一种皮带秤速度传感器的故障诊断方法
阅读说明：本技术 一种皮带秤速度传感器的故障诊断方法 (Fault diagnosis method for belt scale speed sensor ) 是由 赖军荣 敖桂斌 谭晖 曾敏学 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种皮带秤速度传感器的故障诊断方法,包括如下步骤：步骤1：在皮带秤的流量瞬时值为零时,通过采集皮带秤称重传感器的载荷值数据判断皮带秤所处状态；步骤2：根据皮带机的所处状态结合采集的速度传感器的脉冲信号状态来判断皮带秤速度传感器是否存在故障。本发明的优点在于：可以准确可靠的实现速度传感器的故障诊断；能够及时的输出报警信号,同时还能在一定情况下判断出皮带秤仪表的故障,故障分析更加准确可靠；故障分析基于皮带秤的载荷数据和速度传感器的脉冲数据,未新增加硬件结构或监测点,不会增加硬件成本同时也不会增加新的故障点,仅通过现有皮带机的数据进行上位机软件分析,并不涉及硬件,成本低,实现方便。(The invention discloses a fault diagnosis method of a belt scale speed sensor, which comprises the following steps: step 1: when the flow instantaneous value of the belt scale is zero, judging the state of the belt scale by collecting the load value data of a weighing sensor of the belt scale; step 2: and judging whether the speed sensor of the belt weigher has a fault or not according to the state of the belt conveyor and the acquired pulse signal state of the speed sensor. The invention has the advantages that: the fault diagnosis of the speed sensor can be accurately and reliably realized; the belt scale instrument fault diagnosis device can output alarm signals in time, and can judge the fault of the belt scale instrument under certain conditions, so that the fault analysis is more accurate and reliable; the fault analysis is based on the load data of the belt weigher and the pulse data of the speed sensor, a hardware structure or a monitoring point is not newly added, the hardware cost is not increased, a new fault point is not added at the same time, the upper computer software analysis is carried out only through the data of the existing belt conveyor, the hardware is not involved, the cost is low, and the realization is convenient.)
技术领域
本发明涉及故障检测领域，特别涉及一种皮带秤速度传感器的故障诊断方法。
背景技术
皮带秤速度传感器是西门子皮带秤的重要部件，当西门子速度传感器出现损坏或损坏前兆的故障时，西门子的瞬时流量和累积流量数据将会全部将停止物料计量或间歇性进行物料计量，且不容易发现，严重影响到相关单位对物料计量总数的准确性，也让计量部门面临计量疑义的风险。
西门子速度传感的信号是个脉冲信号，在工作时脉冲信号与仪表一些参数值同时作用才能取得瞬时流量，仅通过脉冲信号无法从时间和空间上判断速度传感器的工作情况，也无法完全判断速度传感器的好坏。
由于皮带秤的计量与皮带的操作不是属于同一个单位和部门，不能准确的知道皮带开和停的时间，加装皮带运行检测装置又增加了故障点，如果皮带检测装置坏了，一样不能很好的实现皮带开、停的监控。所以如果速度传感器出现故障时，没有报警功能，我们没办法及时发现，在监控诊断上面就是一个盲区，当故障被发现时，很可能是几个小时后或几天后的时间，造成大量的物料没有及时计量，影响相关位的绩效和物料配比，甚至影响整个生产的流程和产品的质量，故而需要对皮带秤的速度传感器进行故障实时监测。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种皮带秤速度传感器的故障诊断方法及系统，用于实现对于皮带秤速度传感器的实时准确监控其故障状态。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种皮带秤速度传感器的故障诊断方法，包括如下步骤：
步骤1：在皮带秤的流量瞬时值为零时，通过采集皮带秤称重传感器的载荷值数据判断皮带秤所处状态；
步骤2：根据皮带机的所处状态结合采集的速度传感器的脉冲信号状态来判断皮带秤速度传感器是否存在故障。
所述步骤1中，皮带秤所处状态包括运行状态和停机状态。
步骤2中判断皮带秤速度传感器是否存在故障的方法为：当判断皮带机处于运行状态且无速度传感器脉冲信号，则判断为速度传感器故障。
步骤1中，判断皮带秤所处状态的方法包括：
在皮带秤的流量瞬时值为零时，立刻获取皮带称重传感器的载荷值以及间隔设定时间后的皮带称重传感器的载荷值，将两者做差后的差值与设定的差值阈值进行比较，当差值小于设定的差值阈值则判断为皮带处于停机状态，否则判断为皮带处于运行状态。
所述差值阈值的设置方法为：预先采用正常的皮带秤获取如下数据：
