CN107570692A - 一种铸造工艺时间数据解析方法及其应用的监控*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸造工艺时间数据解析方法及其应用的监控***。本发明公开了天车领域内的一种铸造工艺时间数据解析方法，包括以下步骤：1）通过安装在浇包上称重传感器按一定时间间隔测定浇包称重数据，并将其存入第一数组中；2）计算第一数组中相邻两数组节点重量数据差值，并将该差值与设定值进行比较，记录结果，并将该结果按时间顺序存入第二数组中；3）按照顺序对第二数组中连续x个结果进行两种条件判断，将第一种判断结果存入第三数组中，将第二种判断结果存入第四数组中；4）根据第三数组和第四数组结果判断浇包工作开始时间和结束时间，本发明根据重量变化趋势求出出铁时间、浇注时间及转运时间，为出铁与浇注过程等类似天车应用的数字化改造，可用于天车控制中。

Description

一种铸造工艺时间数据解析方法及其应用的监控***

技术领域

本发明涉及一种天车，特别涉及一种天车监控***。

背景技术

天车作为传统铸造企业经典的转运设备，其控制柜往往位于天车之上，工况数据（如电压、电流、频率、功率、功率因数、能耗、温度、载荷等）因不便于采集或处理，在状态诊断、故障预测、健康评价、预测评估等数据信息利用方面相对空白。

另一方面，在铸造工厂，铁水熔炼质量合格后，一般采用浇包承接铁水，经扒渣后再将浇包从炉前转运至浇箱工位进行测温、浇注。在有球化、蠕化、孕育处理等工艺需求时，浇包往往还需在对应的设备间转移。在浇注时，传统铸造企业的浇包一般采用手动摇包或电动摇包方式，将浇包内的铁水浇注至砂箱的水口盆处。

在此过程中，数字化方面需重点关注的工艺与质量数据为出铁重量、出铁持续时间、转运时间、浇注重量、出铁时间等，如出铁过少导致浇不足产生废件、出铁过多剩余铁水只能倾倒至坩埚而产生浪费、出铁随流孕育时间要求占出铁持续时间的70%左右、转运时间过长导致性能衰退或浇注温度不合、浇注重量用来统计铸件重量占出铁量的比例、出铁持续时间过长导致性能衰退或浇注温度不合等。但传统铸造企业因数字化、网络化、智能化基础条件相对较弱，其常规转运设备往往为天车，称重使用天车称或吊钩称，带LED屏显示当前实时重量，其重量数据一般没有传输至地面。上述工艺与质量参数的获取往往依靠人工记忆及掐表计时，加之炉前及浇注高温、多尘、劳动繁重、人手不足，因人为失误导致铸件质量缺陷、信息反馈不及时或缺漏等问题时有发生。或因个别操作人员责任心不强，反馈数据不真实，以致误导后续质量分析，质量追溯也无从依据。

针对上述应用场景，尤其是利用重量求时间方面的应用，暂未查到出铁和浇注称重***相关专利。

现有的相近技术主要有以下几种：

芜湖新兴铸管有限责任公司发明专利“一种铁水在线称量***”,申请号为201310513083.X，“应用于高炉出铁过程，所述铁水采用铁水罐车装载，所述的铁水罐车在钢轨上运行，所述的钢轨上设置一体式称重单元。采用上述技术方案，通过计算机***，实现人工工作程序化，解决铁水成品发运量大、计量管理人员管理不方便的问题，提高生产管理的自动化水平 ；实现了出铁过程中的铁水在线自动称量，既获得了过程数据，又保证了摆动溜槽的合理摆动 ；既减轻了工人劳动强度，又保证了铁水出铁的重量命准率”。该专利的称重设置在钢轨上，相关出铁重量数据提取到计算机中处理，没有涉及浇注过程的信息，出铁时间信息的获取方法没有给出。

