CN104483933A - 一种混料设备的远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种混料设备的远程监控系统，包括现场监测系统、用于采集现场混料设备开、关机情况的混料设备状态监测装置和远程监控系统；所述现场监测系统安装在混料现场的混料设备上，所述混料设备状态监测装置与现场的每一混料设备电连接，所述远程监控系统安装在控制室，现场监测系统和混料设备状态监测装置通过有线网络与远程监控系统连接。本发明结构逻辑合理，制作成本较低，且使用方便，应用范围广，只需在操作现场的控制器上或控制室的操作台上设置各种工艺参数及各种报警参数并保存，从而达到监控目的，并且大大降低员工的劳动強度，改善环境生产条件。
Description
技术领域
本发明涉及混料过程远程监控领域，更具体地，涉及一种混料设备的远程监控系统。
背景技术
目前市场上大多数混料采用温度或者时间控制，只能在现场进行操作，粉尘大、温度高，劳动強度大，工作效率低。混料性能不稳定，不合格率高。如果赶产量，或者操作工水平低，影响下一套工序更明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混料设备的远程监控系统，实现在远离现场的情况下对混料过程进行实时监控。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案如下：
一种混料设备的远程监控系统，其特征在于，包括现场监测系统、用于采集现场混料设备开关机情况的混料设备状态监测装置和远程监控系统；所述现场监测系统安装在混料现场的混料设备上，所述混料设备状态监测装置与现场的每一混料设备电连接，所述远程监控系统安装在控制室，现场监测系统和混料设备状态监测装置通过有线网络与远程监控系统连接。
本发明中，通过安装在混料现场的混料设备上的现场监测系统来采集混料设备工作过程中各种的参数，同时利用混料设备状态监测装置掌握混料设备开、关机情况数据，这些实时地信息传送至控制室内的远程监控系统，工作人员根据传回的信息作出相应的操作，从而实现远离环境恶劣的混料现场实现远程控制的目的。现场监测系统和料设备状态监测装置采集各种数据会实时保存，并作历史记录，可以进行工艺流程和产品的品质分析。
进一步地，所述现场监测系统包括温度监测及控制模块、上料监测模块、下料监测模块、报警器和控制器，所述温度监测及控制模块、上料监测模块、下料监测模块和报警器分别与控制器电连接，控制器与远程监控系统电连接。
进一步地，所述温度监测及控制模块包括测温探头、混料缸搅拌系统；所述测温探头安装在混料缸上并与控制器电连接，混料缸搅拌系统与控制器电连接。
进一步地，所述混料缸搅拌系统包括搅拌桨、用于驱动搅拌桨的电机和用于控制电机的变频器；电机与搅拌桨连接，变频器与电机连接，所述变频器与控制器电连接。
优选地，所述电机上安装有电流检测模块，所述电流检测模块与控制电连接。
优选地，所述上料监测模块是一个阻旋式料位开关，该阻旋式料位开关安装于混料设备的进料斗中。
优选地，所述下料监测模块是一个电容式接近开关，该电容式接近开关安装于混料设备的安装于混料设备的排料口处。
本发明中，利用温度监测及控制模块来获得混料缸内的物料的实时温度，通过搅拌桨系统来使混料缸内的物料的温度维持在一定的温度范围之内。混料缸内物料温度过高时温度监测及控制模块内的报警器会发出报警，并可以強制执行混料设备停机，保护混料不至于烧焦结块。电机内电流超过额定值时，电流检测模块向控制器发送信号，控制器向报警器发出指令控制报警器发出报警，并強制执行停机，保护电机不至于烧坏。
本发明中，上料监测模块是安装在进料斗里安装阻旋式料位开关，它感应进料斗里是否有物料，感应到没有物料时输出投料提示信号。下料监测模块是安装于混料设备的排料口处的电容式接近开关，当它收到排料指令或感应到混料缸内物料达到排料条件后，自动排料，另外当它感应到混料缸内没有装物料时，会发送信号至控制器让其暂时把电机给停机，进入休眠状态，直到感应有物料进入时，电机才会被启动同时才会适时地打开排阀排料。
优选地，所述混料设备状态监测模块是用于采集现场混料设备开、关机情况的S7-200 PLC；所述S7-200 PLC利用通讯模块EM277与远程监控系统连接。
优选地，所述远程监控系统包括服务器和若干操作台；所述若干操作台与服务器构成局域网；所述服务器利用S7-300 PLC分别与现场监测系统和混料设备状态监测装置连接。
进一步地，所述温度监测及控制模块的控制方法包括：
S1：测温探头采集混料缸内的物料温度信号传送至控制器；
S2：控制器接收温度信号并与预设值进行比较，得出偏差信号，处理后向变频器发送控制指令；
S3：变频器接收控制指令后，改变电机频率从而改变由电机驱动的搅拌桨的转速，调节混料缸内物料的温度再次回到预设值。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
