jù)來進(jìn)行致動(dòng)器的異常判定。圖6是用于說明趨勢監(jiān)測裝置44的功能的說明圖。趨勢監(jiān)測裝置44包括搜索單元441、運(yùn)算單元442、異常判定單元443和輸入輸出單元444。趨勢監(jiān)測裝置44包括運(yùn)算處理裝置、存儲裝置、輸入輸出接口等的運(yùn)算資源。與上述各單元的功能對應(yīng)的程序被存儲在存儲裝置中，通過在運(yùn)算處理裝置中進(jìn)行執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)各單元的功能。
[0036]圖7是趨勢監(jiān)測裝置44中編制的控制動(dòng)作監(jiān)測用的定義文件。定義文件的項(xiàng)目為設(shè)備名稱、設(shè)備動(dòng)作開始符號、控制輸出符號、控制實(shí)績符號和搜索期間。定義文件的內(nèi)容可以由輸入輸出單元444進(jìn)行編輯。
[0037]搜索單元441將包含定義文件的搜索請求發(fā)送給數(shù)據(jù)采集裝置43，從數(shù)據(jù)采集裝置43接收搜索結(jié)果，并將其存儲于運(yùn)算數(shù)據(jù)文件。
[0038]運(yùn)算單元442就指定的監(jiān)測對象(監(jiān)測對象符號和監(jiān)測對象期間)從運(yùn)算數(shù)據(jù)文件取得控制開始后一定時(shí)間內(nèi)(例如，圖4的tl至t4的時(shí)間)的控制輸出(控制目標(biāo)值)和控制實(shí)績值，并算出將各個(gè)時(shí)刻的控制目標(biāo)值和控制實(shí)績值的偏差的絕對值累計(jì)所得的累計(jì)值。而且，運(yùn)算單元442還對于根據(jù)監(jiān)測對象期間內(nèi)的數(shù)據(jù)算出的多個(gè)累計(jì)值計(jì)算出累計(jì)值的最大值、最小值和平均值。
[0039]異常判定單元443判斷累計(jì)值的最大值是否大于預(yù)設(shè)的閾值，如果大于閾值就輸出報(bào)警信號。
[0040]輸入輸出單元444可以根據(jù)操作者的畫面操作來編輯定義文件的內(nèi)容，并指定監(jiān)測對象(監(jiān)測對象符號和監(jiān)測對象期間)。此外，輸入輸出單元444可以在畫面上顯示:搜索單元441的搜索結(jié)果；關(guān)于運(yùn)算單元442算出的累計(jì)值的最大值、最小值和平均值的圖表；以及異常判定單元443給出的報(bào)警信號。
[0041](流程圖) 圖8是數(shù)據(jù)采集裝置43執(zhí)行的控制例程的流程圖。本例程響應(yīng)來自趨勢監(jiān)測裝置44的搜索請求而執(zhí)行。
[0042]首先，數(shù)據(jù)采集裝置43讀取搜索請求中包含的定義文件(圖7)(步驟S100)。數(shù)據(jù)采集裝置43在搜索期間的范圍內(nèi)從數(shù)據(jù)庫取得設(shè)備動(dòng)作開始符號的狀態(tài)值發(fā)生變化(0-U1-0)的時(shí)刻(步驟S102)。數(shù)據(jù)采集裝置43在設(shè)備動(dòng)作開始符號的狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)刻檢測數(shù)據(jù)庫，取得從該時(shí)刻開始一定時(shí)間(可設(shè)定)內(nèi)的控制輸出符號的狀態(tài)值(控制目標(biāo)值)、控制實(shí)績符號的狀態(tài)值(控制實(shí)績值)(步驟S104)。數(shù)據(jù)采集裝置43將搜索期間的范圍內(nèi)取得的各個(gè)時(shí)刻的設(shè)備動(dòng)作開始符號的狀態(tài)值、控制輸出符號的狀態(tài)值、控制實(shí)績符號的狀態(tài)值作為時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，并發(fā)送給趨勢監(jiān)測裝置44(步驟S106)ο
[0043]圖9是趨勢監(jiān)測裝置44執(zhí)行的控制例程的流程圖。搜索單元441將含有定義文件的搜索請求發(fā)送給數(shù)據(jù)采集裝置43，從數(shù)據(jù)采集裝置43接收搜索結(jié)果，并存儲于運(yùn)算數(shù)據(jù)文件。
[0044]操作者從輸入輸出單元444的畫面指定監(jiān)測對象(監(jiān)測對象符號、監(jiān)測對象期間)(步驟 SI 10)。