安庆帝伯格茨缸套有限公司发明专利“一种铁水称重浇注装置”,申请号为201520543772.X，“提供一种铁水称重浇注装置，包括底座、支撑架、浇包、称重传感器和显示屏，所述底座与所述支撑架之间通过所述称重传感器连接，所述浇包与所述支撑架的上端转动连接，所述显示屏与所述称重传感器电连接。采用本发明称重装置的称重法使铁水重量的控制精度有了较大的提高”。该专利的称重设置在底座与所述支撑架之间，相关浇注重量数据在显示屏上显示，没有涉及出铁过程的信息，出铁时间信息的获取方法没有给出。

山西省高平市泫氏铸业有限公司发明专利“浇注称重装置”,申请号为201120039876.9,”主要用于离心铸造过程的金属液定量，它包括具有驱动装置的车体，其特征是车体上设有称重传感器，称重传感器连接显示器。本发明结构简单，使用方便，可以对生产过程中需求金属液量进行精确地控制，其可控性更强。外接大屏幕显示金属液重量值，操作人员可以在倾倒金属液同时读出金属液重量，而进行严格控制金属液量的多少”。该专利的称重设置在地面的驱动车体上，相关浇注重量数据在显示屏上显示，没有涉及出铁过程的信息，出铁时间信息的获取方法没有给出。

宁夏共享模具有限公司发明专利“梁式全自动浇注机”,申请号为201610784271.X,”提供了一种梁式全自动浇注机，包括支架；可移动地设置在支架上的大车机构；可移动地设置在大车机构的横梁上的小车机构；顶部设置在小车机构上的升降***；设置在升降***的底部的回转机构；设置在回转机构的上的称重机构；设置在称重机构上的倾转机构；设置在倾转机构上的包架；以及被倾转机构驱动可相对于包架枢转的倾转架；其中，倾转机构的机架上设置有随流孕育装置、测温***和视频***。本发明的目的在于提供一种能够定点、定量、定速的高质量浇铸的梁式全自动浇注机”。该专利的称重设置在梁式全自动浇注机的天车回转机构上，进行铁水包内的铁水重量的称量，相关数据处理集成与显示未涉及，也没有涉及出铁过程的信息，浇注时间信息的获取方法没有给出。

现有技术或集中于出铁过程的重量计量与监控，或集中于浇注过程的重量计量与监控，但对出铁时间、转运时间、浇注时间等工艺或质量控制相关的数据获取方法没有涉及。

发明内容

本发明的目的是提供一种铸造工艺时间数据解析方法及其应用的监控***，通过提取天车状态及工况数据，进行数据的统计与分析，以及根据重量变化趋势求出出铁时间、浇注时间及转运时间，为出铁与浇注过程等类似天车应用的数字化改造。

本发明的目的是这样实现的：一种铸造工艺时间数据解析方法，包括以下步骤：

1）通过安装在浇包上称重传感器按一定时间间隔测定浇包称重数据，并将其存入第一数组中；

2）计算第一数组中相邻两数组节点重量数据差值，并将该差值与设定值进行比较，记录结果，并将该结果按时间顺序存入第二数组中；

3）按照顺序对第二数组中连续x个结果进行两种条件判断，将第一种判断结果存入第三数组中，将第二种判断结果存入第四数组中；

4）根据第三数组和第四数组结果判断浇包工作开始时间和结束时间。

作为本发明的进一步限定，步骤1）中第一数组包括D₀~D_n，且第一数组采用先进先出方式，当称重数据超过n个后，D₀内的数据移出数组，D₁内的数据移入D₀内，依次类推，D_n内的数据移入D_n-1。

作为本发明的进一步限定，步骤2）具体方法为：计算a=D_m-D_m-1，m∈[1，n]，m为整数；并将a与设定值b进行比较，设定值b为单位时间内平均出铁重量乘以一定的试验系数后的值，若a＜b，则记录结果为0，若a≥b，则记录结果为1，将上述结果存入第二数组C₁~C_n。

作为本发明的进一步限定，步骤3）具体方法为：

将第二数组C₁~C_n中连续x个数据进行第一种条件判断，先将C₁~C_x中连续出现1的次数i与设定值j进行对比，若i＜j，则记录结果为0，若i≥j，则记录结果为1，再将C₂~C_x+1中连续出现1的次数i与设定值j进行对比，若i＜j，则记录结果为0，若i≥j，则记录结果为1，依次类推；最终将第一种判断结果存入第三数组S₁~S_n；

