CN105116866A - 基于plc的生产车间设备运行监控装置 - Google Patents

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    • G05B19/4183—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification
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Abstract

本发明公开了一种基于PLC的生产车间设备运行监控装置，包括数据采集控制模组、信号分配器、PLC现场控制器、报警装置和监控中心上位机，所述数据采集控制模组与生产车间各传感器相连；信号分配器的输入端连接数据采集控制模组的输出端，其输出端分别连接PLC现场控制器和监控中心上位机；所述PLC现场控制器与生产设备、报警装置相连，所述PLC现场控制器还通过RS485总线与监控中心上位机连接。本发明将采集的信号通过信号分配器同时发送给PLC现场控制器和监控中心上位机，便于监控中心同步了解车间状况；基于PLC技术构建PLC现场控制器、数据采集控制模组，成本低、实现方便简单；还配备了报警装置，安全性好。

Description

基于PLC的生产车间设备运行监控装置
技术领域
本发明涉及设备监控技术领域，具体地，涉及一种基于PLC的生产车间设备运行监控装置。
背景技术
随着自动化技术的发展，目前许多工厂采用自动化生产设备生产产品或部分零部件，操作人员仅对设备进行操作和监控即可。
同时，为了提高生产效率、加强生产监管，以及随着安全生产要求的提高，需要对生产车间的情况进行实时了解，及时掌控生产车间的情况，许多工厂都配置了监控系统，但目前的监控系统价格昂贵，并且不能及时同步了解车间情况。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种基于PLC的生产车间设备运行监控装置，该装置将采集的信号通过信号分配器同时发送给PLC现场控制器和监控中心上位机，便于监控中心同步了解车间状况。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
基于PLC的生产车间设备运行监控装置，包括数据采集控制模组、信号分配器、PLC现场控制器、报警装置和监控中心上位机，所述数据采集控制模组与生产车间各传感器相连；信号分配器的输入端连接数据采集控制模组的输出端，其输出端分别连接PLC现场控制器和监控中心上位机；所述PLC现场控制器与生产设备、报警装置相连，所述PLC现场控制器还通过RS485总线与监控中心上位机连接。
作为本发明的进一步改进，所述数据采集控制模组包括微处理器、与微处理器相连的PLC模块组，所述PLC模块组中包括至少一个开关量输入模块和至少一个模拟量输入模块，所述微处理器上设置有通信接口，该通信接口通过通信线缆与信号分配器相连。
优选的，所述通信接口为RJ45接口或RS485接口。
作为本发明的又一改进，所述报警装置包括比较器U1、第一分压电路、三极管Q1、限流电阻R5和声光报警器F；所述第一分压电路由电阻R3、可变电阻R4串联构成，电阻R3连接电源VCC，可变电阻R4接地，比较器U1的反向输入端连接在电阻R3和可变电阻R4的公共端上、正向输入端与PLC现场控制器相连、输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接电源VCC，发射极通过限流电阻R5连接声光报警器F。
作为本发明的再一改进，所述信号分配器包括输入端、输出端一、输出端二、第一绕线磁芯、第二绕线磁芯、第一电阻、第二电阻、第一至第六电容和电感器；所述第一电容两端分别连接输入端和第一绕线磁芯的一端；所述第一绕线磁芯和第二绕线磁芯电气连接，形成公共连接端，同时，所述第二电容一端连接公共连接端，另一端接地；所述第二绕线磁芯一端与输出端一之间连接所述第四电容，另一端与输出端二之间连接所述第六电容，同时，所述第三电容、第一电阻、电感器、第二电阻和第五电容依次串联并连接在第二绕线磁芯的两端。