1、通过安装在混料现场的混料设备上的现场监测系统来采集混料设备工作过程中各种的参数，同时利用混料设备状态监测装置掌握混料设备开、关机情况数据，这些实时地信息传送至控制室内的远程监控系统，工作人员根据传回的信息作出相应的操作，从而实现远离环境恶劣的混料现场实现远程控制的目的；
2、利用温度监测及控制模块来获得混料缸内的物料的实时温度，通过搅拌桨系统来使混料缸内的物料的温度维持在一定的温度范围之内，上料监测模块感应进料斗里是否有物料，感应到没有物料时输出投料提示信号，下料监测模块收到排料指令或感应到混料缸内物料达到排料条件后，自动排料，另外当它感应到混料缸内没有装物料时，会发送信号至控制器让其暂时把电机给停机，进入休眠状态，直到感应有物料进入时，整个过程不需人工的干预，降低劳动强度。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明实施例1中现场监测系统与单混料缸设备连接示意图；
图3为本发明实施例1中现场监测系统与双混料缸设备连接示意图；
图4为本发明现场监测系统和混料设备状态监测装置与远程监控系统通信的有线网络架构。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种混料设备的远程监控系统，包括现场监测系统、用于采集现场混料设备开、关机情况的混料设备状态监测装置和远程监控系统；所述现场监测系统安装在混料现场的混料设备上，所述混料设备状态监测装置与现场的每一混料设备电连接，所述远程监控系统安装在控制室，现场监测系统和混料设备状态监测装置通过有线网络与远程监控系统连接。
本实施例中，通过安装在混料现场的混料设备上的现场监测系统来采集混料设备工作过程中各种的参数，同时利用混料设备状态监测装置掌握混料设备开、关机情况数据，这些实时地信息传送至控制室内的远程监控系统，工作人员根据传回的信息作出相应的操作，从而实现远离环境恶劣的混料现场实现远程控制的目的。现场监测系统和料设备状态监测装置采集各种数据会实时保存，并作历史记录，可以进行工艺流程和产品的品质分析。
如图2所示，现场监测系统包括温度监测及控制模块、上料监测模块、下料监测模块、报警器和控制器，温度监测及控制模块、上料监测模块、下料监测模块和报警器与控制器电连接，控制器与远程监控系统电连接；本实施例中，温度监测及控制模块包括测温探头、混料缸搅拌系统；测温探头安装在混料缸上并与控制器电连接，混料缸搅拌系统与控制器电连接；混料缸搅拌系统包括搅拌桨、用于驱动搅拌桨的电机和用于控制电机的变频器；电机与搅拌桨连接，变频器与电机连接；变频器与控制器电连接；电机上还可以安装有电流检测模块，电流检测模块与控制电连接；本实施例中，上料监测模块是一个阻旋式料位开关，该阻旋式料位开关安装于混料设备的进料斗中；下料监测模块是一个电容式接近开关，该电容式接近开关安装于混料设备的安装于混料设备的排料口处。
本实施例中，阻旋式料位开关采用交流微电机经减速后，带动监测叶片慢速旋转，当物料的料位上升使叶片的转动受到阻挡时，检测机构便围绕主轴产生旋转位移。适应环境温度：（-10～80）℃，叶片转速:2.5 转/分，介质密度:≥0.2g/cm。电容式接近开关，经按钮开关给电磁开关的电磁线圈一个小电流，电磁铁产生磁场使电磁开关吸合，这样电源的电流就通过电磁开关的触点输送大功率电力设备。测距离60mm、 无极性2线式接近开关，检测物为金属。
如图3所示，本实施例中，混料设备的混料缸还可以是包括热混缸和冷混缸，每一混料都配有一个混料缸搅拌系统，电容式接近开关安装在冷混缸的出料口处，所有料缸搅拌系统又与控制器连接。
本实施例中，利用温度监测及控制模块来获得混料缸内的物料的实时温度，通过搅拌桨系统来使混料缸内的物料的温度维持在一定的温度范围之内。混料缸内物料温度过高时温度监测及控制模块内的报警器会发出报警，并可以強制执行混料设备停机，保护混料不至于烧焦结块。电机内电流超过额定值时，电流检测模块向控制器发送信号，控制器向报警器发出指令控制报警器发出报警，并強制执行停机，保护电机不至于烧坏。
本实施例中，上料监测模块是安装在进料斗里安装阻旋式料位开关，它感应进料斗里是否有物料，感应到没有物料时输出投料提示信号。下料监测模块是安装于混料设备的排料口处的电容式接近开关，当它收到排料指令或感应到混料缸内物料达到排料条件后，自动排料，另外当它感应到混料缸内没有装物料时，会发送信号至控制器让其暂时把电机给停机，进入休眠状态，直到感应有物料进入时，电机才会被启动同时才会适时地打开排阀排料。
本实施例中，混料设备状态监测模块是用于采集现场混料设备开、关机情况的S7-200 PLC；所述S7-200 PLC利用通讯模块EM277与远程监控系统连接；远程监控系统包括服务器和若干操作台；所述若干操作台与服务器构成局域网；所述服务器利用S7-300 PLC分别与现场监测系统和混料设备状态监测装置连接。