将第二数组C₁-C_n中连续x个数据进行第二种条件判断，先将C₁-C_x中连续出现0的次数p与设定值q进行对比，若p＜q，则记录结果为0，若p≥q，则记录结果为1，再将C₂~C_x+1中连续出现0的次数p与设定值q进行对比，若p＜q，则记录结果为0，若p≥q，则记录结果为1，依次类推；最终将第二种判断结果存入第四数组E₁~E_n。

作为本发明的进一步限定，步骤4）具体方法为：四个数组中的时间节点均一一对应，将第三数组中第一个记录的1的时间节点向前推移j个时间节点即为浇包工作开始时间，将第四数组中第一个记录1的时间节点向前推移q个时间节点即为浇包结束时间。

一种铸造工艺监控***，其特征在于，包括：

位置数据反馈单位，包括分别安装在前后运动电机、左右运动电机、上下运动电机上的前后运动编码器、左右运动编码器以及上下运动编码器，前后运动编码器、左右运动编码器以及上下运动编码器通过第一无线数传模块与监控主机相连；

重量数据反馈单元，包括安装在吊钩上的称重传感器，所述称重传感器与称重变送仪通过无线数据通信，所述称重变送仪设置在驾驶舱内，驾驶舱内还设置有电子屏，所述电子屏与称重变送仪相连；所述称重变送仪通过第二无线数传模块与监控主机相连；

温度数据反馈单元，包括安装在电机外壳上的磁吸式温度传感器，所述磁吸式温度传感器通过第三无线数传模块与监控主机相连；

所述第一无线数传模块与第四无线数传模块进行远程通信，第二无线数传模块与第五无线数传模块进行远程通信、第三无线数传模块与第六无线数传模块进行远程通信，第四无线数传模块、第五无线数传模块、第六无线数传模块均连接在监控主机上，第四无线数传模块、第五无线数传模块、第六无线数传模块与监控主机之间设置不同的工作频段、收发信道及空中通信速率。

作为本发明的进一步限定，所述第一无线数传模块与前后运动编码器、左右运动编码器、上下运动编码器之间通过串行组网的方式进行级联，前后运动编码器、左右运动编码器、上下运动编码器设置不同的地址，相同的通信波特率、奇偶校验、数据位与停止位。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、结构精简：硬件方面仅需在原有的基础上，将天车的物理位置及称重变送仪的称重数据，通过无线方式传输至地面的监控主机上，无须过多考虑布线、增加其他传感器或功能部件问题。

2、易于拓展：当其他地面的监控主机也需要天车的物理位置及称重变送仪的称重数据时，只需在相应的监控主机旁增加无线数传模块，并在组内配置好相同的工作频段、收发信道及空中通信速率，即可实现一发多收；

3、集成度高：天车的物理位置及称重变送仪的称重数据经解析，以标准OPC协议方式呈现，有需要的第三方软件可以方便调用；

4、使用便捷：通过天车的物理位置及称重变送仪的称重数据，在对应的出铁及浇注阶段，调用相应的时间数据解析方法，即可得出工艺及质量控制所需的出铁开始时间、出铁结束时间、出铁持续时间、浇注开始时间、浇注结束时间、浇注持续时间及转运持续时间；同时相关数据能够自动记录至数据库中，减少数据记录不全、不准确、不及时等问题，降低对操作工人责任心与素质的依赖程度，并减轻操作工人的劳动强度与压力；

5、监测***软件通过建立天车状态及工况监测模型，匹配当前数据（状态参数、工况数据外、产品信息、维保记录、绩效数据、环境参数）与标准值或区间，实现进行状态诊断、故障预测、健康评价、预测评估等功能。

