CN106647537A - 一种基于无线wifi的干混砂浆站分布式智能控制系统 - Google Patents

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张凤林
刘洋
王日东
傅海军
项世平
韩有强
王春岩
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Liaoning Hainuo Construction Machinery Group Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统，包括监控与管理单元、无线路由和多个控制单元，监控与管理单元通过无线路由与控制单元构成无线WIFI网络链路；所述的控制单元包括制砂与烘干控制单元、配料与混合控制单元、仓储管理控制单元；所述的每个控制单元中都设有WIFI智能控制器，控制单元通过WIFI智能控制器与无线WIFI网络相连接；控制模式由过去传统的集中式控制改变为分布式控制，系统更为可靠、灵活、开放、便于维护，适合目前干混砂浆站的系统控制应用。

Description

一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统
技术领域
本发明涉及干混砂浆站智能控制系统，特别涉及一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统。
背景技术
在我国，无论是混凝土搅拌设备还是新兴的干混砂浆搅拌设备，他们的控制系统都是采用传统的集中式控制方式。但是，随着工业4.0时代的到来，集中式控制将向分布式增强型控制模式转变。目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。随着社会的发展，通信技术的进步，各个行业的电气化和自动化程度得到了很大提高。分布式电气控制系统成为系统控制的发展趋势，得到了越来越广泛的应用，进一步提高了自动化水平和经济效益，使电气控制实现了精准化、信息化、数字化和便捷化。分布式控制系统主要采用模块化设计。分布式控制和集中式控制相比，有很多优点：另外，干混砂浆站的集中式控制系统存在以下缺点：
1、满足不了新形势下的信息量大、节能环保、高效快捷、智能安全、管理多元等的社会需求；
2、控制系统的软硬件无法做到相互兼容，材料成本、开发成本和维护成本居高不下，不利于产品的市场竞争；
3、现场施工周期长，安装过程复杂，人力成本过高；
4、无法实现系统的远程维护和远程升级。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统，控制模式由过去传统的集中式控制改变为分布式控制，系统更为可靠、灵活、开放、便于维护，适合目前干混砂浆站的系统控制应用。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统，包括监控与管理单元、无线路由和多个控制单元，监控与管理单元通过无线路由与控制单元构成无线WIFI网络链路。
所述的控制单元包括制砂与烘干控制单元、配料与混合控制单元、仓储管理控制单元。
所述的每个控制单元中都设有WIFI智能控制器，控制单元通过WIFI智能控制器与无线WIFI网络相连接。
所述制砂与烘干控制单元中的WIFI智能控制器包括32位ARM主控CPU单元、无线WIFI接口、数字量输入接口、温湿度传感器接口、仓储料位检测接口、数字量输出接口、RS485通信接口、以太网通信接口和触摸屏操作面板。
所述配料与混合控制单元中的WIFI智能控制器包括32位ARM主控CPU单元、无线WIFI接口、压力传感器接口、数字量输出接口和触摸屏操作面板。
所述仓储管理控制单元中的WIFI智能控制器包括32位ARM主控CPU单元、无线WIFI接口、数字量输入接口、数字量输出接口和触摸屏操作面板。
所述监控与管理单元包括主控计算机、无线WIFI接口、局域网控制器接口、数字量输出接口、以太网输出接口和触摸屏操作面板。
所述制砂与烘干控制单元通过WIFI智能控制器的数字量输入接口、温湿度传感器接口、仓储料位检测接口、数字量输出接口和RS485通信接口连接制砂和烘干系统，并控制制砂上料、制砂烘干、干砂仓储和制砂集中除尘系统。