[0045]運(yùn)算單元442針對指定的監(jiān)測對象，從運(yùn)算數(shù)據(jù)文件取得從控制開始起一定時(shí)間內(nèi)的控制目標(biāo)值和控制實(shí)績值，并算出將各個(gè)時(shí)刻的控制目標(biāo)值和控制實(shí)績值的偏差的絕對值累計(jì)得到的累計(jì)值。而且，運(yùn)算單元442對于根據(jù)監(jiān)測對象期間內(nèi)的數(shù)據(jù)算出的多個(gè)累計(jì)值計(jì)算出累計(jì)值的最大值、最小值和平均值(步驟S112)。
[0046]異常判定單元443進(jìn)行閾值查驗(yàn)(步驟S114)。在閾值查驗(yàn)中，判斷累計(jì)值的最大值是否大于預(yù)設(shè)的閾值，如果大于閾值則輸出報(bào)警信號。
[0047]輸入輸出單元444在畫面上顯示:搜索單元441得到的搜索結(jié)果；關(guān)于運(yùn)算單元442算出的累計(jì)值的最大值、最小值和平均值的圖表；以及異常判定單元443給出的報(bào)警信號(步驟SI 16)。
[0048]如上所述，根據(jù)實(shí)施方式I的系統(tǒng)，操作者可通過查看畫面來確認(rèn)反饋控制(例如，乳輥的儀表控制(gauge control))的動(dòng)作變化，能夠早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常。特別是，通過使用累計(jì)值的閾值查驗(yàn)?zāi)軌蚋呔鹊卦缙诎l(fā)現(xiàn)致動(dòng)器的異常。
[0049]實(shí)施方式2
[實(shí)施方式2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)]
接著，參照圖10?圖12說明本發(fā)明的實(shí)施方式2。本實(shí)施方式的系統(tǒng)可在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，通過在趨勢監(jiān)測裝置44中執(zhí)行圖12的例程，從而在數(shù)據(jù)采集裝置43實(shí)現(xiàn)后述的圖11的例程。
[0050]實(shí)施方式2的系統(tǒng)是在上述的實(shí)施方式I的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還能夠如閥門那樣以0N/0FF次數(shù)來確認(rèn)具有使用壽命的致動(dòng)器的剩余壽命的系統(tǒng)。
[0051]圖10是趨勢監(jiān)測裝置44中編制的控制動(dòng)作監(jiān)測用的定義文件。定義文件的項(xiàng)目至少包括設(shè)備名稱、設(shè)備動(dòng)作開始符號和搜索期間。定義文件的內(nèi)容可以由輸入輸出單元444編輯。
[0052](流程圖)
圖11是數(shù)據(jù)采集裝置43執(zhí)行的控制例程的流程圖。本例程響應(yīng)來自趨勢監(jiān)測裝置44的搜索請求而執(zhí)行。
[0053]首先，數(shù)據(jù)采集裝置43讀取搜索請求中包含的定義文件(圖10)(步驟S200)。數(shù)據(jù)采集裝置43在搜索期間的范圍內(nèi)從數(shù)據(jù)庫取得設(shè)備動(dòng)作開始符號的狀態(tài)值發(fā)生變化(O — 1、I — O)的時(shí)刻(步驟S202)。數(shù)據(jù)采集裝置43將取得的時(shí)刻信息作為時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯(步驟S204)，并發(fā)送給趨勢監(jiān)測裝置44 (步驟S206)。
[0054]圖12是趨勢監(jiān)測裝置44執(zhí)行的控制例程的流程圖。搜索單元441將含有定義文件的搜索請求發(fā)送給數(shù)據(jù)采集裝置43，從數(shù)據(jù)采集裝置43接收搜索結(jié)果，并存儲于運(yùn)算數(shù)據(jù)文件。
[0055]操作者從輸入輸出單元444的畫面指定監(jiān)測對象(監(jiān)測對象符號、監(jiān)測對象期間)(步驟 S210)。
[0056]運(yùn)算單元442根據(jù)運(yùn)算數(shù)據(jù)文件，針對指定的監(jiān)測對象算出監(jiān)測對象期間內(nèi)的ON — 0FF(1 — O)次數(shù)的累計(jì)值(計(jì)數(shù))(步驟S212)。