附图说明

图1为本发明中监控***结构示意图。

图2为本发明四个数组使用状态示意图。

其中，1前后运动电机；2前后运动编码器；3左右运动电机；4左右运动编码器；5上下运动电机；6上下运动编码器；7第一无线数传模块；8第四无线数传模块；9吊钩称；10称重变送仪；11吊钩称无线发射器；12称重变送仪无线接收器；13驾驶仓；14电子屏；15第二无线数传模块；16第五无线数传模块；17监控主机；18浇注砂箱；19熔炼炉；20磁吸式温度传感器；21天车电控柜；22第三无线数传模块；23第六无线数传模块。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示的一种铸造工艺监控***，其特征在于，包括：

位置数据反馈单位，包括分别安装在前后运动电机1、左右运动电机3、上下运动电机5上的前后运动编码器2、左右运动编码器4以及上下运动编码器6，前后运动编码器2、左右运动编码器4以及上下运动编码器6通过第一无线数传模块7与监控主机17相连，第一无线数传模块7与前后运动编码器2、左右运动编码器4、上下运动编码器6之间通过串行组网的方式进行级联，前后运动编码器2、左右运动编码器4、上下运动编码器6设置不同的地址，相同的通信波特率、奇偶校验、数据位与停止位；

重量数据反馈单元，包括安装在吊钩上的称重传感器，称重传感器与称重变送仪10通过无线数据通信，称重变送仪10设置在驾驶舱13内，驾驶舱13内还设置有电子屏14，电子屏14与称重变送仪10相连；称重变送仪10通过第二无线数传模块15与监控主机17相连；

温度数据反馈单元，包括安装在电机外壳上的磁吸式温度传感器20，磁吸式温度传感器20通过第三无线数传模块22与监控主机17相连；

第一无线数传模块7与第四无线数传模块8进行远程通信，第二无线数传模块15与第五无线数传模块16进行远程通信、第三无线数传模块22与第六无线数传模块23进行远程通信，第四无线数传模块8、第五无线数传模块16、第六无线数传模块23均连接在监控主机17上，第四无线数传模块8、第五无线数传模块16、第六无线数传模块23与监控主机17之间设置不同的工作频段、收发信道及空中通信速率。

本发明工作时，包括以下几个过程：

位置数据反馈

天车通过电机驱动，进行浇包的转运，如从熔炼炉19承接铁水，至浇注砂箱18区进行浇注；其中，电机驱动为前后运动电机1、左右运动电机3及上下运动电机5，承接铁水的浇包位置信息由装载于各电机上的绝对式编码器反馈，如前后运动编码器2、左右运动编码器4及上下运动编码器6，即三个绝对式编码器的数值共同确定浇包所处的空间位置。

为将位置数据传至监测***主机17，考虑到天车布线不易，采用编码器通信第一无线数传模块7与编码器通信第四无线数传模块8组对，利用无线通信方式进行串行数据的传输；其中，编码器通信第四无线数传模块8与监测***主机17相连；利用串行组网方式，将编码器通信第一无线数传模块7与前后运动编码器2、左右运动编码器4及上下运动编码器6级联，各编码器设置不同地址，相同的通信波特率、奇偶校验、数据位与停止位。

重量数据反馈

目前传统铸造企业所用的天车称重装置一般为两种，超过50T的常采用天车称方式，50T及其以下的常采用吊钩称方式；天车称方式下，称重传感器电信号直接以有线方式接入称重变送仪10，此时称重变送仪10一般位于驾驶仓13内，称重数据通过电子屏14进行显示；吊钩称方式下，称重传感器位于吊钩称9内，通过吊钩称无线发射器11与称重变送仪无线接收器12组对方式，将称重传感器的电信号所代表的值传送至称重变送仪10，经称重变送仪10滤波解析后，再将实际物理称重值在电子屏14上加以显示，此时称重变送仪10与电子屏14一般位于方便观察的位置。

为将称重数据传至监测***主机17，与位置反馈相关功能部件方式类似，采用称重数据通信第二无线数传模块15与称重数据通信第五无线数传模块16组对，利用无线通信方式进行串行数据的传输。其中，称重数据通信第五无线数传模块16与监测***主机17相连；称重数据通信第二无线数传模块15与称重变送仪10相连；并设置相同的通信波特率、奇偶校验、数据位与停止位。

