为工业自动化设备设计友好的报警界面

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为工业自动化设备设计友好的报警界面 
刘曼曼・,张若楠z 
(1.安徽省巢湖市第一中学,安徽巢湖238000;2.安徽省铜陵市皖江新兴产业技术发展中心,安徽铜陵244000) 

摘要:自动化设备长时间全自动运行过程中,有可能出现各种异常,需及时提示操作人员。设计一款文、图、声 

体的报警界面有助于操作人员快速发现和解决问题。通过站点自动扫描发现故障、数据库查询获得故障信息,并 
弹出报警界面展示信息。 
关键词:报警;数据库 

l 引言 
全自动设备在没有人工干涉的情况下,通过电气、传感 
器、电机及智能控制设备实现工艺操作.完成从上料、定位、 
加工处理到收料的全过程。大型全自动设备结构复杂,需要 
控制多个伺服电机、监控几百个传感器,需长时间无间断运 
行。在自动化设备全自动运行过程中,难免会出现各种异常。 
系统应能及时给出准确的报警信息,有必要设计一款友好的 
报警界面给出明确的故障点.及一目了然的解决方法,为人 
工处理提供帮助。友好的自动报警系统方便工人及时发现故 
障、给出故障位置及导致故障可能的原因,同时通过自动处 
理方案或人工干预.实现不同后续干预动作流程,提高了成 
品率和安全性。 
2设计思想 
报警是一条诊断的、预测的或指导的信息,用来提醒操纵 
员并且促使其注意到过程或系统偏差。全自动系统需要及时 
发现系统异常或故障并能对异常参数的识别、记录和报警。 
系统需要对故障实时监视。在控制系统软件中通过循环扫描 
系统各部分状况来及时发现问题。对于一个全自动大系统设 
计者必须考虑到它所有可能出现的故障和异常,所以故障和 
异常信息量很大,通过建立数据库全面保存和管理这些信息。 
建立故障信息数据库,包含所有可能的故障信息。发现故障 
后要能及时进行报警,响铃示警,在屏幕中弹出报警信息,提 
示用户系统有异常或故障。报警信息提示中给出故障类型、 
故障原因、故障解决方案和故障位置图片等,并将错误信息 
记录数据库,如图1所示。 

囱崮 
图1报警信息提示 
3过程实现 
设计完整的报警信息界面需要自动监控功能,发现故障、 
报警数据库提供信息、故障处理、报警界面展示等。具体报 
警流程如图2所示。 

、 

蓄 与 

否 
图2系统报警流程 
3.1故障监控 
全自动系统需要及时发现系统异常或故障并能及时报警。 
系统需要对故障实时监视。控制系统软件中通过循环扫描系 
统各部分状况来及时发现问题。将自动化设备根据位置成不 
同的站点.系统建立站点故障索引。循环扫描每个站点如果 
发现异常就将此站点的站点故障索引置标记。主系统程序首 
先循环扫描各站点,发现某站点有问题后,再具体检索此站 
点状况.确定故障具体位置。 
3.2故障信息管理 
对于一个全自动大系统设计者必须考虑到它所有可能出 
现的故障和异常。所以故障和异常信息量很大,通过建立数 
据库全面保存和管理这些信息。建立故障信息数据库,包含 
所有可能的故障信息。数据库包括故障站点表、详细故障信 
(下转第48页) 

收稿日期:2016—08—22 
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(上接第40页) 
息表、 前故障 求表、历史故障记录表等。其巾详细故障 
信息表丰嘤1人】容包括故障等级、故障站点、故障编号、故障 
位置、故障原 、故障解决方法等。数据库中将故障分等级, 
这里为3个等级,分别为:普通、重要、严重 其中普通等 
级故障为/f<影响系统正常一r作,或对系统有潜在影响的故障, 
处理方法是给…提示提醒用户,不做其他处理。重要等级故 
障将影响系统运行或影响产品质量,处理方法是给f{J故障位 
置、敞障说}IJj、处理方法。严重等级故障将严重影响系统运 
行,处理疗法是给fl{故障位置、故障说明,等待人T干预, 
并给f{{后续处删,,法 
为用户能及}Ilf r解故障方位,对每个故障位置进行拍照保 
存I皋l片,坪仵 片 画…故障位置,以便H】户准确定位。图片 
信息史件位 也保 在数据库巾,数据结构罔如 3所示。 

图3数据库结构图 
3.2.1故障处理 
』发现故障后曼能及时进行报警,在屏幕【fI弹f『J报警信息, 
提,J 川户系统 ‘坪常或故障。报警信息中给f{{故障类型、故 
障原 、故障解决方案和故障位置 片等,并将错误信息记 
录数据怍 、敞障解决方案根据报警等级,普通警报不需要立 
即处 , “继续”;严重报警则为最高级}jfJ的报警,这将 
导敛系统 饥, 能正常l 作. 此需要找 业维修人员进 
行维修处 ,减少.J{,i失.. 
3.2.2界面设计 
报警 临他』¨弹¨{贞面并响铃提示。报警界面设计分3 
种 示方式:按键、文本、罔片显示 按键包括:站点选择 

48电 巧与维 … 电脑缩程技巧与维护 — 

按键、负面切换按键、处理按键(继续、停止)。义本包括故 
障类型、故障原 描述、故障纠正方案等。冈片!Ii!_永出现故 
障位置,其中用红色圈L}I具体故障位置 、 
4测试结果 
系统控制软件F1动运行,由主程序中的循环雌测程序扫 
捕各站点,在运行过程中如发现异常将对故障进行报警.对 
故障进行解析,并从数据库中调J【斗j详细故障信息 『拜幕中进 
行显示并显示故障所在位置图。图显示发现故障弹}¨的报警 
信息界面。 4巾发现3处异常,显示}}f Fc升降机蚌常给出 
纠正方法, 片 示故障位置,另外两处故障nJ‘通过上下按 
键切换页面 示,、 

蓝 l}嫩..I ‰l 盛 璐 I 粥I 
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图4报警界面 
自动报警系统运行稳定,界面方便T:人及时发现故障、 
给jIJ故障位置及导致故障可能的原因,为系统F{动运行提供 
了保障.可对各种}1动化设备故障控制提供借誉 
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