一种应用于装卸料机的运行数据采集系统和方法技术方案

本发明专利技术属于核电站装卸料机控制技术领域，具体涉及一种应用于装卸料机的运行数据采集系统和方法。该运行数据采集系统，设置在装卸料机上，包括由计算机(1)操作的控制器(2)，通过现场总线(14)与控制器(2)相连的数字I/O模块(3)、模拟I/O模块(4)、第一伺服驱动器(5)、第二伺服驱动器(6)、第三伺服驱动器(7)和第四伺服驱动器(8)；数字I/O模块(3)和模拟I/O模块(4)连接传感器(9)，伺服驱动器与相对应的大车、小车、主提升和电视杆电机相连。本发明专利技术完全实现了装卸料机的运行数据采集，数据覆盖了装卸料机的操作指令、现场设备信号、传感器信号和伺服电机运行数据，可以为装卸料机的运行调试和设计优化提供完整的大数据。试和设计优化提供完整的大数据。试和设计优化提供完整的大数据。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于装卸料机的运行数据采集系统和方法


[0001]本专利技术属于核电站装卸料机控制
，具体涉及一种应用于装卸料机的运行数据采集系统和方法。

技术介绍

[0002]装卸料机是压水堆核电站燃料操作与贮存系统的大型关键设备，用于反应堆核燃料组件的装料和换料，包括以下部件：
[0003]大车，指装卸料机在水平方向执行纵向(堆腔和换料水池方向)运行功能的部件；
[0004]大车电机：驱动大车机械部件完成运行功能；
[0005]小车：指装卸料机在水平方向执行横向(大车垂直方向)运行功能的部件；
[0006]小车电机：驱动小车机械部件完成运行功能；
[0007]主提升：指装卸料机执行垂直方向运行功能的部件；
[0008]主提升电机：驱动主提升机械部件完成运行功能；
[0009]电视杆：指装卸料机水下电视摄像机的升降杆；
[0010]电视杆电机：驱动电视杆机械部件完成运行功能。
[0011]随着自主研发核电站全自动数控装卸料机的投入使用，设备运行状况的监测和设备性能的优化就成为了科研人员主要考虑的研究方向。无论是对装卸料机进行监测还是优化，就需要在较长时间的运行调试中获得有价值的运行数据，以便从中分析找出设备的问题及其原因。因此对于装卸料机运行数据进行采集具有重要意义。
[0012]但是，国产装卸料机目前缺少专门对于运行数据进行采集的系统，鉴于装卸料机运行数据多、信号类型多、存储要求高、数据后处理复杂等特点，要求采集系统具有多通道高速实时同步采集、实时存储等功能。

