CN108330725A - 基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，所述的基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统包括六个部分，高频摇振器、现场总线、PLC控制器、网关、云平台、本地服务器与移动终端。通过高频摇振器对上网浆料的高频摇振，使得纤维均匀分布并加强了横向纤维的分布。所述的云技术，可以将工业现场数据及时上传到云平台，而共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他移动终端。实现了远程的可视性，对高频摇振器工作有着及时的监测与控制作用，保证了高频摇振器的工作性能，提高了纸张质量。
Description
技术领域
本发明属于造纸工业技术领域，涉及一种基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统。
背景技术
造纸机是一种负载恒定、转速恒定的稳速系统，对于传统的中小型造纸企业，多采用变频分布传动控制系统，因此在纸机传动系统中，一般采用恒压频比控制通用型变频器和模拟外部速度链控制组合作为主要形式。目前，在简单电位器分压式速度链中，存在着一些问题，当某一点微调速度时，以后的各个点应及时按比例变化，因此需要工作人员依次调整以后的各个电位器，并随时查看各个设备运行情况；当出现很小的故障时还需要工作人员到工业现场实地解决，耗费了大量人力物力。
所以提供一种能够使造纸工艺更加智能化、信息化，顺应科技发展潮流，降低人力物力耗费的改进是非常迫切的。随着云技术的快速发展，在云平台上软硬件资源和信息可以共享，这给研究者提供了新的思路。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，可以及时查看高频摇振器工业现场工作的参数并及时在远端调整，节省了人力物力，提高了高频摇振器的性能，提成纸质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，其特征在于：包括相连的数据传输系统和数据监测报警系统，所述数据传输系统受控于电机控制系统；
所述数据传输系统包括通过现场总线依次连接的高频摇振器、PLC控制器和网关；
所述数据监测报警系统包括变频器，所述变频器的输入端通过PID控制连接于PLC控制器，所述变频器的输出端连接于高频摇振器；
所述电机控制系统包括相连的云平台和移动终端，所述云平台与网关通过MQTT协议相连接；
该系统还包括与云平台互通数据的本地服务器。
所述高频摇振器包括依次连接的摇振箱、摇振杆和胸辊，所述摇振箱内设置有传动电机、主动轮和从动轮，所述传动电机与主动轮连接，所述主动轮通过齿吻合带动从动轮；所述传动电机上设置有传感器。
所述现场总线为PROFUBUS现场总线，用于实现通讯。
所述移动终端和本地服务器均设置有显示触摸屏。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.实时远程监控和控制：本系统采集了工业现场数据并发布到云端服务器上，管理者可不受地域影响，在互联网覆盖范围内，利用手机、Pad等智能移动终端远程实时地监测现场数据和设备的运行状况；云端服务器会定时推送设备的工作情况，并在发生故障时自动启动报警功能，使管理者能及时发现并处理，远程完成设备的故障诊断与维护。
2.降低运行成本：减少了人力物力，可以节约监控成本，降低了工厂的维修成本而且安装方便，操作简单。
3.提高系统稳定性：整个系统全部实现数字化操作控制，简化了系统结构，提高系统的抗干扰能力。
4.提高成纸质量：通过对上网浆料的摇振，使得纤维均匀分布并加强了横向纤维的分布，提高成纸质量，能更好的应用于造纸工业领域。
附图说明
图1是本发明所述的高频摇振器结构示意图；
图2是本发明所述的基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统的结构示意图。
其中，1-主动轮、2-从动轮、3-摇振杆、4-联轴器、5-胸辊、6-高频摇振器、7-传感器、8-PLC控制器、9-网关、10-云平台、11-本地服务器、12-移动终端、13-变频器、14-数据传输系统、15-电机控制系统、16-数据监测报警系统。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明提供一种基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，其特征在于：包括相连的数据传输系统14和数据监测报警系统16，所述数据传输系统14受控于电机控制系统15；
所述数据传输系统14包括通过现场总线依次连接的高频摇振器6、PLC控制器8和网关9；
所述数据监测报警系统16包括变频器13，所述变频器13的输入端通过PID控制连接于PLC控制器8，所述变频器13的输出端连接于高频摇振器6；
所述电机控制系统15包括相连的云平台10和移动终端12，所述云平台10与网关9通过MQTT协议相连接；
该系统还包括与云平台10互通数据的本地服务器11。
所述高频摇振器6包括依次连接的摇振箱、摇振杆3和胸辊5，所述摇振箱内设置有传动电机、主动轮1和从动轮2，所述传动电机与主动轮1连接，所述主动轮1通过齿吻合带动从动轮2；所述传动电机上设置有传感器7。
所述现场总线为PROFUBUS现场总线，用于实现通讯。
所述移动终端12和本地服务器11均设置有显示触摸屏。
本发明提出了一种基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，整个工作系统主要由以下6个部分组成，开始是基层的纸机设备高频摇振器，通过现场总线技术将数据传送给PLC控制器，再通过网关转换协议上传云平台，最后下载到本地服务器与移动终端共同完成对工业现场设备的监控与控制工作任务。
