一种在线故障查找装置及方法
技术领域
本发明涉及电气故障查找领域，更具体涉及一种在线故障查找装置及方法。
背景技术
设备维护保运转是煤矿机电单位最重要的工作。在设备维护期间，经常能碰到某个故障“一闪而过”，出现频率小，没有规律。有时，一个故障点在现场观察时，它不动作；当进行其它工作时，这个故障点突然动作一下，又恢复正常。这使得维护人员在分析问题时，往往把握不住关键点，故障排除的慢。也有可能造成故障未排除掉，设备带病运行。
中国专利申请号201910300095.1，公开了一种数字量电气软故障诊断装置及其应用方法，包括DC24V电源模块、PLC、触摸屏、数字信号检测电路，所述DC24V电源模块连接触摸屏电源端，PLC的通讯串口与触摸屏通讯串口相接，所述PLC的输入端与数字信号检测电路输出端相接，该专利申请提供一种数字量电气软故障诊断装置及其应用方法，可实现对非周期性断路故障的快速捕捉与识别，装置应用灵活简单、实用性强。但是其不能监测某故障信号是否动作、动作次数以及最早发生的动作信号，从而不能精确的捕捉到所要监测的信号，处理故障时间长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术在线故障查找装置及方法不能监测某故障信号是否动作、动作次数以及最早发生的动作信号，从而不能精确的捕捉到所要监测的信号，处理故障时间长的问题。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种在线故障查找装置，包括电源、PLC控制器以及待监控设备，所述电源与PLC控制器连接，若待监控设备的信号为24V有源信号，则将待监控设备的负端连接PLC控制器的输入接线端子1M，待监控设备的正端连接PLC控制器的输入点；若待监控设备的信号为无电源开关量，则PLC控制器的输入接线端子1M、输入接线端子2M连接PLC控制器的输出端子M，PLC控制器的输入点串接待监控设备的输出端后接入PLC控制器的输出端子L+；
所述输入点包括顺序编号的输入点I0.0、输入点I0.1至输入点I0.5，待监控设备连接输入点I0.0，PLC控制器记录待监控设备的信号动作次数；待监控设备连接输入点I0.1以及输入点I0.2，PLC控制器记录两组被监测的信号是否动作过；将待监控设备接入输入点I0.3、输入点I0.4以及输入点I0.5，PLC控制器判断最先动作的信号，将其余信号闭锁。
本发明利用PLC控制器的输入点以及输出点，将待监控设备的信号接入输入点进行故障监控，记录待监控设备的信号动作次数，记录被监测的信号是否动作过，判断待监控设备最先动作的信号，将其余信号闭锁，精确的捕捉到所要监测的信号，处理故障时间短。
优选的，所述PLC控制器的型号为CPU222CN。
本发明还提供一种在线故障查找装置的方法，所述方法包括：
步骤一：根据待监控设备的信号类型进行待监控设备于PLC控制器的接线；
步骤二：在符号表中定义PLC控制器的变量，定义各输入点、输出点并将输入点分组；
步骤三：按照输入点分组结果，分别记录输入点I0.0的动作次数，锁存输入点I0.1、输入点I0.2的动作，对输入点I0.3、输入点I0.4、输入点I0.5进行互锁输出。
优选的，所述步骤二包括：
将输入点I0.0定义为第一输入，用于记录输入信号动作次数；
将输入点I0.1定义为第二输入，输入点I0.2定义为第三输入，用于锁存输入信号是否动作。
将输入点I0.3、输入点I0.4、输入点I0.5分别定义为第一互锁输入、第二互锁输入、第三互锁输入，将这个三个输入点相互闭锁，用于判断最先发生的故障信号；
将输出点I0.7定义为复位信号，输出点Q0.0至输出点Q0.5分别定义为第一输出至第六输出。
优选的，所述步骤三中记录输入点I0.0的动作次数包括：
选取C1-C6这6个计数器，采用计数器记录输入点I0.0的动作次数，计数器C1用于当第一输入动作1次时，该计数器动作，此时输出点Q0.0动作，指示灯亮；
计数器C2用于当第一输入动作2次时，该计数器动作，此时输出点Q0.1动作，指示灯亮；
计数器C3用于当第一输入动作3次时，该计数器动作，此时输出点Q0.2动作，指示灯亮；
计数器C4用于当第一输入动作4次时，该计数器动作，此时输出点Q0.3动作，指示灯亮；