电力参数及温度数据反馈

常用的天车工况参数除载荷重量外，还有天车的电力参数如电压、电流、频率、功率、功率因数、能耗等与电机温度。

电力参数采用多功能电力仪表，采集天车控制***的电压、电流、频率、功率、功率因数、能耗等电力参数，对外采用Modbus串行通信。

因传统铸造企业天车所使用电机年代较久，其驱动部分也基本不带软起动器或变频器，最为关键的电机轴温数据很难获取，本发明采用易于操作的间接式测温，将磁吸式温度传感器20依靠磁力吸附于电机外壳，其电信号通过置于天车电控柜21内的多路温度变送器进行转换，通过测量传导至电机表面的温度来间接反映电机轴温，其中，多路温度变送器对外也采用Modbus串行通信。

为将电力参数及温度数据传至监测***主机17，与位置反馈相关功能部件方式类似，采用电力及温度参数通信第三无线数传模块22与电力及温度参数通信第六无线数传模块23组对，利用无线通信方式进行串行数据的传输。其中，电力及温度参数通信第六无线数传模块23与监测***主机17相连；利用串行组网方式，电力及温度参数通信第三无线数传模块22与多路温度变送器、多功能电力仪表级联，多路温度变送器与多功能电力仪表设置不同地址，相同的通信波特率、奇偶校验、数据位与停止位。

无线通信

为避免位置反馈数据与重量反馈数据通信串扰，编码器通信第一无线数传模块7与编码器通信第四无线数传模块8为一组，称重数据通信第二无线数传模块15与称重数据通信第五无线数传模块16为一组，电力及温度参数通信第三无线数传模块22与电力及温度参数通信第六无线数传模块23为一组，吊钩称无线发射器11与称重变送仪无线接收器12为一组。组内设置相同的工作频段、收发信道及空中通信速率，组间设置不同的工作频段、收发信道及空中通信速率，以降低传输过程中的干扰，提高传输性能。

对于上述监控***，还可通过监控浇包重量的变化来测算浇包工作的开始时间和结束时间，从而将其记录在监控主机内，以便后期数据追溯以及分析，从而提高生产的自动化程度，具体的测算方法为：

一种铸造工艺时间数据解析方法，包括以下步骤：

1）通过安装在浇包上称重传感器按一定时间间隔测定浇包称重数据，并将其存入第一数组中，如图2所示，第一数组包括D₀~D_n，且第一数组采用先进先出方式，当称重数据超过n个后，D₀内的数据移出数组，D₁内的数据移入D₀内，依次类推，D_n内的数据移入D_n-1；

2）计算第一数组中相邻两数组节点重量数据差值，并将该差值与设定值进行比较，记录结果，并将该结果按时间顺序存入第二数组中，具体方法为：计算a=D_m-D_m-1，m∈[1，n]，m为整数；并将a与设定值b进行比较，设定值b为单位时间内平均出铁重量乘以一定的试验系数后的值，若a＜b，则记录结果为0，若a≥b，则记录结果为1，将上述结果存入第二数组C₁~C_n；

3）按照顺序对第二数组中连续8个结果进行两种条件判断，将第一种判断结果存入第三数组中，将第二种判断结果存入第四数组中，具体方法为：

将第二数组C₁~C₈中连续8个数据进行第一种条件判断，先将C₁~C_x中连续出现1的次数i与设定值6进行对比，若i＜6，则记录结果为0，若i≥j，则记录结果为1，再将C₂~C₉中连续出现1的次数i与设定值6进行对比，若i＜6，则记录结果为0，若i≥6，则记录结果为1，依次类推；最终将第一种判断结果存入第三数组S₁~S_n；

将第二数组C₁-C_n中连续8个数据进行第二种条件判断，先将C₁-C₈中连续出现0的次数p与设定值6进行对比，若p＜6，则记录结果为0，若p≥6，则记录结果为1，再将C₂~C₉中连续出现0的次数p与设定值6进行对比，若p＜6，则记录结果为0，若p≥6，则记录结果为1，依次类推；最终将第二种判断结果存入第四数组E₁~E_n；