进一步，所述信号分配器还包括与电感器并联的第七电容，所述第三电容和第五电容的容值相等，所述第一电阻和第二电阻的阻值相同。
综上，本发明的有益效果是：
1、本发明将采集的信号通过信号分配器同时发送给PLC现场控制器和监控中心上位机，便于监控中心同步了解车间状况；
2、本发明基于PLC技术构建PLC现场控制器、数据采集控制模组，成本低、实现方便简单；
3、本发明还配备了报警装置，报警装置根据PLC现场控制器输出的信号进行判断和报警，支持对特殊数据的监测和报警，安全性好。
附图说明
图1是本发明的一个具体实施例的结构示意图；
图2是信号分配器的一个具体实施例的电路图；
图3是报警装置的一个具体实施例的电路图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，基于PLC的生产车间设备运行监控装置，包括数据采集控制模组、信号分配器、PLC现场控制器、报警装置和监控中心上位机。
所述数据采集控制模组与生产车间各传感器相连，用于接收各传感器采集的数据，并将这些数据通过信号分配器发送给PLC现场控制器和监控中心上位机；前述的传感器可以为温度、湿度、烟雾等环境传感器，也可以为转速传感器、倾角传感器、位移传感器等运动传感器；
信号分配器的输入端连接数据采集控制模组的输出端，其输出端分别连接PLC现场控制器和监控中心上位机，用于将数据采集控制模组发送的数据发送给PLC现场控制器和监控中心上位机；
所述PLC现场控制器与生产设备相连，用于控制生产设备的自动运行；
所述PLC现场控制器与报警装置相连，以监控某一类特殊环境数据，例如烟雾数据，PLC现场控制器采集的烟雾数据发送给报警装置，报警装置在烟雾数据超过设定阈值时进行报警，保障生产车间的防火安全。
所述PLC现场控制器还通过RS485总线与监控中心上位机连接，接受监控中心上位机的控制。
本实施例中，数据采集控制模组通过传感器采集的信号通过信号分配器同时发送给PLC现场控制器和监控中心上位机，便于监控中心同步了解车间状况，进行有效监控，保障生产效率、质量以及生产车间安全。需要说明的是：本实施例中的监控中心上位机、PLC现场控制器、信号分配器以及数据采集控制模组所采用的软件均为现有技术，本发明不对软件进行任何改进。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例对数据采集控制模组进行进一步改进：
所述数据采集控制模组包括微处理器、与微处理器相连的PLC模块组，所述PLC模块组中包括至少一个开关量输入模块和至少一个模拟量输入模块，所述微处理器上设置有通信接口，该通信接口通过通信线缆与信号分配器相连。所述通信接口为RJ45接口或RS485接口。
本实施例中，开关量输入模块、模拟量输入模块、微处理器均可采用PLC实现，上述PLC现场控制器也基于PLC，整个装置大量采用PLC，PLC具有编程简单、使用方便、性能价格比高、适应性强、可靠性高、抗干扰能力强、系统的设计安装调试工作量少等优点，被广泛应用于工业控制中，因此本实施例中的基于PLC的生产车间设备运行监控装置也具有成本低、可靠性高、实施方便等优点。
本实施例中的微处理器、开关量输入模块、模拟量输入模块均可采用现有技术中的模块实现，本实施例中不再赘述其具体电路。
实施例3：
在实施例1的基础上，本实施例对报警装置进行进一步改进：
如图3所示，所述报警装置包括比较器U1、第一分压电路、三极管Q1、限流电阻R5和声光报警器F。所述第一分压电路由电阻R3、可变电阻R4串联构成，电阻R3连接电源VCC，可变电阻R4接地，第一分压电路用于提供判断用的阈值；比较器U1的反向输入端连接在电阻R3和可变电阻R4的公共端上、正向输入端与PLC现场控制器相连、输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接电源VCC，发射极通过限流电阻R5连接声光报警器F。当PLC现场控制器输出给比较器U1的信号大于电阻R4上的电压即阈值时，表示测量信号达到上限（如果监测烟雾，则表明烟雾浓度达到上限值），此时比较器U1输出高电平信号，驱动声光报警器F报警；本实施例中三极管Q1为NPN型三极管，所述限流电阻R8的阻值为330Ω。
