CN105278511A - 设备间温度智能控制系统 - Google Patents

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王岩
刘勇
王黎红
郭书明
孙俊生
白冰
曾辉
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State Grid Corp of China SGCC
Maintenance Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Maintenance Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种设备间温度智能控制系统，包括操作员站、主站、多个从站、数据采集单元、通讯总线、多个温度调节装置和多个温度传感器，操作员站、主站和从站通过信号线依次连接，温度传感器通过通讯总线与数据采集单元电连接，所述温度传感器采用数字式温度传感器，数据采集单元的信号输出端与从站的信号输入端连接，温度调节装置与从站的输出端连接，操作员站包括温度监控系统，温度监控系统包括温度监控主界面单元、温度显示单元、报表单元和历史报警单元。本发明采用二级网络结构，通过总线技术可以进行扩展，实现对多个设备间温度的监控和管理，并且本发明可以很方便的实现与原有控制系统的整合，实现对设备间各项运行参数的集中监测和管理。

Description

设备间温度智能控制系统
技术领域
本发明涉及智能控制领域，尤其是涉及一种设备间温度智能控制系统。
背景技术
目前，设备间温控系统的温度控制还是采用人工调节的方法，一完全依赖于人的经验，随意性大，使得整个设备间的温湿度控制性能不稳定，波动较大，同时也无法实时、精确、快速地显示和传递温度信息，当设备间温度波动较大或者调解不准确时会对设备的正常、稳定运行造成影响，这种情况持续时间较长时间就会造成设备的使用寿命缩短，严重时还会造成设备损坏，造成严重的生产事故。因此，在现有设备的基础上对设备间的温控系统进行改造，实现生产车间温度的实时监测和自动控制，提高温控系统的运行效率，就成为一个严峻的课题。
申请号：201510505405.5，名称为：智能温度控制系统的发明专利公开了一种智能温度控制系统，包括：控制主机、感应装置和温度调节装置；感应装置和温度调节装置分别与控制主机连接；控制主机包括处理模块和通信模块；处理模块与感应装置和温度调节装置连接；通信模块与处理模块连接，用于收发信号；温度调节装置包括外壳、温度调节模块、第一探头和散热板，温度调节模块和第一探头设置于外壳内，外壳安置于散热板上；感应装置包括第二探头和弹性板，第二探头抵接于弹性板。该发明专利只是适合于卧室等小范围的温度控制，无法应用于大范围的设备间。
申请号：201410357536.9，名称为温室智能控制系统的发明专利提出了一种温室智能控制系统，其温度控制系统太阳能采集转换设备、太阳能集热储存设备和热能调控设备，该温度控制系统只能简单的实现室内温度的恒定，无法根据实际情况来对温度进行监测和管理。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种设备间温度智能控制系统，解决了现有技术无法实现大范围的温度控制以及无法对设备间温度进行实时监测和管理的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种设备间温度智能控制系统，包括操作员站、主站、多个从站、数据采集单元、通讯总线、多个温度调节装置和多个温度传感器，所述操作员站、主站和从站通过信号线依次连接，所述温度传感器通过通讯总线与数据采集单元电连接，所述温度传感器采用数字式温度传感器，所述数据采集单元的信号输出端与所述从站的信号输入端连接，所述温度调节装置与所述从站的输出端连接，所述操作员站包括温度监控系统，所述温度监控系统包括温度监控主界面单元、温度显示单元、报表单元和历史报警单元。
优选的，所述操作员站采用工控机或触摸屏。
优选的，所述主站采用S7-300PLC,所述从站采用S7-200PLC。
优选的，所述数据采集单元通过RS485串口通讯模块与从站进行通讯。
优选的，所述主站和从站通过PROFIBUS-DP总线进行通讯。
优选的，所述通讯总线采用ITU总线。
优选的，所述数据采集单元采用智能采集控制中心LTM8662或数据采集卡。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用二级网络结构，根据温度控制的需要可以进行扩展，从而实现实时的对多个设备间温度的监控和管理，并且本发明可以很方便的实现与原有控制系统的整合，实现对设备各项参数的集中监测和管理。
2、本发明的温度传感器采用数字式温度传感器，避免了采用模拟式传感器接线复杂以及需要外部调理电路的问题，易于系统的检修和维护。
3、本发明的数据采集单元采用智能采集控制中心LTM8662，通过ITU总线可以方便的对温度信号进行采集，并且由于ITU总线具有良好的可扩展性，根据需要可以很方便的对温度传感器的数目进行扩展，而不需要额外增加通讯设备。