获取皮带秤称重传感器在空秤停机状态下若干个有效载荷数据，求出最大值与最小值之间差值A；
获取皮带秤称重传感器在空秤运行状态下若干个有效载荷数据，求出最大值与最小值之间差值B；
将获取的差值A、差值B求和后的平均值作为设置的差值阈值。
当判断皮带机处于运行状态且无速度传感器脉冲信号，则判断为皮带秤仪表处于故障状态。
所述方法还包括步骤3：判断速度传感器故障后输出速度传感器故障报警信号，用于发出报警提醒。
本发明的优点在于：可以准确可靠的实现速度传感器的故障诊断；能够及时的输出报警信号，同时还能在一定情况下判断出皮带秤仪表的故障，故障分析更加准确可靠；故障分析基于皮带秤的载荷数据和速度传感器的脉冲数据，未新增加硬件结构或监测点，不会增加硬件成本同时也不会增加新的故障点，仅通过现有皮带机的数据进行上位机软件分析，并不涉及硬件，成本低，实现方便。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明故障诊断方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明主要是利用皮带秤速度传感器与其匹配的称重传感器在BW500积算仪中瞬时数据显示的关联性，以及皮带在运行与停止时速度传感器自身的脉冲信号，通过上位软件对皮带秤瞬时值、称重传感器受力时重力差值的大小，判断出皮带当时运行或停止的状态，空秤与有物料时的状态，从而诊断出速度传感器当时的工作状态，是否存在故障和损坏现象。
如图1所示，一种皮带秤速度传感器的故障诊断方法，包括如下步骤：
S1：判断皮带秤的顺势流量值是否为零，若为0则不启动故障诊断算法，若皮带秤的流量瞬时值为零时，启动故障诊断步骤，开启故障诊断，进入S2步骤；
S2、判断分段载荷值是否大于标准值，从而判断皮带秤所处的停止后状态还是运行状态；分段载荷值是指在皮带秤的流量瞬时值为零时，立刻获取皮带称重传感器的载荷值以及间隔设定时间后的皮带称重传感器的载荷值，将两者做差后的差值即为分时段载荷值，将分时段载荷值与设定的差值阈值进行比较来判断皮带秤所处的状态为运行状态还是停机状态。当差值小于设定的差值阈值则判断为皮带处于停机状态，否则判断为皮带处于运行状态。
当分时段载荷值大于标准值时，此时处于工作状态，进入步骤S3；
S3、采集速度传感器的输出脉冲信号，若速度传感器有输出有效的脉冲信号则判断为称重仪表出现了故障，输出称重仪表故障报警信号至上位机；否则判断速度传感器故障，输出速度传感器故障报警信号至上位机从而实现了报警的诊断和上传。在本申请中，当判断皮带机处于运行状态且无速度传感器脉冲信号，则判断为速度传感器故障。当判断皮带机处于运行状态且无速度传感器脉冲信号，则判断为皮带秤仪表处于故障状态。
标准值的计算方法为提前通过正常的皮带机进行数据测量统计后得到，具体方法如下：
预先采用正常的皮带秤获取如下数据：
获取皮带秤称重传感器在空秤停机状态下若干个有效载荷数据，求出最大值与最小值之间差值A；
获取皮带秤称重传感器在空秤运行状态下若干个有效载荷数据，求出最大值与最小值之间差值B；
将获取的差值A、差值B求和后的平均值作为设置的差值阈值(A+B)/2。
工作原理：1、检测的条件：瞬时流量＝0的时候(在皮带秤停机或速度传感器出现故障时瞬时流量＝0，其它时段都是有一定的数值的，它与物料的流量成正比)
①当皮带停机的时候瞬时流量＝0；
②当速度传感器损坏时瞬时流量＝0
③在正常工作状态下是不会进行检测的
2、判断的依据：传感器的载荷值
①传感器的载荷值在空秤时，传感器不同时段的输出飘移量都是不同的，但是它们之间的差值较小，空秤运行比空秤停机状态时传感器不同时段的飘移量差值大一些
②传感器的载荷值随着物料流量的增加，传感器在不同时段的输出飘移量会更大。
3、标准值的意义、原理：标准值主要是介于停机时、或速度传感器出现故障时，作为载荷传感器的输出值的比较值，以此区别是停机关态，还是在运行状态。
如果是空秤停机状态，瞬时流量＝0，输出的载荷值飘移量是小于标准值，所以不会出现报警。
如果速度传感器出现故障时，瞬时流量＝0，运行中的皮带秤传感器输出的载荷值飘移量肯定是大于标准值，所以会提示报警
1、获取皮带秤称重传感器在空秤停机状态下10～100个有效载荷数据，求出最大值与最小值之间差值。取的有效载荷的数量越多，精度越高；可以根据实际需求来调整数量。
2、获取皮带秤称重传感器在空秤运行状态下10～100个有效载荷数据，求出最大值与最小值之间差值。取的有效载荷的数量越多，精度越高；可以根据实际的需求来调整数量。
3、将皮带秤称重传感器空秤停机状态与空秤运行状态载荷极差之和的平均值，作为判断速度传感器故障的标准值。
标准值是介于空秤停机状态和运行状态称重传感器输出值不同时段的飘移量，
空秤运行状态称重传感器输出值不同时段的飘移量>空秤停机状态称重传感器输出值不同时段的飘移量
取它们之间的平均值会等于：空秤停机<标准值<空秤运行<载荷运行。
①防止空秤停机状态时出现报警。
②当速度传感器出现故障时，可以在空秤运行状态和物料运行状态下实现报警。
4、皮带秤在瞬时值为零的情况下，上位机软件每两秒获取皮带秤称重传感器的载荷值进行差运算，计算出的差值与标准值进行大小比较，如果差值小于标准值，则可以判断皮带是在停机状态，如果差值大于标准值，则可以判断皮带在运行状态，以此说明没有瞬时流量的原因可能是速度传感器的原因或BW500仪表本身的原因造成的。
5、周期内获取速度传感器自身的有效脉冲信号，如果此时有脉冲信号说明速度传感器是正常的，可能是称重仪表本身故障所引起的，如果没有脉冲信号，说明是速度传感器故障引起的。
本发明的有益效果是：皮带秤速度传感器远程软件诊断技术的实现，在实际的应用中使得皮带速度传感器故障，不论是间歇性故障，还是完全损坏的故障都能够及时准确的实现报警记录和诊断，使得监控人员能够通过报警记录结合录像准确判断故障原因，第一时间通知维护人员到现场进行及时的维修，减少了相关单位的计量疑义。
本申请方案通过现场应用，已经成功的实现了电子皮带秤速度传感器在故障损坏的先兆初期，脉冲信号时有时无的情况，以及完全损坏后无任何脉冲信号的报警功能，使电子皮带秤无计量累积值的现象得到及时的发现与维修。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
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