所述配料与混合控制单元通过WIFI智能控制器的压力传感器接口和数字量输出接口连接配料混合系统，并控制砂秤配料、粉秤配料、添加剂秤配料、混合搅拌、搅拌除尘和成品包装。
所述仓储管理控制单元通过WIFI智能控制器的数字量输入接口和数字量输出接口连接仓储管理系统，并控制成品库料位、成品库进料、成品库出料和成品库除尘。
所述监控与管理单元主控计算机为工控机，通过无线WIFI接口与现场控制单元进行无线通讯连接，通过局域网控制器接口与现场监控系统、调度管理系统和现场指挥系统连接，通过以太网接口进行GPRS远程数据传输。
所述的每个控制单元的WIFI智能控制器上还设有触摸屏操作面板，进行显示、功能操作和参数设定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用具有无线WIFI的智能控制器模块化设计，这些控制模块具有通用性，通过组态，不但可以控制干混砂浆站，而且通过组态还可以控制其它的各种类型的搅拌站。采用WIFI智能控制器的分布式控制系统具备以下一些控制功能，从而实现设备的高度智能化：
1、基于自动化控制和物联网技术，实现对设备运行工况和健康状况参数的采集。数据通过互联网和无线网络发送到云端服务器，大量的数据经过技术和服务团队专业分析，主动为客户设备提供远程诊断、设备维护、节约能耗、经营辅助管理的增值服务。
2、通过云平台实施远程服务。
3、实现实时在线监控。
4、设备故障第一时间诊断问题。
5、后台技术人员指导现场人员排障。
6、对设备实施远程健康测控。
7、测控分析设备运行状态。
8、定期对设备状态做出评估。
9、生产操作人员预警。
10、利用有效的预警功能。
11、提供足够的维修维护计划。
12、实时监控采集工况参数，及时修正。
13、用户现场可以用手机微信实现语音及文字信息传递。
14、现场操作员或调度员不局限于控制室内，可以实现远离现场操控，使控制更加人性化。
15、采用模糊控制理论，实现搅拌时间的自动算法，做到智能搅拌工作，提高搅拌效率、降低能耗、提高搅拌质量。
16、计量精度更高、控制速度更快。
附图说明
图1是本发明的分布式网络结构示意图；
图2是本发明的制砂与烘干控制单元控制结构示意图；
图3是本发明的配料与混合控制单元控制结构示意图；
图4是本发明的仓储管理控制单元控制结构示意图；
图5是本发明的监控与管理控制结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
如图1所示，一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统，包括监控与管理单元、无线路由和多个控制单元，监控与管理单元通过无线路由与控制单元构成无线WIFI网络链路。
所述的控制单元包括制砂与烘干控制单元、配料与混合控制单元、仓储管理控制单元；
所述的每个控制单元中都设有WIFI智能控制器，控制单元通过WIFI智能控制器与无线WIFI网络相连接。
如图2所示，所述制砂与烘干控制单元中的WIFI智能控制器包括32位ARM主控CPU单元、无线WIFI接口、数字量输入接口、温湿度传感器接口、仓储料位检测接口、数字量输出接口、RS485通信接口、以太网通信接口和触摸屏操作面板。
如图3所示，所述配料与混合控制单元中的WIFI智能控制器包括32位ARM主控CPU单元、无线WIFI接口、压力传感器接口、数字量输出接口和触摸屏操作面板。
如图4所示，所述仓储管理控制单元中的WIFI智能控制器包括32位ARM主控CPU单元、无线WIFI接口、数字量输入接口、数字量输出接口和触摸屏操作面板。
如图5所示，所述监控与管理单元包括主控计算机、无线WIFI接口、局域网控制器接口、数字量输出接口、以太网输出接口和触摸屏操作面板。
所述制砂与烘干控制单元通过WIFI智能控制器的数字量输入接口、温湿度传感器接口、仓储料位检测接口、数字量输出接口和RS485通信接口连接制砂和烘干系统，并控制制砂上料、制砂烘干、干砂仓储和制砂集中除尘系统。
所述配料与混合控制单元通过WIFI智能控制器的压力传感器接口和数字量输出接口连接配料混合系统，并控制砂秤配料、粉秤配料、添加剂秤配料、混合搅拌、搅拌除尘和成品包装。
所述仓储管理控制单元通过WIFI智能控制器的数字量输入接口和数字量输出接口连接仓储管理系统，并控制成品库料位、成品库进料、成品库出料和成品库除尘。