[0057]異常判定單元443進(jìn)行閾值查驗(yàn)(步驟S214)。在閾值查驗(yàn)中，判斷累計(jì)值是否大于預(yù)設(shè)的閾值，如果大于閾值就輸出報(bào)警信號。
[0058]輸入輸出單元444在畫面上顯示:搜索單元441的搜索結(jié)果；運(yùn)算單元442算出的累計(jì)值(計(jì)數(shù));以及異常判定單元443給出的報(bào)警信號(步驟S216)。
[0059]如上所述，根據(jù)實(shí)施方式2的系統(tǒng)，操作者可通過查看畫面來像閥門那樣以O(shè)N/OFF次數(shù)確認(rèn)具有使用壽命的致動(dòng)器的剩余壽命，早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常。
[0060]實(shí)施方式3
[實(shí)施方式3的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)]
接著，參照圖13?圖15說明本發(fā)明的實(shí)施方式3。本實(shí)施方式的系統(tǒng)可在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，通過在趨勢監(jiān)測裝置44中執(zhí)行圖15的例程，從而在數(shù)據(jù)采集裝置43中實(shí)現(xiàn)后述的圖14的例程。
[0061][實(shí)施方式3中特征的控制]
實(shí)施方式3的系統(tǒng)是能夠早期地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常的系統(tǒng)，在上述的實(shí)施方式I的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)還可捕捉執(zhí)行由動(dòng)作開始信號輸出所決定的動(dòng)作(順序控制)的設(shè)備(例如，加熱爐出鋼機(jī))的動(dòng)作變化。
[0062]圖13是趨勢監(jiān)測裝置44中編制的控制動(dòng)作監(jiān)測用的定義文件。定義文件的項(xiàng)目至少包括設(shè)備名稱、設(shè)備動(dòng)作開始符號、設(shè)備動(dòng)作結(jié)束符號和搜索期間。定義文件的內(nèi)容可以由輸入輸出單兀444編輯。
[0063](流程圖)
圖14是數(shù)據(jù)采集裝置43執(zhí)行的控制例程的流程圖。本例程響應(yīng)來自趨勢監(jiān)測裝置44的搜索請求而執(zhí)行。
[0064]首先，數(shù)據(jù)采集裝置43讀取搜索請求中包含的定義文件(圖13)(步驟S300)。數(shù)據(jù)采集裝置43在搜索期間的范圍內(nèi)從數(shù)據(jù)庫取得設(shè)備動(dòng)作開始符號的狀態(tài)值發(fā)生變化(O — 1、I — O)的時(shí)刻、和設(shè)備動(dòng)作結(jié)束符號的狀態(tài)值發(fā)生變化(O — 1、I — O)的時(shí)刻(步驟S302)。數(shù)據(jù)采集裝置43根據(jù)取得的時(shí)刻信息計(jì)算動(dòng)作時(shí)間(=動(dòng)作結(jié)束時(shí)刻一動(dòng)作開始時(shí)刻)，作為時(shí)間序列數(shù)據(jù)編輯(步驟S304)，并發(fā)送給趨勢監(jiān)測裝置44 (步驟S306)。
[0065]圖15是趨勢監(jiān)測裝置44執(zhí)行的控制例程的流程圖。搜索單元441將含有定義文件的搜索請求發(fā)送給數(shù)據(jù)采集裝置43，從數(shù)據(jù)采集裝置43接收搜索結(jié)果，并存儲于運(yùn)算數(shù)據(jù)文件。
[0066]操作者從輸入輸出單元444的畫面指定監(jiān)測對象(監(jiān)測對象符號、監(jiān)測對象期間)(步驟 S310)。
[0067]運(yùn)算單元442根據(jù)運(yùn)算數(shù)據(jù)文件取得監(jiān)測對象期間內(nèi)的全部動(dòng)作時(shí)間，計(jì)算出動(dòng)作時(shí)間的最大值、最小值和平均值(步驟S312)。
[0068]異常判定單元443進(jìn)行閾值查驗(yàn)(步驟S314)。在閾值查驗(yàn)中，判斷動(dòng)作時(shí)間的最大值是否大于預(yù)設(shè)的閾值，如果大于閾值就輸出報(bào)警信號。