技术实现思路

[0013]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种应用于装卸料机的运行数据采集系统和方法，通过该系统和方法解决装卸料机数据的采集技术问题。
[0014]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是一种应用于装卸料机的运行数据采集系统，设置在装卸料机上，其中，包括由计算机操作的控制器，通过现场总线与所述控制器相连的数字I/O模块、模拟I/O模块、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器和第四伺服驱动器，所述数字I/O模块与所述控制器相连，所述数字I/O模块和所述模拟I/O模块连接传感器，所述第一伺服驱动器连接大车电机，所述第二伺服驱动器连接小车电机，所述第三伺服驱动器连接主提升电机，所述第四伺服驱动器连接电视杆电机。
[0015]进一步，所述计算机具有人机界面，能够对所述控制器进行操作，包括信息输入、采集数据选择、启动、停止采集和查看存储数据，并且所述计算机还被用于存储采集到的运行数据。
[0016]进一步，所述控制器内嵌实时操作系统和工程环境软件，所述控制器通过所述现
场总线接收来自所述数字I/O模块、所述模拟I/O模块、所述第一伺服驱动器、所述第二伺服驱动器、所述第三伺服驱动器和所述第四伺服驱动器的所述运行数据；其中，所述控制器通过所述数字I/O模块和所述模拟I/O模块所述采集所述装卸料机的现场设备信号和传感器信号；所述数字I/O模块和所述模拟I/O模块通过所述传感器获取所述采集所述装卸料机的现场设备信号和传感器信号，所述现场设备信号和所述传感器信号包括编码器、载荷传感器和限位开关信号。
[0017]进一步，
[0018]所述大车电机在运行过程中产生的所述运行数据反馈给所述第一伺服驱动器，所述第一伺服驱动器再将所述运行数据发送给所述控制器；所述大车电机在运行过程中产生的所述运行数据为伺服电机运行数据；
[0019]所述小车电机在运行过程中产生的所述运行数据反馈给所述第二伺服驱动器，所述第二伺服驱动器再将所述运行数据发送给所述控制器；所述小车电机在运行过程中产生的所述运行数据为伺服电机运行数据；
[0020]所述主提升电机在运行过程中产生的所述运行数据反馈给所述第三伺服驱动器，所述第三伺服驱动器再将所述运行数据发送给所述控制器；所述主提升电机在运行过程中产生的所述运行数据为伺服电机运行数据；
[0021]所述电视杆电机在运行过程中产生的所述运行数据反馈给所述第四伺服驱动器，所述第四伺服驱动器再将所述运行数据发送给所述控制器；所述电视杆电机在运行过程中产生的所述运行数据为伺服电机运行数据。
[0022]进一步，采用了队列的数据传递方法，所述队列按照先进先出的方式进行所述运行数据的传递，即先进入所述队列的所述运行数据，也最先从所述队列中读取；所述运行数据保存在所述计算机的数据存储文件中，所述队列的缓冲区能够暂存未被所述数据存储文件写入的所述运行数据。
[0023]进一步，所述数据存储文件格式为TDMS，所述数据存储文件逻辑层有三层结构，包括第一层、第二层和第三层，在每个层次上，都能够定义属性并添加若干附件信息，在查询所述运行数据时可以通过所述附件信息来查询到所需要的所述运行数据；所述第一层包括装卸料机操作人员信息、数据存储文件标题和数据存储文件说明信息；所述第二层包括装卸料机待测数据类别说明、采集触发信号说明和其他说明信息；所述第三层包括装卸料机预先设定采集数据说明、采集数据单位和其他说明信息。
[0024]进一步，所述现场总线为高速总线；所述计算机与所述控制器通过以太网连接。
[0025]为达到以上目的，本专利技术还公开了一种用于如上所述的运行数据采集系统的一种应用于装卸料机的运行数据采集方法，用于所述装卸料机的监测数据的采集，包括以下步骤：
[0026]步骤S1，当装卸料机操作人员进入所述计算机中的监测数据采集功能人机界面时，根据用户登录的信息，用户名自动链接到监测人员栏，装卸料机操作人员信息将被记录在数据存储文件中；
[0027]步骤S2，装卸料机操作人员根据监测需求命名数据存储文件的组名称；
[0028]步骤S3，装卸料机操作人员输入数据采集频率，确定需监测的所述装卸料机的所述运行数据的采样率；
[0029]步骤S4，装卸料机操作人员将该组运行数据的注释或说明文字写入所述数据存储文件的属性中；
[0030]步骤S5，装卸料机操作人员在监控数据选择区勾选需要采集的所述装卸料机的所述运行数据；