4）根据第三数组和第四数组结果判断浇包工作开始时间和结束时间，四个数组中的时间节点均一一对应，将第三数组中第一个记录的1的时间节点向前推移6个时间节点即为浇包工作开始时间，将第四数组中第一个记录1的时间节点向前推移6个时间节点即为浇包结束时间，由于第一数组的初始时间容易获得，因此浇包工作的开始时间、结束时间就可轻易算的。

本发明的具体解析应用如下：

浇包的位置及称重数据解析与应用

根据编码器通信第四无线数传模块8及称重数据通信第五无线数传模块16产品手册中的引脚定义，将无线数传模块与监测***主机17的串行通信接口,通过接插件进行连接；之后在用户在OPC Server中，分别按照编码器与称重变送仪的数据通信协议，进行主被动模式、波特率、数据位、校验位、停止位等参数的配置，以及驱动或读写事务配置，使实时接收到的位置数据与称重数据在OPC Server中，以标准的OPC变量方式呈现，供监测***软件随时调用。

在监测***软件中，以设定的时间间隔分别读取位置数据及称重数据。通过工位区域的合理划分，与所采集的编码位置数据范围对应，进而可判定出当前浇包所处的工位，即判断其是在出铁工位，还是在浇注工位或在哪个浇注砂箱区域内。

当浇包位于出铁工位时，开始调用出铁时间数据解析功能，以期获取出铁开始时间与结束时间数据；当浇包位于浇注工位或某一具体浇注砂箱区域时，开始调用浇注时间数据解析功能，以期获取浇注开始时间与结束时间。出铁结束时间与本轮第一次浇注开始时间之差即为转运持续时间。

浇包工作的时间数据解析与应用

时间数据解析方法

理论依据简述如下：在出铁过程中，即铁水从熔炼炉向浇包内倾注过程中，称重数据会持续增加；在浇注过程中，即铁水从浇包向浇注砂箱内倾注过程中，称重数据会持续减少；即出铁与浇注过程从称重数据变化趋势上看，是相反的过程。

干扰判断出铁或浇注的开始、结束时间因素简述如下：在出铁结束或孕育完成后，操作工人需通过手动摇包或电动摇包方式，将浇包倾斜一定角度后，再利用扒渣工具进行包内扒渣；天车在转运空浇包及承载铁水后的浇包时，吊具及浇包由于惯性而摆动；在浇注时，与扒渣前操作类似，操作工人需通过手动摇包或电动摇包方式，将铁水浇注至砂箱工位。简而言之，只要浇包的状态不是静止的，所获取的当前称重数据会在实际的称重值一定的上下范围内持续波动，有区别的只是持续时间长短而已。

辅助判断出铁或浇注的开始、结束时间因素简述如下：单位时间内平均出铁重量，乘以一定的试验系数后，作为判断相邻单位时间间隔点上的称重值是否存在趋势变化的依据，或称为死区值b，即相邻单位时间间隔点上的称重值的差值a大于死区值b时，才认为有趋势变化；浇包与铁水总重量的最大值与最小值，作为判断出铁或浇注过程中重量是否合规的依据，如判断工艺规定时间内重量超重或超轻，以及进行称重预警和报警；出铁及浇注过程持续时间的最大值与最小值，作为判断出铁及浇注持续时间是否合规的依据，以及进行持续时间预警和报警。

基于以上理论依据、干扰判断因素及辅助判断因素，以出铁的时间数据解析功能为例，进行解析方法的描述。如图2所示，在监测***软件中，共需设置4个数组，即放置当前称重数据的CURR数组D₀~D_n,放置趋势变化判定的COMP数组C₁~C₈，放置出铁开始判定的START数组S₁~S_n，以及放置出铁结束判定的STOP数组E₁~E_n。

监测***软件以设定的时间间隔读取当前重量值，放入CURR数组中，CURR数组的长度根据加窗长度的3~5倍而定，在本示例中取加窗长度为8，CURR数组取长度为32；CURR数组采用FIFO先进先出方式，即当存入的称重数据超过32个时，D0数据移出数组，D1占据D0位置，D2占据D1位置，以此类推，D32占据D31位置。