计数器C5用于当第一输入动作5次时，该计数器动作，此时输出点Q0.4动作，指示灯亮；
计数器C6用于当第一输入动作6次及以上时，该计数器动作，此时输出点Q0.5动作，指示灯闪烁；
因PLC控制器的输出点个数限制，当发现输出点Q0.5对应的指示灯闪烁，则说明在监控时间内输入点I0.0监控到的信号超过6次，此时连接MPI或者PPI编程线，在线查看PLC控制器内程序，读取动作次数；
当需要重新监控时，使输入点I0.7得电，将各计数器归零，返回执行上述步骤，重新获取输入点I0.0的动作次数。
优选的，所述步骤三中锁存输入点I0.1、输入点I0.2的动作包括：
当输入点I0.1动作后，对应的输出点Q0.1动作，利用输出点Q0.1作为与输入点I0.1的并列条件，只要输入点I0.1动作，输出点Q0.1锁存，需要复位时，输入点I0.7清除输出点Q0.1的输出锁存；
当输入点I0.2动作后，对应的输出点Q0.2动作，利用输出点Q0.2作为与输入点I0.2的并列条件，只要输入点I0.2动作，输出点Q0.2锁存，需要复位时，输入点I0.7清除输出点Q0.2的输出锁存。
优选的，所述步骤三中对输入点I0.3、输入点I0.4、输入点I0.5进行互锁输出包括：
输入点I0.3对应输出点Q0.3，输入点I0.4对应输出点Q0.4，输入点I0.5对应输出点Q0.5，当前输入点采用另外两个输入点对应的输出信号作为闭锁条件，当前输入点的信号先动作后，另外两个输入点对应的信号无论如何动作，均闭锁其输出。
本发明的优点在于：本发明利用PLC控制器的输入点以及输出点，将待监控设备的信号接入输入点进行故障监控，记录待监控设备的信号动作次数，记录被监测的信号是否动作过，判断待监控设备最先动作的信号，将其余信号闭锁，精确的捕捉到所要监测的信号，处理故障时间短。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的一种在线故障查找装置中待监控设备的信号为24V有源信号时的接线图；
图2为本发明实施例所提供的一种在线故障查找装置中待监控设备的信号为无电源开关量时的接线图；
图3为本发明实施例所提供的一种在线故障查找方法的流程图。
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，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种在线故障查找装置，包括电源E、PLC控制器U1以及待监控设备P，所述PLC控制器U1的型号为CPU222CN。
如图1所示，所述电源E与PLC控制器U1连接，若待监控设备P的信号为24V有源信号，则将待监控设备P的负端连接PLC控制器U1的输入接线端子1M，待监控设备P的正端连接PLC控制器U1的输入点；如图2所示，若待监控设备P的信号为无电源开关量，则PLC控制器U1的输入接线端子1M、输入接线端子2M连接PLC控制器U1的输出端子M，PLC控制器U1的输入点串接待监控设备P的输出端后接入PLC控制器U1的输出端子L+；
所述输入点包括顺序编号的输入点I0.0、输入点I0.1至输入点I0.5，待监控设备P连接输入点I0.0，PLC控制器U1记录待监控设备P的信号动作次数；待监控设备P连接输入点I0.1以及输入点I0.2，PLC控制器U1记录两组被监测的信号是否动作过；将待监控设备P接入输入点I0.3、输入点I0.4以及输入点I0.5，PLC控制器U1判断最先动作的信号，将其余信号闭锁。
如图3所示，基于上述在线故障查找装置，本发明还提供一种在线故障查找装置的方法，所述方法为在线故障查找装置内部工作原理和工作过程，所述方法包括：
步骤S1：根据待监控设备P的信号类型进行待监控设备P于PLC控制器U1的接线；根据待监控设备P的信号类型，按照图1和图2所示接线。
步骤S2：在符号表中定义PLC控制器U1的变量，定义各输入点、输出点并将输入点分组；具体过程为：
将输入点I0.0定义为第一输入，用于记录输入信号动作次数；
将输入点I0.1定义为第二输入，输入点I0.2定义为第三输入，用于锁存输入信号是否动作。
将输入点I0.3、输入点I0.4、输入点I0.5分别定义为第一互锁输入、第二互锁输入、第三互锁输入，将这个三个输入点相互闭锁，用于判断最先发生的故障信号；