[0031]步骤S6，装卸料机操作人员启动采集数据，监测数据采集功能开始采集数据；
[0032]步骤S7，装卸料机操作人员停止采集数据，打开查看数据存储文件选项，查看采集到的每个所述运行数据，所述数据存储文件中的所述运行数据可以通过表格和图形两种形式查看。
[0033]为达到以上目的，本专利技术还公开了一种用于如上所述的运行数据采集系统的一种应用于装卸料机的运行数据采集方法，用于所述装卸料机的故障数据的采集，包括以下步骤：
[0034]步骤S1，当所述装卸料机运行时发生停机故障，所述计算机中的停机故障数据采集功能会自动采集该时刻相关的数据采集通道的数据；
[0035]步骤S2，当所述装卸料机的停机故障信号触发时，所述装卸料机的所述运行数据采集系统接收到该信号；
[0036]步骤S3，所述停机故障数据采集功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于装卸料机的运行数据采集系统，设置在装卸料机上，其特征是：包括由计算机(1)操作的控制器(2)，通过现场总线(14)与所述控制器(2)相连的数字I/O模块(3)、模拟I/O模块(4)、第一伺服驱动器(5)、第二伺服驱动器(6)、第三伺服驱动器(7)和第四伺服驱动器(8)，所述数字I/O模块(3)与所述控制器(2)相连，所述数字I/O模块(3)和所述模拟I/O模块(4)连接传感器(9)，所述第一伺服驱动器(5)连接大车电机(10)，所述第二伺服驱动器(6)连接小车电机(11)，所述第三伺服驱动器(7)连接主提升电机(13)，所述第四伺服驱动器(8)连接电视杆电机(12)。2.如权利要求1所述的运行数据采集系统，其特征是：所述计算机(1)具有人机界面，能够对所述控制器(2)进行操作，包括信息输入、采集数据选择、启动、停止采集和查看存储数据，并且所述计算机(1)还被用于存储采集到的运行数据。3.如权利要求2所述的运行数据采集系统，其特征是：所述控制器(2)内嵌实时操作系统和工程环境软件，所述控制器(2)通过所述现场总线(14)接收来自所述数字I/O模块(3)、所述模拟I/O模块(4)、所述第一伺服驱动器(5)、所述第二伺服驱动器(6)、所述第三伺服驱动器(7)和所述第四伺服驱动器(8)的所述运行数据，所述控制器(2)通过所述数字I/O模块(3)和所述模拟I/O模块(4)所述采集所述装卸料机的现场设备信号和传感器信号；所述数字I/O模块(3)和所述模拟I/O模块(4)通过所述传感器(9)获取所述采集所述装卸料机的现场设备信号和传感器信号，所述现场设备信号和所述传感器信号包括编码器、载荷传感器和限位开关信号。4.如权利要求3所述的运行数据采集系统，其特征是：所述大车电机(10)在运行过程中产生的所述运行数据反馈给所述第一伺服驱动器(5)，所述第一伺服驱动器(5)再将所述运行数据发送给所述控制器(2)；所述大车电机(10)在运行过程中产生的所述运行数据为伺服电机运行数据；所述小车电机(11)在运行过程中产生的所述运行数据反馈给所述第二伺服驱动器(6)，所述第二伺服驱动器(6)再将所述运行数据发送给所述控制器(2)；所述小车电机(11)在运行过程中产生的所述运行数据为伺服电机运行数据；所述主提升电机(13)在运行过程中产生的所述运行数据反馈给所述第三伺服驱动器(7)，所述第三伺服驱动器(7)再将所述运行数据发送给所述控制器(2)；所述主提升电机(13)在运行过程中产生的所述运行数据为伺服电机运行数据；所述电视杆电机(12)在运行过程中产生的所述运行数据反馈给所述第四伺服驱动器(8)，所述第四伺服驱动器(8)再将所述运行数据发送给所述控制器(2)；所述电视杆电机(12)在运行过程中产生的所述运行数据为伺服电机运行数据。5.如权利要求4所述的运行数据采集系统，其特征是：采用了队列的数据传递方法，所述队列按照先进先出的方式进行所述运行数据的传递，即先进入所述队列的所述运行数据，也最先从所述队列中读取；所述运行数据保存在所述计算机(1)的数据存储文件中，所述队列的缓冲区能够暂存未被所述数据存储文件写入的所述运行数据。6.如权利要求5所述的运行数据采集系统，其特征是：所述数据存储文件格式为TDMS，所述数据存储文件逻辑层有三层结构，包括第一层、第二层和第三层，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁骏，张鹏，何志军，李波，张志强，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：