所述监控与管理单元主控计算机为工控机，通过无线WIFI接口与现场控制单元进行无线通讯连接，通过局域网控制器接口与现场监控系统、调度管理系统和现场指挥系统连接，通过以太网接口进行GPRS远程数据传输。
所述的每个控制单元的WIFI智能控制器上还设有触摸屏操作面板，进行显示、功能操作和参数设定。
所述控制单元和监控与管理单元之间没有控制连线，完全由系统内的无线WIFI网络控制整个系统的通信和数据交换。在一个网络内组成一个有机的整体，实现无线WIFI的网络智能管理系统。
所述WIFI智能控制器是每个部分的核心装置，智能控制器由32位ARM高速处理器作为主控CPU单元，运算速度快，配料精度高，系统实时性强大；WIFI智能控制器具有丰富的外设控制接口，可以控制任何一种外部设备，包括：压力传感器、温湿度传感器、数字量输入输出、模拟量输入输出、以太网接口、CAN总线接口、RS485现场总线接口、无线WIFI网络接口等等。通过这些接口连接现场的各个外部执行单元，显示整个制沙、烘干、配料、混合、输送、仓储等控制。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (6)

1.一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统，其特征在于，包括监控与管理单元、无线路由和多个控制单元，监控与管理单元通过无线路由与控制单元构成无线WIFI网络链路；
所述的控制单元包括制砂与烘干控制单元、配料与混合控制单元、仓储管理控制单元；
所述的每个控制单元中都设有WIFI智能控制器，控制单元通过WIFI智能控制器与无线WIFI网络相连接；
所述制砂与烘干控制单元中的WIFI智能控制器包括32位ARM主控CPU单元、无线WIFI接口、数字量输入接口、温湿度传感器接口、仓储料位检测接口、数字量输出接口、RS485通信接口、以太网通信接口和触摸屏操作面板；
所述配料与混合控制单元中的WIFI智能控制器包括32位ARM主控CPU单元、无线WIFI接口、压力传感器接口、数字量输出接口和触摸屏操作面板；
所述仓储管理控制单元中的WIFI智能控制器包括32位ARM主控CPU单元、无线WIFI接口、数字量输入接口、数字量输出接口和触摸屏操作面板；
所述监控与管理单元包括主控计算机、无线WIFI接口、局域网控制器接口、数字量输出接口、以太网输出接口和触摸屏操作面板。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统，其特征在于，所述制砂与烘干控制单元通过WIFI智能控制器的数字量输入接口、温湿度传感器接口、仓储料位检测接口、数字量输出接口和RS485通信接口连接制砂和烘干系统，并控制制砂上料、制砂烘干、干砂仓储和制砂集中除尘系统。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统，其特征在于，所述配料与混合控制单元通过WIFI智能控制器的压力传感器接口和数字量输出接口连接配料混合系统，并控制砂秤配料、粉秤配料、添加剂秤配料、混合搅拌、搅拌除尘和成品包装。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统，其特征在于，所述仓储管理控制单元通过WIFI智能控制器的数字量输入接口和数字量输出接口连接仓储管理系统，并控制成品库料位、成品库进料、成品库出料和成品库除尘。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统，其特征在于，所述监控与管理单元主控计算机为工控机，通过无线WIFI接口与现场控制单元进行无线通讯连接，通过局域网控制器接口与现场监控系统、调度管理系统和现场指挥系统连接，通过以太网接口进行GPRS远程数据传输。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线WIFI的干混砂浆站分布式智能控制系统，其特征在于，所述的每个控制单元的WIFI智能控制器上还设有触摸屏操作面板，进行显示、功能操作和参数设定。
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