[發明專利]一種伺服驅動系統長程監控方法

有效

• 申請號: 201710306632.4
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107247650B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 李葉松;謝凌
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30;G05B19/048
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

1.一種伺服驅動系統長程監控方法，包括初始化步驟、點數據采集步驟、事件檢測步驟、事件判決步驟和事件數據包保存步驟，其特征在于：

(1)初始化步驟，包括以下子步驟：

(1.1)在伺服驅動系統存儲空間中劃分出前端存儲區、事件信息存儲區和采樣數據存儲區，三塊存儲區大小分別為F，E和P個字節，并分別由前端采樣隊列、事件信息隊列和采樣數據隊列管理；

前端采樣隊列為循環隊列，隊列元素為點數據；

事件信息隊列為先入先出隊列，隊列元素為事件信息數據；

采樣數據隊列為先入先出隊列，隊列元素為采樣數據段；

(1.2)配置事件數據控制表、檢測周期和特征事件最小時間間隔，事件數據控制表配置內容包括采樣周期、穩態變量個數、第一采樣編號列表、第二采樣編號列表、前端采樣段長度和觸發采樣段長度，檢測周期為100ms～1000ms，特征事件最小時間間隔為1s～10s；

(1.3)計算前端采樣隊列、事件信息隊列和采樣數據隊列中隊列元素大小；

前端采樣隊列的隊列元素為點數據，其大小A等于從采樣接口獲取的動態變量數值大小與第一采樣編號列表長度的乘積；

事件信息隊列的隊列元素為事件信息數據，事件信息數據包括事件代碼、事件時間、前端采樣段長度和穩態變量段，其大小B為各構成部分大小之和；

采樣數據隊列的隊列元素為采樣數據段，其大小C為點數據大小和采樣數據段長度的乘積，采樣數據段長度為前端采樣段長度和觸發采樣段長度之和；

(1.4)計算三個存儲區對應管理隊列最大長度，計算依據為隊列所管理的存儲區容量和隊列元素大小；

前端采樣隊列最大長度M為F/A的整數部分；

事件信息隊列和采樣數據隊列的最大長度相同，為存儲區中能夠容納事件數據包的最大個數，其值為E/B和P/C整數部分的較小者；

當前端采樣隊列最大長度M小于事件數據管理器中指定的前端采樣段長度時，將前端采樣段長度修正為M；

(1.5)將前端采樣隊列、事件信息隊列和采樣數據隊列的長度初始化為0，同時執行步驟(2)和步驟(3)；

(2)點數據采集步驟，按照事件數據控制表中指定的采樣周期，重復執行以下子步驟：

(2.1)按照事件數據控制表中的第一采樣編號列表中的采樣編號，調用采樣接口獲取相應動態變量數值；

(2.2)獲取的動態變量數值在事件數據控制表的點數據緩沖區中臨時存儲；

(2.3)當完成第一采樣編號列表中各采樣編號對應動態變量數值的采集和存儲后，將保存在點數據緩沖區的動態變量數值作為點數據，保存到前端采樣隊列中；

(3)事件檢測步驟，每當達到檢測周期時，循環執行以下子步驟：

(3.1)故障事件檢測，按照從高位向低位的順序，依次檢查伺服驅動系統的故障標志位，若某個故障標志位置位，執行子步驟(3.2)；所有故障標識位均未置位則執行子步驟(3.3)；

(3.2)生成該故障標志位所代表故障的故障事件代碼，然后轉步驟(4)；

(3.3)特征事件檢測，根據第二采樣編號列表，使用采樣接口獲取相應各動態變量數值，檢查所獲取的動態變量數值是否變化或者所獲取的動態變量數值是否超過設定的閾值，是則伺服驅動系統處于非穩定運行狀態，認為發生特征事件，執行子步驟(3.4)；否則等待下一個檢測周期，轉子步驟(3.1)；

(3.4)生成該特征事件對應的特征事件代碼，然后執行步驟(4)；

(4)事件判決步驟，包括以下子步驟：

(4.1)判斷本次事件代碼是否和前一次事件代碼相同，是則執行子步驟(4.2)，否則執行子步驟(4.4)；

(4.2)判斷本次事件代碼類型，為故障事件代碼則轉子步驟(4.5)，為特征事件代碼，執行子步驟(4.3)；

(4.3)判斷兩次特征事件發生的時間間隔是否大于規定的最小時間間隔，是則執行子步驟(4.4)，否則轉子步驟(4.5)；

(4.4)記錄下故障事件代碼或者特征事件代碼、事件時間，同時停止步驟(3)的執行，執行步驟(5)；

(4.5)等待步驟3中下一檢測周期檢測到的事件代碼，當其到達時，轉子步驟(4.1)；

(5)事件數據包保存步驟，包括以下子步驟：

(5.1)判斷事件信息隊列或采樣數據隊列中隊列元素個數是否未到達最大隊列長度，是則執行子步驟(5.2)；否則表明存儲區已經沒有空間容納新的事件數據包，轉子步驟(5.7)；

(5.2)構造事件信息數據并保存在事件信息數據隊列中；

從子步驟(4.5)獲取事件代碼、事件時間，從事件數據控制表獲取前段采樣段長度；將用戶所關心的穩態變量數值存儲在穩態變量段中，穩態變量段中所包含的穩態變量個數和事件數據管理器中規定的穩態變量個數一致，所述穩態變量包括伺服驅動系統內部狀態、控制參數、接口狀態；

將事件代碼、事件時間、前段采樣段長度和穩態變量段構成事件信息數據，保存在事件信息隊列的末尾；

(5.3)按照采集時間順序將前端采樣隊列中的點數據，復制到采樣數據隊列末尾隊列元素的前端采樣段中，復制的點數據個數由事件數據管理器的前端采樣長度指定；

(5.4)子步驟(2.3)中即時獲取的點數據，在保存到前端采樣隊列的同時，填充到采樣數據隊列末尾隊列元素的觸發采樣段中；

(5.5)判斷觸發采樣段中已經填充的點數據個數，是否達到事件數據控制表中的觸發采樣段長度，是則執行子步驟(5.6)，否則轉子步驟(5.4)；

(5.6)將事件信息隊列和采樣數據隊列的長度加1；

(5.7)恢復步驟(3)執行。