将输出点I0.7定义为复位信号，输出点Q0.0至输出点Q0.5分别定义为第一输出至第六输出。
步骤S3：按照输入点分组结果，分别记录输入点I0.0的动作次数，锁存输入点I0.1、输入点I0.2的动作，对输入点I0.3、输入点I0.4、输入点I0.5进行互锁输出，具体过程为：
记录输入点I0.0的动作次数包括：
选取C1-C6这6个计数器，采用计数器记录输入点I0.0的动作次数，计数器C1用于当第一输入动作1次时，该计数器动作，此时输出点Q0.0动作，指示灯亮；
计数器C2用于当第一输入动作2次时，该计数器动作，此时输出点Q0.1动作，指示灯亮；
计数器C3用于当第一输入动作3次时，该计数器动作，此时输出点Q0.2动作，指示灯亮；
计数器C4用于当第一输入动作4次时，该计数器动作，此时输出点Q0.3动作，指示灯亮；
计数器C5用于当第一输入动作5次时，该计数器动作，此时输出点Q0.4动作，指示灯亮；
计数器C6用于当第一输入动作6次及以上时，该计数器动作，此时输出点Q0.5动作，指示灯闪烁；
因PLC控制器U1的输出点个数限制，当发现输出点Q0.5对应的指示灯闪烁，则说明在监控时间内输入点I0.0监控到的信号超过6次，此时连接MPI或者PPI编程线，在线查看PLC控制器U1内程序，读取动作次数；
当需要重新监控时，使输入点I0.7得电，将各计数器归零，返回执行上述步骤，重新获取输入点I0.0的动作次数。
锁存输入点I0.1、输入点I0.2的动作包括：
当输入点I0.1动作后，对应的输出点Q0.1动作，利用输出点Q0.1作为与输入点I0.1的并列条件，只要输入点I0.1动作，输出点Q0.1锁存，需要复位时，输入点I0.7清除输出点Q0.1的输出锁存；
当输入点I0.2动作后，对应的输出点Q0.2动作，利用输出点Q0.2作为与输入点I0.2的并列条件，只要输入点I0.2动作，输出点Q0.2锁存，需要复位时，输入点I0.7清除输出点Q0.2的输出锁存。
对输入点I0.3、输入点I0.4、输入点I0.5进行互锁输出包括：
输入点I0.3对应输出点Q0.3，输入点I0.4对应输出点Q0.4，输入点I0.5对应输出点Q0.5，当前输入点采用另外两个输入点对应的输出信号作为闭锁条件，当前输入点的信号先动作后，另外两个输入点对应的信号无论如何动作，均闭锁其输出。
本发明已经投入使用，以下举出几个应用实例：
1、提升机闸控柜报闸控板故障，当技术人员到现场后，各元器件均正常工作，看不出故障原因。后分析有可能是闸控板供电方面出现问题，通过将电源模块自带的辅助接点接入输入点I0.2，当输入点I0.2动作后，对应的输出点Q0.2动作，利用输出点Q0.2作为与输入点I0.2的并列条件，只要输入点I0.2动作，输出点Q0.2锁存。用PLC控制器U1实时监测，成功捕捉到电源模块故障。此电源模块老化，工作一段时间后，会突然断一次电，瞬间又会恢复上。采用本发明的装置，能24小时无死角的监测信号，提升处理故障的效率。
2、提升机过“校正点”井筒开关后，传动控制器记录的运行位置与监控控制器记录的运行位置总是有偏差。将“校正点”井筒开关所带的继电器信号接入输入点I0.0进行监控，发现本来仅动作一次的“校正点”信号，快速重复动作了多次。因为两个控制器对“校正点”信号设置的延时不同，导致一个控制器多次进行罐位校正，另一个控制器正常记录。这使得量控制器记录的运行位置出现偏差。后经检查发现井筒开关接线松动，因为振动导致接触不良。
3、提升机安全回路将电控、闸控、信号等多系统串接一起，有一个动作则安全回路动作，所有系统均报警。由于系统故障报警不精细，一些细微故障上位机查不到。将电控系统PLC紧停信号、闸控系统安全继电器接入输入点I0.3以及输入点I0.4，可监测电控和闸控哪个先出的问题，从而节约排除故障时间。
通过以上技术方案，本发明提供的一种在线故障查找装置及方法，利用PLC控制器U1的输入点以及输出点，将待监控设备P的信号接入输入点进行故障监控，记录待监控设备P的信号动作次数，记录被监测的信号是否动作过，判断待监控设备P最先动作的信号，将其余信号闭锁，精确的捕捉到所要监测的信号，处理故障时间短。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
