CN101916102A - 工业炉群控的信息传送系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种通过短信方式实现企业内部生产数据采集、节省成本、提高效率的工业炉群控的信息传送系统。它是由PLC单元、温控仪表、显示仪表、工业控制计算机、工业级调制解调器、GSM网络和手机组成的，PLC单元、温控仪表、显示仪表分别连接工业控制计算机，工业控制计算机连接工业级调制解调器，工业级调制解调器连接GSM网络，GSM网络连接手机。本发明一种工业炉群控的信息传送系统，通过短信方式实现企业内部生产数据采集，各种故障信号及时收到及时处理。利用短信随时、随身的特点为企业客户、企业员工提供标准化的企业短信服务。利用移动短信应用节省成本、提高效率。

Description

工业炉群控的信息传送系统

(一)技术领域

本发明涉及工业自控技术，具体说就是一种工业炉群控的信息传送系统。

(二)背景技术

随着我国工业炉设计、生产、制造技术水平的提高，大量的工业炉出口到第三世界国家，为我国赢得大量外汇，就目前我国工业炉与国外最现代化工业炉相比，还有一定的差距，包括元器件的质量、安装调试、控制系统的运行、特别是信息传送的实现等。

随着手机及短信的普及，越来越多的行业开始发展企业短信应用，短信猫设备凭借其低成本、稳定可靠的点对点通信、方便快捷接入的优势已经成为企业短信领域重要的短信接入方式之一。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种通过短信方式实现企业内部生产数据采集、节省成本、提高效率的工业炉群控的信息传送系统。

本发明的目的是这样实现的：它是由PLC单元、温控仪表、显示仪表、工业控制计算机、工业级调制解调器、GSM网络和手机组成的，PLC单元、温控仪表、显示仪表分别连接工业控制计算机，工业控制计算机连接工业级调制解调器，工业级调制解调器连接GSM网络，GSM网络连接手机。

本发明一种工业炉群控的信息传送系统，通过短信方式实现企业内部生产数据采集，各种故障信号及时收到及时处理。利用短信随时、随身的特点为企业客户、企业员工提供标准化的企业短信服务。利用移动短信应用节省成本、提高效率。

(四)附图说明

图1为本发明的结构方框图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明作进一步说明。

实施例1：结合图1，本发明一种工业炉群控的信息传送系统，它是由PLC单元(1)、温控仪表(2)、显示仪表(3)、工业控制计算机(4)、工业级调制解调器(5)、GSM网络(6)和手机(7)组成的，PLC单元(1)、温控仪表(2)、显示仪表(3)分别连接工业控制计算机(4)，工业控制计算机(4)连接工业级调制解调器(5)，工业级调制解调器(5)连接GSM网络(6)，GSM网络(6)连接手机(7)。工业控制计算机通过以态网连接到现场的PLC单元、工业控制计算机通过RS485/232转换器连接到温控仪表、检测仪表，在工业控制计算机上安装组态软件和数据库软件，组态软件通过安装通讯协议把现场和仪表的数据采集回来，然后使用ADO控件把数据存入ACCESS数据库中，编写通讯程序把ACCESS数据库的数据通过串口传送到工业级调制解调器，工业级调制解调器通过SIM卡连接到GSM网络上，从而把信息通过GSM网络发送到手机上。

实施例2：本发明一种工业炉群控的信息传送系统，包括现场数据的采集、温度信号的采集和设定、工业控制计算机的数据处理、组态软件和ACCESS数据库软件之间的数据传送、工业级调制解调器的数据存取与数据传送，功能如下：

(1)现场数据的采集

工业控制计算机通过以太网连接到现场的PLC单元。具体需要的设备是工业控制计算机一台、PLC一台、工作电源、以太网线一根以及组态软件一套。把组态软件安装到工业控制计算机上，安装上以太网通讯协议，根据协议中的波特率、奇偶效验位等进行相应的设置就可以通讯上了。针对PLC单元中不同的地址，我们读取相应的数据。PLC单元具有完备的故障检测、报警、和安全保护功能，在控制仪表柜上有声、光报警装置，并把数据传送到工业控制计算机主界面动态显示报警位置。主要包括：燃气：欠压报警；风压：欠压报警；炉压：超压、欠压报警；炉温：超温报警；空气预热温度：超温报警；排烟烟气温度：超温报警。