如图4显示现场监测系统和混料设备状态监测装置与远程监控系统通信的有线网络架构，S7-200PLC主要是采集现场各设备开、关机情况，因为现场设备在交接班时，操作工人会把设备机台全部断电，这样文本控制器停止了通信工作，远程无法用指示灯体现那台设备是否在开机工作。而S7-200PLC是永不断电，通信一直正常工作。EM277模块是S7-200PLC的通信模式的必需扩展模块。此模块的功能划分在数据中转处理层。网关可同时进行Modbus-RTU和Profibus DP通信模式，它的功能主要是与混料设备上的控制器进行Modbus-RTU协议通信桥接，和S7-300PLC进行Pronfibus-DP协议通信桥接。S7-300PLC可同时进行Profibus DP和普通以太网（TCP/IP）通信模式，它的主要功能是之一和网关、EM277模块进行Profibus DP通信。把现场采集的数据转存到S7-300PLC内部存储区中，进一步处理和保存数据，以便远程监控系统中的服务器访问；之二是和远程监控系统中的服务器进行普通以太网（TCP/IP）通信，实现相互交换数据。S7-300PLC的CPU是CPU315-2DP/PN这一型号，且要带有以太网口和Profibus DP通信口。
服务器安装2块自适应以太网卡，1块与S7-300 PLC通信，另1块与局域网中的工作台相连接。服务器须安装在windows xp以上操作系统，系统防火墙开放3389端口，设置系统管理密码，并开启与允许使用远程桌面连接的相关选项。操作台与服务器电脑处于同一个局域网下，运行windows xp以上版本的操作系统，通过执行“远程桌面连接”程序，输入服务器的计算机的IP地址进行连接，随后输入系统管理密码登录，并进行监控，登录密码设置了1～4级密码，分操作工、班长、主任和设计人员四个级别，工作人员根据实际需求，进入自己权限的界面进行操作。
本实施例中，温度监测及控制模块的控制方法包括：
S1：测温探头采集混料缸内的物料温度信号传送至控制器；
S2：控制器接收温度信号并与预设值进行比较，得出偏差信号，处理后向变频器发送控制指令；
S3：变频器接收控制指令后，改变电机频率从而改变由电机驱动的搅拌桨的转速，调节混料缸内物料的温度再次回到预设值。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种混料设备的远程监控系统，其特征在于，包括现场监测系统、用于采集现场混料设备开关机情况的混料设备状态监测装置和远程监控系统；所述现场监测系统安装在混料现场的混料设备上，所述混料设备状态监测装置与现场的每一混料设备电连接，所述远程监控系统安装在控制室，现场监测系统和混料设备状态监测装置通过有线网络与远程监控系统连接。
2.根据权利要求1所述的混料设备的远程监控系统，其特征在于，所述现场监测系统包括温度监测及控制模块、上料监测模块、下料监测模块、报警器和控制器，所述温度监测及控制模块、上料监测模块、下料监测模块和报警器分别与控制器电连接，控制器与远程监控系统电连接。
3.根据权利要求2所述的混料设备的远程监控系统，其特征在于，所述温度监测及控制模块包括测温探头、混料缸搅拌系统；所述测温探头安装在混料缸上并与控制器电连接，混料缸搅拌系统与控制器电连接。
4.根据权利要求3所述的混料设备的远程监控系统，其特征在于，所述混料缸搅拌系统包括搅拌桨、用于驱动搅拌桨的电机和用于控制电机的变频器；电机与搅拌桨连接，变频器与电机连接，所述变频器与控制器电连接。
5.根据权利要求4所述的混料设备的远程监控系统，其特征在于，所述电机上安装有电流检测模块，所述电流检测模块与控制电连接。
6.根据权利要求2所述的混料设备的远程监控系统，其特征在于，所述上料监测模块是一个阻旋式料位开关，该阻旋式料位开关安装于混料设备的进料斗中。
7.根据权利要求2所述的混料设备的远程监控系统，其特征在于，所述下料监测模块是一个电容式接近开关，该电容式接近开关安装于混料设备的安装于混料设备的排料口处。
8.根据权利要求2所述的混料设备的远程监控系统，其特征在于，所述混料设备状态监测模块是S7-200 PLC；所述S7-200 PLC利用通讯模块EM277与远程监控系统连接。
9.根据权利要求6所述的混料设备的远程监控系统，其特征在于，所述远程监控系统包括服务器和若干操作台；所述若干操作台与服务器构成局域网；所述服务器利用S7-300 PLC分别与现场监测系统和混料设备状态监测装置连接。
10.根据权利要求4所述的混料设备的远程监控系统，其特征在于，所述温度监测及控制模块的控制方法包括：
S1：测温探头采集混料缸内的物料温度信号传送至控制器；
S2：控制器接收温度信号并与预设值进行比较，得出偏差信号，处理后向变频器发送控制指令；
S3：变频器接收控制指令后，改变电机频率从而改变由电机驱动的搅拌桨的转速，调节混料缸内物料的温度再次回到预设值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150401 |