[0069]輸入輸出單元444在畫面上顯示:搜索單元441的搜索結(jié)果；運(yùn)算單元442作出的關(guān)于動(dòng)作時(shí)間的最大值、最小值和平均值的圖表；以及異常判定單元443給出的報(bào)警信號(步驟 S316)。
[0070]如上所述，根據(jù)實(shí)施方式3的系統(tǒng)，操作者可以通過查看畫面來捕捉執(zhí)行由動(dòng)作開始信號輸出所決定的動(dòng)作(順序控制)的設(shè)備(例如，加熱爐出鋼機(jī))的動(dòng)作變化，能夠早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常。
標(biāo)號說明
[0071]I制鋼成套設(shè)備 2信息網(wǎng)絡(luò)
3控制網(wǎng)絡(luò) 31節(jié)點(diǎn)A 32節(jié)點(diǎn)B 33節(jié)點(diǎn)C 34節(jié)點(diǎn)D 35節(jié)點(diǎn)E 41上位計(jì)算機(jī) 42過程控制計(jì)算機(jī) 43數(shù)據(jù)采集裝置 44趨勢監(jiān)測裝置 51、52控制器 53 R1
71、72、73致動(dòng)器 81、82、83傳感器 100加熱爐 101粗乳機(jī) 102第I精乳機(jī) 103第η精乳機(jī) 104 ROT 105卷繞機(jī) 107輸送臺 110U11馬達(dá)112,113油壓裝置114、115測厚儀310、320、330、340公用存儲器
441搜索單元442運(yùn)算單元443異常判定單元444輸入輸出單元
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制鋼成套設(shè)備的趨勢監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述制鋼成套設(shè)備包括: 致動(dòng)器，該致動(dòng)器使對被乳制材料進(jìn)行作用的設(shè)備動(dòng)作； 控制器，該控制器將所述設(shè)備的控制實(shí)績值反饋到所述致動(dòng)器的操作量，以使所述設(shè)備的控制實(shí)績值與控制目標(biāo)值一致；以及 數(shù)據(jù)采集裝置，該數(shù)據(jù)采集裝置采集各個(gè)時(shí)刻的所述設(shè)備的控制目標(biāo)值和控制實(shí)績值， 所述趨勢監(jiān)測裝置包括: 運(yùn)算單元，該運(yùn)算單元對所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的各個(gè)時(shí)刻的控制目標(biāo)值和控制實(shí)績值的偏差的絕對值進(jìn)行累計(jì)而算出累計(jì)值；以及 異常判定單元，該異常判定單元在所述累計(jì)值大于閾值時(shí)判定所述致動(dòng)器的狀態(tài)為異常。2.如權(quán)利要求1所述的制鋼成套設(shè)備的趨勢監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述設(shè)備是具備對所述被乳制材料進(jìn)行乳制的至少一對乳輥的乳機(jī)， 所述致動(dòng)器是用于調(diào)整所述一對乳輥的間隙的油壓裝置。3.如權(quán)利要求1或2所述的制鋼成套設(shè)備的趨勢監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)采集裝置對輸出使所述設(shè)備的動(dòng)作開始的信號的設(shè)備動(dòng)作開始時(shí)刻進(jìn)行采集， 所述運(yùn)算單元對所采集的所述設(shè)備動(dòng)作開始時(shí)刻的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)， 所述異常判定單元在所述運(yùn)算單元進(jìn)行計(jì)數(shù)而得到的數(shù)量大于閾值時(shí)判定所述設(shè)備的狀態(tài)為異常。
【文檔編號】B21B37/00GK105903768SQ201510500282
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年8月14日
【發(fā)明人】吉森文紀(jì)
【申請人】東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)株式會(huì)社