PLC单元把采集到的烧嘴燃烧状态以及机械设备位置传送到上位机的画面上显示。

(2)温度信号的采集和设定

工业控制计算机通过RS485/232转换器连接到温控仪表、检测仪表。具体需要的设备是工业控制计算机一台、温控仪表若干台、显示仪表若干台、工作电源、RS485/232转换器两台以及组态软件一套。把组态软件安装到工业控制计算机上，安装上MODBUS通讯协议，根据协议中的波特率、奇偶效验位等进行相应的设置就可以通讯上了。仪表对采集到的温度信号进行处理，并根据工艺加热曲线，计算负荷，对本区的烧嘴进行工作数量和通、断时间的控制。各区温度超温报警功能：当相应炉段的温度超过允许值，系统发出报警信号；并在工控机界面上显示报警位置。测量热电偶断偶报警能：当任何一只热电偶被烧坏，系统发出报警信号，并在工控机界面上显示报警位置。各区温度前后温度差超限报警功能：即对于同一区各热电偶所测量的温差大于允许值，则发出报警信号，以提醒操作人员检测故障点。供热区炉温的设定方式可以在手动、自动两种方式下工作。在烘炉的低温阶段，采用手动方式：在工控机上，手动改变各段温度的设定值(SP)，对各段炉温进行设定。正常情况下，采用自动控制方式：由工艺人员在工控机界面上，设置各区温度工艺曲线。对于不同规格和材质的工件，设定相应的工艺曲线，并将该曲线数据库的形式保存，并在工控机的“参数设定画面”上图型显示工艺曲线。确认后，仪表即可按此工艺曲线对各区温度进行控制。炉温在上位机界面显示、存储和打印。

(3)工业控制计算机的数据处理

工业控制计算机采用“研华”系列工控机(IPC610-PⅣ工业控制机，内存1G，硬盘150G，21英寸TVGA飞利浦高分辩率彩色液晶彩显器，采用Windows操作系统，配置EPSON喷墨打印机和UPS不间断电源组成)。在工业控制计算机上安装组态软件，组态软件通过安装通讯协议把现场和仪表的数据采集回来。全中文用户图形画面和操作画面，实时监控各炉子烧嘴的工作状态，炉温、炉压等工艺状态参数；按工艺要求控制电机的启停；历史趋势记录和参数超过设定值的声光报警。班报、日报的报表打印；单炉能耗累计，工艺曲线的预置，具备选择功能。实时数据、工艺参数、报警信息等存储打印。并对变更参数的操作设置口令保护。炉子由PLC的CPU用户程序进行完善的精确的控制，以确保工件按预定的工艺曲线进行处理，确保生产过程严格满足工艺要求。通讯网络采用工业总线与PLC通讯。可实现的功能：生产实际上传；对各区工艺参数进行设置、修改；对各区热工参数进行实时监控、打印、归档、可长期存储数据，便于查询；对炉子故障信息进行监控、收集、打印和确认；对炉子的历史数据进行查询；对报警故障原因具有动态显示及查询功能；对关键部件的维护具有在线提示功能；可实现手动、自动切换，生产过程实时控制。在PLC上存储用户程序。PLC实时采集炉温、炉膛压力、燃气流量等模拟信号，燃气压力开关信号、空气压力开关信号、氮气压力开关信号、烧嘴的工作状态等信号。由PLC对炉子进行完善而精确的控制，以确保工件按预定的工艺曲线进行处理，确保生产过程严格满足工艺要求。工业控制计算机把上述的各种信息存储到数据库里。

(4)组态软件和ACCESS数据库软件的数据传送

在工程中经常需要访问开放型数据库中的大量数据，如果通过SQL函数编程查询，则费时费力，不易使用。针对这种情况，组态软件提供了一个通过ADO访问开放型数据库中数据的Active X控件——KVADODBGrid。通过该控件，在组态画面中用户可以很方便的访问数据库、编辑数据库。可以通过数据库查询窗口对数据库中的数据进行查询，也可以用控件的统计函数计算出控件中数据的最大、最小值和平均值等。该控件具有以下功能：