COMP数组、START数组、STOP数组采用与CURR相同的FIFO先进先出方式，但相比CURR数组落后一个时间间隔。

如果当前的称重数据值与上一时间间隔点上的称重数据值之差大于死区值，认为称重数据在当前时间点上持续增加，相应COMP数组中的值记为1，否则记为0。

在COMP数组上分别套用出铁开始判定与出铁开始判定的加窗窗口，如图中的虚线窗口与点划虚线窗口所示；在出铁开始判定的加窗窗口内，如果有连续的6个1，判定出铁开始或进行中，在START数组相应的时刻点上记为1，否则记为0；在出铁结束判定的加窗窗口内，如果有连续的6个0，认定出铁结束，在STOP数组相应的时刻点上记为1，否则记为0。

则在START数组中，数据从0变为1的时刻（START数组上方虚线箭头所示）前推6个时间间隔，为出铁开始时刻（START数组上方实线箭头所示）；在STOP数组中，数据从0变为1的时刻（STOP数组上方虚线箭头所示）前推6个时间间隔，为出铁结束时刻（STOP数组上方实线箭头所示）。

浇注的时间数据解析过程与上述出铁的时间数据解析过程相反，不再赘述。

时间数据解析功能调用

仍以出铁过程调用为例，监测***软件检测到浇包到达出铁工位后，给时间数据解析功能函数一个使能触发信号；当时间数据解析功能函数正常检测完毕后，输出检测完毕信号、状态闲信号、无错误及错误代码为0，并反馈出铁开始与结束时间，在监测***软件中取两者之差即为出铁持续时间；当监测***软件检测到浇包离开或不在出铁工位，或检测到时间数据解析功能函数输出的错误状态及错误代码不为0时，将错误代码记录至后台数据库后，将时间数据解析功能函数复位。

浇注的时间数据解析功能函数调用方式与上述出铁的时间数据解析功能函数调用方式相似，不再赘述。

电力参数与温度数据解析与应用

与位置及称重数据解析方式类似，根据电力及温度参数通信无线数传模块B（23）产品手册中的引脚定义，通过接插件与监测***主机（17）的串行通信接口进行连接。之后在用户在OPC Server中，按照多路温度变送器与多功能电力仪表的数据通信协议，进行地址、波特率、数据位、校验位、停止位等参数的配置，以及驱动及参数变量配置，使实时接收到的电力参数及温度数据在OPC Server中，以标准的OPC变量方式呈现，供监测***软件随时调用。

在监测***软件中，实时读取并展示电力参数、温度、当前载荷等数据，并根据既定的时间间隔将数据记录至数据库中，以便于后续统计分析。

除本监测***的状态参数（如电压、电流、频率、功率、功率因数、能耗等）、工况数据（如载荷重量、轴温等）外，结合其他信息管理***的数据，如设备管理***中的产品信息（如型号、厂家、绝缘等级、设备进厂时间、寿命周期、供货周期等）、维保记录（如累计工作时长、最近校准日期、最近保养日期等）、绩效数据（如有效载荷、过载系数、灵敏度、测量精度等），及工厂环境监控***中中环境参数（如温度、湿度等），建立天车状态及工况监测模型，通过与设定的标准值匹配，实现进行状态诊断、故障预测、健康评价、预测评估等功能。如：

三相电流不平衡相差5%以上时，进行接触器动作失常、电机误动作或振动等状态诊断；

根据电动机的绝缘等级（如A、E、B、F、H等级），当电机表面温度接近允许的温度（如105℃、120℃、130℃、155℃、180℃等）时，进行电机故障预测；

在天车的保养使用期内及正常工况使用条件下，根据校准及保养期间隔时间给出健康评价，如80%时间间隔以内判为健康状态，80%时间间隔以后判为亚健康状态，亚健康状态下，提醒维护人员及时进行维护、保养及校准；

在天车的寿命周期内及正常工况使用条件下，根据设备进厂时间、寿命周期与天车累计工作时间，给出天车剩余寿命预测评估。结合供货周期信息，提前提醒设备采购人员进行备品备件的备货或大修准备。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种铸造工艺时间数据解析方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）通过安装在浇包上称重传感器按一定时间间隔测定浇包称重数据，并将其存入第一数组中；