实施例4：
在实施例1的基础上，本实施例对信号分配器进行进一步改进：
如图2所示，所述信号分配器包括输入端、输出端一、输出端二、第一绕线磁芯T1、第二绕线磁芯T2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1至第七电容C7和电感器L1；所述第一电容C1两端分别连接输入端和第一绕线磁芯T1的一端，所述第一绕线磁芯T1的另一端接地；所述第一绕线磁芯T1和第二绕线磁芯T2电气连接，形成公共连接端，同时，所述第二电容C2一端连接公共连接端，另一端接地；所述第二绕线磁芯T2一端与输出端一之间连接所述第四电容C4，另一端与输出端二之间连接所述第六电容C6，同时，所述第三电容C3、第一电阻R1、电感器、第二电阻R2和第五电容C5依次串联在第二绕线磁芯T2的两端，第七电容C7并联在电感器L1两端。优选的，所述第一绕线磁芯T1中部和第二绕线磁芯T2中部电气连接，所述第三电容C3和第五电容C5的容值相等，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相同。
输出端一、输出端二中一个连接PLC现场控制器，另一个连接监控中心上位机，数据采集控制模组采集的信号经输入端输入信号分配器，经输出端一和输出端二发送给PLC现场控制器和监控中心上位机。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.基于PLC的生产车间设备运行监控装置，其特征在于，包括数据采集控制模组、信号分配器、PLC现场控制器、报警装置和监控中心上位机，所述数据采集控制模组与生产车间各传感器相连；信号分配器的输入端连接数据采集控制模组的输出端，其输出端分别连接PLC现场控制器和监控中心上位机；所述PLC现场控制器与生产设备、报警装置相连，所述PLC现场控制器还通过RS485总线与监控中心上位机连接。
2.根据权利要求1所述的基于PLC的生产车间设备运行监控装置，其特征在于，所述数据采集控制模组包括微处理器、与微处理器相连的PLC模块组，所述PLC模块组中包括至少一个开关量输入模块和至少一个模拟量输入模块，所述微处理器上设置有通信接口，该通信接口通过通信线缆与信号分配器相连。
3.根据权利要求2所述的基于PLC的生产车间设备运行监控装置，其特征在于，所述通信接口为RJ45接口或RS485接口。
4.根据权利要求1至3任一所述的基于PLC的生产车间设备运行监控装置，其特征在于，所述报警装置包括比较器U1、第一分压电路、三极管Q1、限流电阻R5和声光报警器F；所述第一分压电路由电阻R3、可变电阻R4串联构成，电阻R3连接电源VCC，可变电阻R4接地，比较器U1的反向输入端连接在电阻R3和可变电阻R4的公共端上、正向输入端与PLC现场控制器相连、输出端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接电源VCC，发射极通过限流电阻R5连接声光报警器F。
5.根据权利要求1至3任一所述的基于PLC的生产车间设备运行监控装置，其特征在于，所述信号分配器包括输入端、输出端一、输出端二、第一绕线磁芯、第二绕线磁芯、第一电阻、第二电阻、第一至第六电容和电感器；所述第一电容两端分别连接输入端和第一绕线磁芯的一端；所述第一绕线磁芯和第二绕线磁芯电气连接，形成公共连接端，同时，所述第二电容一端连接公共连接端，另一端接地；所述第二绕线磁芯一端与输出端一之间连接所述第四电容，另一端与输出端二之间连接所述第六电容，同时，所述第三电容、第一电阻、电感器、第二电阻和第五电容依次串联并连接在第二绕线磁芯的两端。
6.根据权利要求5所述的基于PLC的生产车间设备运行监控装置，其特征在于，所述信号分配器还包括与电感器并联的第七电容，所述第三电容和第五电容的容值相等，所述第一电阻和第二电阻的阻值相同。
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