1.既可以用ODBC连接数据库，也可以用ADO连接数据库。

2.显示数据库表中的数据，可选择显示字段，编辑查询条件。

3.开发状态可设置显示表头。

4.在开发和运行状态均可选择是否显示视图(虚拟表)。

5.运行状态可编辑表格中数据。

6.运行状态可通过界面或脚本动态设置数据源、数据库、数据表等参数。

7.运行状态可通过界面或脚本动态选择字段、编辑查询条件等操作。

8.可打印表格中显示的数据，可进行横向和纵向分页。

9.可通过查询窗口帮助用户生成查询语句，而无需用户输入。

例：连接到Access数据库：(通过ADOConnStr属性进行ADO连接)

首先在工业控制计算机上安装组态软件和ACCESS数据库软件。打开的数据库为“D:\KVADODBGrid例程\kvdb.mdb”，此时不用建立ODBC数据源，登陆用户名和密码均为空。以下程序片断将连接到Access数据库“D:\KVADODBGrid例程\kvdb.mdb”中，并将表“Tableone”的所有字段添加到控件中显示。

Ctrl.DeleteAllFields( )；

Ctrl.ADOConnStr＝″Provider＝Microsoft.Jet.OLEDB.4.0；Data Source＝D:\KVADODBGrid例程\kvdb.mdb；Persist Security Info＝False″；

Ctrl.Table＝″Tableone″；

Ctrl.AddAllFields(45，0)；

如手工填写ADOConnStr字符串需具备较深的数据库知识且很容易出错。可查看通过界面交互方式建立连接后的ADOConnStr属性值，并将此值应用到实现动态建立数据库连接功能的脚本编写过程中。具体实现方式：

首先在组态软件中建立字符串内存变量如strADO。在开发系统用户界面中交互设置好到某数据库的A DO连接后，将此连接的ADOConStr赋值给strADO。

即strADO＝Ctrl0.ADOConnStr，我们此时就在运行态通过strADO查看此连接的ADO字符串值了，可将此字符串值记下来供脚本编写中使用。

通过组态软件和ACCESS数据库的数据传送，我们可以把要发送短信的数据存入数据库中，如温度报警、到位信号、故障信号、人为参与信号等等信号。如添加到数据的信号有相应的变化，那么工业级调制解调器就会把相关的信息发送到工作人员的手机上。

(5)工业级调制解调器的数据存取与数据传送

工业控制计算机通过串口连接到工业级调制解调器。工业级调制解调器一般基于GSM模块，插入国内移动通信运营商的SIM卡后即可接入运营商GSM网络，实现无线GSM通话、短信、数据等功能。与手机相比，实际上核心模块一致，只是手机多了屏幕、键盘以及软件界面支持，基于数据库接口的工业级调制解调器通信服务器软件，只需要提交短信队列到数据库里即可，开发简单快速，节约人力成本，是最佳的短信应用开发接口模式。

具体实现传送数据的案例如下：

1、串口工业级调制解调器技术参数：

支持GSM双频：900/1800MHz；

符合ETSI GSM 2+标准；

Class 4(2W@900MHz)Class 5(1W@1800MHz)；

电源5-24VDC(可直接连接到锂或镍氢电池)；

波特率：2400-19200bits/s

操作温度：-20℃-+55℃；

储存温度：-25℃-+70℃；

尺寸：长*宽*高＝32*11.6*12(CM)；

2、串口工业级调制解调器产品特点：异步，透明或非透明，最高到14400bits/s；特率：300-115200bits/s；自动波特率：从2,400到19,200bits/s；支持三类传真；话音与传真切换；6V.42，V.42bis；兼容GPRS、WAP；AT命令控制(GSM 07.07与07.05)。

Claims (1)

1.一种工业炉群控系统的信息传送系统，它是由PLC单元(1)、温控仪表(2)、显示仪表(3)、工业控制计算机(4)、工业级调制解调器(5)、GSM网络(6)和手机(7)组成的，其特征在于：PLC单元(1)、温控仪表(2)、显示仪表(3)分别连接工业控制计算机(4)，工业控制计算机(4)连接工业级调制解调器(5)，工业级调制解调器(5)连接GSM网络(6)，GSM网络(6)连接手机(7)。