4、本发明的主站采用S7-300PLC，易于实现与原有控制系统的集成，通过PROFIBUS-DP总线可以方便的实现分布式控制，符合现代工业的发展要求。
附图说明
图1为本发明的组成结构示意图；
图2为温度监控系统的组成架构图；
图3为模糊PID控制算法的程序流程图；
图中：1-操作员站、2-主站、3-从站、4-数据采集单元、5-通讯总线、6-温度传感器、7-温度调节装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
如图1所示，本发明包括操作员站1、主站2、多个从站3、数据采集单元4、通讯总线5、多个温度调节装置7和多个温度传感器6，操作员站1采用工控机，主站2采用西门子S7-300PLC，操作员站1和主站2通过MPI总线进行数据交换，从站3采用西门子S7-200PLC，主站2和从站3之间通过PROFIBUS-DP总线进行通讯，温度调节装置7和从站3的数目根据实际的控制需要确定，只需要在从站3的扩展模块中加装支持PROFIBUS-DP总线的通讯模块即可，很方便的实现与整个监控系统的集成。从站3对温度调节装置7的工作状态进行控制。
温度传感器6采用数字式温度传感器6，温度传感器6通过通讯总线5与数据采集单元4电连接，避免了采用模拟式传感器接线复杂以及需要外部调理电路的问题，易于系统的检修和维护。通讯总线5采用ITU总线，方便数字式温度传感器6采集的温度信号传送到数据采集单元4中。数据采集单元4采用智能采集控制中心LTM8662，数据采集单元4通过RS485串口模块与从站3进行通讯，保证信号传输的可靠性和传输距离。
操作员站1包括温度监控系统，图2为温度监控系统的组成架构，温度监控系统包括温度监控主界面单元、温度显示单元、报表单元和历史报警单元。其中温度监控主界面单元包括参数设置、实时报警和设备控制三大部分，温度监控主界面可以根据车间运行设备的不同或者季节的变化，来对设备间的温度参数进行设置；温度显示单元用来对各设备间的温度进行显示；报表单元用于打印各设备间的温度报表；历史报警单元用于工作人员对历史报警单元进行查阅，方便问题的确定和设备检修。
本发明的工作原理为：
各个设备间均设置有从站3、温度调节装置7和温度传感器6，主站2和操作员站1设置于控制室内。温度传感器6将设备间的温度信号转变为电信号，电信号通过ITU总线传送给数据采集单元4，数据采集单元4将各个设备间的温度信号进行采集和汇总处理后发送给从站3进行处理，从站3将处理后的温度信息通过PROFIBUS-DP总线发送给主站2，主站2将温度信息上传到操作员站1对温度信息进行集中显示和处理，当设备间温度超出正常运行范围时，将报警信号在操作员站1的屏幕上进行显示，提醒工作人员进行及时的处理。
当需要对设备间温度进行调节时，操作员站1将经过模糊PID控制算法计算后生成的温度控制信号通过主站2发送给从站3，从站3根据温度控制信号来对温度调节装置7进行控制，从而实现对设备间温度的实时调节，模糊PID控制算法的程序流程图如图3所示。
实施例2：
本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例的操作员站1采用触摸屏。触摸屏具有价格低廉，易于操作的优点。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例3：
本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例的数据采集单元4采用数据采集卡。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例4：
本实施例与实施例3的不同之处在于，本实施例的操作员站1采用触摸屏。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种设备间温度智能控制系统，其特征在于：包括操作员站、主站、多个从站、数据采集单元、通讯总线、多个温度调节装置和多个温度传感器，所述操作员站、主站和从站通过信号线依次连接，所述温度传感器通过通讯总线与数据采集单元电连接，所述温度传感器采用数字式温度传感器，所述数据采集单元的信号输出端与所述从站的信号输入端连接，所述温度调节装置与所述从站的输出端连接，所述操作员站包括温度监控系统，所述温度监控系统包括温度监控主界面单元、温度显示单元、报表单元和历史报警单元。
2.根据权利要求1所述的设备间温度智能控制系统，其特征在于：所述操作员站采用工控机或触摸屏。
3.根据权利要求1所述的设备间温度智能控制系统，其特征在于：所述主站采用S7-300PLC,所述从站采用S7-200PLC。
4.根据权利要求1或3所述的设备间温度智能控制系统，其特征在于：所述数据采集单元通过RS485串口通讯模块与从站进行通讯。
5.根据权利要求1或3所述的设备间温度智能控制系统，其特征在于：所述主站和从站通过PROFIBUS-DP总线进行通讯。
6.根据权利要求1所述的设备间温度智能控制系统，其特征在于：所述通讯总线采用ITU总线。
7.根据权利要求1所述的设备间温度智能控制系统，其特征在于：所述数据采集单元采用智能采集控制中心LTM8662或数据采集卡。
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