本发明公开了一种基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，应用于造纸机的成型部中的胸辊高频摇振系统中。所述的成型部包括成型网和流浆箱，所述成型网包括底层，与底层上方的面网和芯网对齐平行放置；所述流浆箱包括面层一侧的面层流浆箱，芯网一侧的芯层流浆箱以及底网一侧底层流浆箱如图1所示，一种基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，所述高频摇振器包括摇振箱、摇振杆、传动电机，摇振杆的两端分别与摇振箱和胸辊连接；所述的摇振箱内是齿吻合的主传动轮和从传动轮，所述的主从传动轮与电机连接，所述的电机上安装有传感器。其中，所述成型部的各部件及其连接结构属于现有技术,且其也并非为本发明的改进点,在此对其不再详述。
如图2所示，一种基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，所示所述的基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统包括六个部分，高频摇振器、现场总线、PLC控制器、网关、云平台和移动终端。
如图2所示的高频摇振器的摇振杆通过联轴器和胸辊连接，带动成型网左右摇动。通过对上网浆料的摇振，使得纤维均匀分布并加强了横向纤维的分布，从而提高成纸质量。
如图2所示的现场总线主要用到的是PROFIBUS—DP系统，PROFIBUS—DP系统，用于经过优化的高速、廉价的通讯连接，专为设备级分散I/O之间通信设计，使用PROFIBUS—DP模块可取代价格昂贵的数字或模拟信号线，用于分布式控制系统的高速数据传输。
现场总线（Field bus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。
它是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。
简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输，是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。
如图2所示的PLC控制器主要完成以下功能：
（1）现场控制信号的采集，PLC通过PROFIBUS现场总线监测现场操作台操作信号。
（2）速度链的控制计算，PLC根据工艺要求完成速度链的控制处理。调节前一级速度时后一级紧随前一级的速度变化 。调节后一级的速度时前一级速度不变。
（3）速度控制的执行。PLC接受上位机与远程智能移动终端的控制指令，通过需要控制操作，PLC可以根据纸张生产品种自动调节车速、分部变比以适应生产需求，并通过PROFIBUS现场总线控制各分部变频器的运行速度。
（4）自动负荷分配控制功能，对与负荷分配点，PLC要完成负荷分配运算及控制。
（5）PLC与触摸屏及网关实行PROFIBUS现场总线高速通讯，将设备各个分部点的工作状态实时在触摸屏上显示出来，同时可通过网关上传到云平台服务器，再由移动终端登录界面进行实时状态监测；并能接受触摸屏与移动终端两者上的操作指令，从而控制各个设备执行相应的动作。
如图2所示的网关在硬件上选必须具有PROFIBUS—DP协议总线的接口，能将PROFIBUS—DP协议报文进行解析和打包的功能，实现云服务器和工业现场设备通信的能力。
如图2所示的云平台主要完成通信、数据处理、数据存储等业务，在前期需要搭建的云平台包含API接口设计、数据存储和处理、MQTT通信实现三部分。
如图2所示的本地服务器与移动终端。设计的监控系统有自己的本地服务器与云服务器平台进行信息交换，并在移动终端登录连接后，显示界面上设有功能键、操作图形显示、设定值与实际值的显示和设备的运行状态及故障显示。可以对所需要的设备进行实时监测与控制，并在出现故障时进行报警，可以及时在远端调整，保证了高频摇振器的正常工作。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，其特征在于：包括相连的数据传输系统（14）和数据监测报警系统（16），所述数据传输系统（14）受控于电机控制系统（15）；
所述数据传输系统（14）包括通过现场总线依次连接的高频摇振器（6）、PLC控制器（8）和网关（9）；
所述数据监测报警系统（16）包括变频器（13），所述变频器（13）的输入端通过PID控制连接于PLC控制器（8），所述变频器（13）的输出端连接于高频摇振器（6）；
所述电机控制系统（15）包括相连的云平台（10）和移动终端（12），所述云平台（10）与网关（9）通过MQTT协议相连接；
该系统还包括与云平台（10）互通数据的本地服务器（11）。
2.根据权利要求1所述的基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，其特征在于：所述高频摇振器（6）包括依次连接的摇振箱、摇振杆（3）和胸辊（5），所述摇振箱内设置有传动电机、主动轮（1）和从动轮（2），所述传动电机与主动轮（1）连接，所述主动轮（1）通过齿吻合带动从动轮（2）；所述传动电机上设置有传感器（7）。
3.根据权利要求1或2所述的基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，其特征在于：所述现场总线为PROFUBUS现场总线，用于实现通讯。
4.根据权利要求3所述的基于云技术的高频摇振器远程监测与控制系统，其特征在于：所述移动终端（12）和本地服务器（11）均设置有显示触摸屏。
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