2）计算第一数组中相邻两数组节点重量数据差值，并将该差值与设定值进行比较，记录结果，并将该结果按时间顺序存入第二数组中；

3）按照顺序对第二数组中连续x个结果进行两种条件判断，将第一种判断结果存入第三数组中，将第二种判断结果存入第四数组中；

4）根据第三数组和第四数组结果判断浇包工作开始时间和结束时间。

2.根据权利要求1所述的一种铸造工艺时间数据解析方法，其特征在于，步骤1）中第一数组包括D₀~D_n，且第一数组采用先进先出方式，当称重数据超过n个后，D₀内的数据移出数组，D₁内的数据移入D₀内，依次类推，D_n内的数据移入D_n-1。

3.根据权利要求2所述的一种铸造工艺时间数据解析方法，其特征在于，步骤2）具体方法为：计算a=D_m-D_m-1，m∈[1，n]，m为整数；并将a与设定值b进行比较，设定值b为单位时间内平均出铁重量乘以一定的试验系数后的值，若a＜b，则记录结果为0，若a≥b，则记录结果为1，将上述结果存入第二数组C₁~C_n。

4.根据权利要求3所述的一种铸造工艺时间数据解析方法，其特征在于，步骤3）具体方法为：

将第二数组C₁~C_n中连续x个数据进行第一种条件判断，先将C₁~C_x中连续出现1的次数i与设定值j进行对比，若i＜j，则记录结果为0，若i≥j，则记录结果为1，再将C₂~C_x+1中连续出现1的次数i与设定值j进行对比，若i＜j，则记录结果为0，若i≥j，则记录结果为1，依次类推；最终将第一种判断结果存入第三数组S₁~S_n；

将第二数组C₁-C_n中连续x个数据进行第二种条件判断，先将C₁-C_x中连续出现0的次数p与设定值q进行对比，若p＜q，则记录结果为0，若p≥q，则记录结果为1，再将C₂~C_x+1中连续出现0的次数p与设定值q进行对比，若p＜q，则记录结果为0，若p≥q，则记录结果为1，依次类推；最终将第二种判断结果存入第四数组E₁~E_n。

5.根据权利要求4所述的一种铸造工艺时间数据解析方法，其特征在于，步骤4）具体方法为：四个数组中的时间节点均一一对应，将第三数组中第一个记录的1的时间节点向前推移j个时间节点即为浇包工作开始时间，将第四数组中第一个记录1的时间节点向前推移q个时间节点即为浇包结束时间。

6.一种铸造工艺监控***，其特征在于，包括：

位置数据反馈单位，包括分别安装在前后运动电机、左右运动电机、上下运动电机上的前后运动编码器、左右运动编码器以及上下运动编码器，前后运动编码器、左右运动编码器以及上下运动编码器通过第一无线数传模块与监控主机相连；

重量数据反馈单元，包括安装在吊钩上的称重传感器，所述称重传感器与称重变送仪通过无线数据通信，所述称重变送仪设置在驾驶舱内，驾驶舱内还设置有电子屏，所述电子屏与称重变送仪相连；所述称重变送仪通过第二无线数传模块与监控主机相连；

温度数据反馈单元，包括安装在电机外壳上的磁吸式温度传感器，所述磁吸式温度传感器通过第三无线数传模块与监控主机相连；

所述第一无线数传模块与第四无线数传模块进行远程通信，第二无线数传模块与第五无线数传模块进行远程通信、第三无线数传模块与第六无线数传模块进行远程通信，第四无线数传模块、第五无线数传模块、第六无线数传模块均连接在监控主机上，第四无线数传模块、第五无线数传模块、第六无线数传模块与监控主机之间设置不同的工作频段、收发信道及空中通信速率。

7.根据权利要求6所述的一种铸造工艺监控***，其特征在于，所述第一无线数传模块与前后运动编码器、左右运动编码器、上下运动编码器之间通过串行组网的方式进行级联，前后运动编码器、左右运动编码器、上下运动编码器设置不同的地址，相同的通信波特率、奇偶校验、数据位与停止位。