一种PLC控制器故障定位诊断方法及系统与流程

本发明提出了一种plc控制器故障定位诊断方法及系统，涉及plc控制器故障定位诊断。

背景技术：

1、随着工业自动化技术的不断发展，可编程逻辑控制器（plc）作为工业自动化控制系统的核心部件，在工业自动化领域的应用越来越广泛。plc通过与各种传感器和执行器进行交互，实现对工业设备的精确控制。然而，在实际应用中，由于各种因素的影响，plc控制系统可能会出现故障或异常，导致生产线的中断或产品质量下降。因此，如何对plc控制系统进行有效的故障检测和定位，成为了工业自动化领域亟待解决的问题。目前，对于plc控制系统的故障检测和定位，通常采用基于预设控制运行数据的比较和判断方法。然而，这种方法往往只能实现粗略的故障定位，无法准确判断故障的具体位置和原因。同时，当plc控制系统中存在多个功能模块和区域时，各模块和区域之间的指令交互关系复杂，容易出现综合重叠区域，进一步增加了故障定位和处理的难度。

技术实现思路

1、本发明提供了一种plc控制器故障定位诊断方法及系统，用以解决传统方法对于plc控制系统的故障检测和定位，通常采用基于预设控制运行数据的比较和判断方法。然而，这种方法往往只能实现粗略的故障定位，无法准确判断故障的具体位置和原因。同时，当plc控制系统中存在多个功能模块和区域时，各模块和区域之间的指令交互关系复杂，容易出现综合重叠区域，进一步增加了故障定位和处理的难度等问题：

2、本发明提出的一种plc控制器故障定位诊断方法及系统，所述方法包括：

3、s1、按照plc控制功能类型以及各类型之间的指令交互关系，对plc进行区域种类的划分，获得控制区域、功能区域和综合重叠区域，进而获得模块区域；

4、s2、计算每个模块区域的控制运行差值，获得控制差值，根据所述控制差值对每个模块区域的控制状态进行判定，获得可疑模块和正常模块的判定结果；

5、s3、根据可疑模块和正常模块的预设控制运行数据计算控制相似度，根据所述控制相似度对可疑模块进行数据分组替换，根据替换信息计算替换成功率，对可疑模块进行异常判定，获得异常定位信息，根据异常定位信息对综合重叠区域进行异常补偿判定。

6、进一步地，所述s1包括：

7、根据plc的控制类型划分控制区域模块，获得多个控制区域；

8、根据plc的功能类型划分功能区域模块，获得多个功能区域；

9、根据所述控制区域与功能区域获取综合重叠区域。

10、进一步地，所述根据所述控制区域与功能区域获取综合重叠区域，包括：

11、提取控制区域在功能区域中进行控制指令输入的区域，获得多个第一重叠区域；

12、提取功能区域在控制区域中进行功能指令输出的区域，获得多个第二重叠区域；

13、将第一重叠区域与第二重叠区域进行组合，获得综合重叠区域，所述综合重叠区域的每个区域即为模块区域。

14、进一步地，所述s2包括：

15、获取每个模块区域的预设控制运行数据；

16、获取每个模块区域的实际运行数据，对所述实际运行数据进行预处理，获得实际处理数据；

17、计算每个模块区域的实际处理数据与预设控制运行数据的差值，获得控制差值，将所述控制差值与预设控制阈值进行比较，获得比较结果，根据比较结果对每个模块区域的控制状态进行判定，获得判定结果。

18、进一步地，所述根据比较结果对每个模块区域的控制状态进行判定，获得判定结果，包括：

19、当控制差值大于预设控制阈值时，将plc的控制状态判定为可疑状态，将对应模块区域判定为可疑模块；

20、当控制差值小于等于预设控制阈值时，将plc的控制状态判定为正常状态，将对应模块区域判定为正常模块；

21、获得初步判定结果，当模块区域的综合重叠区域为可疑模块时，获取综合重叠区域的第一重叠区域和第二重叠区域的初步判定结果，为综合重叠区域的补偿判定结果。

22、进一步地，所述s3包括：

23、获取可疑模块的预设控制运行数据和正常模块的预设控制运行数据，获得综合数据；

24、根据所述综合数据计算每个可疑模块和正常模块的控制相似度，对每个可疑模块与其控制相似度最高的正常模块进行绑定，获得绑定关系；

25、根据预设条件提取每个绑定关系中的正常模块的可替换数据对所述绑定关系中的可疑模块的可替换数据进行替换，获得替换信息。

26、进一步地，所述根据预设条件提取每个绑定关系中的正常模块的可替换数据对所述绑定关系中的可疑模块的可替换数据进行替换，获得替换信息，包括：

27、根据控制类型对正常模块的可替换数据进行分组，获得替换分组数据；

28、通过所述替换分组数据对绑定关系中的可疑模块的可替换数据的对应替换分组数据进行替换，获得多个替换分组数据的替换信息，获取替换信息的替换后实际控制运行数据，计算替换成功率，根据所述替换成功率对可疑模块进行异常判定，获得异常定位信息；

29、进一步地，所述根据所述替换成功率对可疑模块进行异常判定，获得异常定位信息，包括：

30、将所述替换成功率与预设成功阈值进行比较；

31、当所述替换成功率大于所述预设成功率阈值时，将对应的可疑模块判定为正常模块；

32、当所述替换成功率小于等于所述预设成功率阈值时，将对应的可疑模块判定为异常模块；

33、所述异常模块的位置信息即为异常定位信息。

34、进一步地，所述根据异常定位信息对综合重叠区域进行异常补偿判定，包括：

35、当异常定位信息中存在综合重叠区域时，获取综合重叠区域的第一重叠区域和第二重叠区域的异常判定信息，当异常判定信息中存在异常模块时，获得异常补偿判定的异常定位信息；

36、当异常定位信息中不存在综合重叠区域时，不进行异常补偿判定。

37、进一步地，所述系统包括：

38、区域划分模块，用于按照plc控制功能类型以及各类型之间的指令交互关系，对plc进行区域种类的划分，获得控制区域、功能区域和综合重叠区域，进而获得模块区域；

39、初步可疑判定模块，用于计算每个模块区域的控制运行差值，获得控制差值，根据所述控制差值对每个模块区域的控制状态进行判定，获得可疑模块和正常模块的判定结果；

40、异常定位判定模块，用于根据可疑模块和正常模块的预设控制运行数据计算控制相似度，根据所述控制相似度对可疑模块进行数据分组替换，根据替换信息计算替换成功率，对可疑模块进行异常判定，获得异常定位信息，根据异常定位信息对综合重叠区域进行异常补偿判定。

41、本发明有益效果：通过对plc进行区域种类划分和模块化管理，可以更加精确地定位和控制各个部分的功能，从而提高整个系统的故障识别定位精度。计算控制运行差值、进行状态判定和异常判定，能够迅速发现潜在异常区域并进行处理，避免故障扩大或影响生产线的正常运行。通过数据分组替换和异常补偿判定，可以实现精细化数据指令的异常识别。区域种类划分和模块化设计使得plc系统故障识别更加灵活，易于根据实际需求进行扩展和修改。