CN109368287A - 一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，包括物联网适配器、云端平台、应用平台、空压机控制系统、扬尘在线监测系统、进料阀、PLC控制器；所述物联网适配器用于获取空气压缩机、扬尘在线监测仪和散装物料输送系统中的工艺动作阀的运行状态数据，并将所述运行状态数据上传至云端平台；本发明将检测到的实时环保检测数据反馈到物联网适配器或云端平台，物联网适配器或云端平台对空气压缩机的运行状态进行实时控制，从而实现了整个散装物料输送过程中外泄的粉粒浓度的实时控制，有利于散装物料输送现场的环境保护；本发明能够通过应用平台实现用户远程监控与现场控制，保障了操作人员的人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及散装输送技术领域，尤其涉及一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统。
背景技术
现有的散装物料尤其是粉粒物料的输送是由粉粒物料运输车运输，粉粒物料运输车，由汽车底盘，取力器，空气压缩机，空气管道，罐体，卸装料装置等部分组成，适用于粉煤灰、水泥、石灰粉、矿石粉、颗粒碱等颗粒直径不大于0.1mm粉粒干燥物料的散装运输，主要供水泥厂、水泥仓库和大型建筑工地使用，可节约大量包装材料和装卸劳动；其工作过程是：工作动力由柴油发动机工作，从汽车变速箱中引出，通过传动装置驱动空压机，产生的压缩空气经控制管路进入气室内，使罐内粉粒物料悬浮成流态状，当罐内压力达到0.196Mpa时，打开卸料阀，流动化物料通过管道流动而进行输送，实现卸料。
但是粉粒物料运输车自带空气压缩机使得粉粒物料运输车在驾驶的时候要更加小心，同时车上安装空气压缩机也占用了罐体原有的空间，汽车行驶更加耗能，空气压缩机的最终动力是由柴油提供，在使用时不环保；粉粒物料在输送过程中易造成粉体泄出，造成颗粒物污染，需要及时暂停散装物料的卸出，以提供时间供颗粒物扩散稀释，污染达标后需要继续卸料。
物联网适配器可以快速提供工业设备物联网解决方案，并快速形成所需应用模式，易与设备对接；物联网适配器支持RS-485、RS-232、RJ45、CAN等连接，支持Modbus、PPi等主流PLC控制器通讯协议，支持IIC接口，可外接传感器；物联网适配器按照工业标准设计，可适用比较宽泛的工况条件，温度范围在-30℃～+75℃；相对湿度在0％～98％。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够与环保在线监测数据实时对接管理及时暂停卸料和继续卸料的智能散装物料输送系统的控制系统。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，包括物联网适配器、云端平台、应用平台、空压机控制系统、扬尘在线监测系统、进料阀、PLC控制器；
所述物联网适配器用于获取空气压缩机、扬尘在线监测仪和散装物料输送系统中的工艺动作阀的运行状态数据，并将所述运行状态数据上传至云端平台；
所述PLC控制器与所述物联网适配器通讯连接，所述PLC控制器用于控制所述空压机控制系统和散装物料输送系统中的工艺动作阀的动作；所述工艺动作阀包括安装于料仓入料口的进料阀；
所述云端平台与所述物联网适配器通讯连接，所述云端平台用于接收和保存所述运行状态数据，将所述运行状态数据进行整理、组织、关联及分析处理，并将所述空气压缩机的运行状态下发至所述应用平台；所述云端平台用于发送操作指令至所述物联网适配器；
所述空压机控制系统与所述物联网适配器通讯连接，所述空压机控制系统与所述PLC控制器通讯连接；所述空压机控制系统用于获取空气压缩机的运行状态数据、接收所述PLC控制器发出的控制指令、并依据控制指令控制空气压缩机的运行；
所述扬尘在线监测系统用于获取所述散装物料输送系统所处环境的实时环保监测数据；
所述应用平台与所述云端平台通信连接，所述应用平台中运行与散装物料输送系统匹配的应用程序，所述应用平台对所述运行状态数据进行显示。
进一步的，所述云端平台和所述应用平台均包括报警模块，所述物联网适配器包括现场数据处理模块，所述现场数据处理模块将获取的所述实时环保监测数据进行分析处理，所述现场数据处理模块采集的所述实时环保监测数据不符合要求时，发送报警指令至所述云端平台或所述应用平台的报警模块。
进一步的，所述物联网适配器包括现场数据处理模块，所述现场数据处理模块将获取的所述实时环保监测数据进行分析处理，并依据分析处理结果向PLC控制器发送相应的控制指令。
进一步的，所述云端平台包括云端数据处理模块，所述云端数据处理模块将获取的所述实时环保监测数据进行分析处理，并依据分析处理结果经物联网适配器向PLC控制器发送相应的控制指令。
进一步的，扬尘在线监测仪还包括用于定位所述扬尘在线监测仪位置的定位装置，所述扬尘在线监测系统获取所述定位装置的位置信息并将所述位置信息经物联网适配器上传至云端平台。
进一步的，所述云端平台从所述应用平台中获取操作指令，并将所述操作指令发送至所述物联网适配器。
进一步的，所述应用平台还根据用户的操作生成操作指令，并将所述操作指令发送至所述云端平台。
进一步的，所述应用平台设置于人机交互终端设备，所述人机交互终端设备用于所述运行状态数据的显示和提供操作界面给用户以根据用户的操作生成操作指令，所述人机交互终端设备将所述操作指令发送至所述云端平台。
进一步的，所述控制系统所有工艺动作阀均采用电控仪表气动方式控制，每一个工艺动作阀均通过PLC控制器控制动作，实现远程控制。
进一步的，所述与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统还包括料位计，所述料位计安装于料仓的顶部，所述料位计的控制器与所述物联网适配器通讯连接。
进一步的，所述扬尘在线监测系统与环保部门监测网通讯连接。
进一步的，所述输气管路上安装有安全阀，所述安全阀与所述PLC控制器连接并由所述PLC控制器控制启闭。
本发明一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统的工作原理如下：
实时环保数据被监测并传输到物联网适配器或云端平台，物联网适配器或云端平台依据监测数据计算后发送相应的控制指令给PLC控制器，PLC控制器依据收到的相应的控制指令发送对应的控制指令至空压机控制系统，空压机控制系统对空气压缩机进行控制；另一方面，实时环保数据被实时发送至云端平台并在应用平台中显示；此外，实时环保数据被实时传输到环保部门在线监测网，备环保行政部门随时调阅。
本发明具有如下有益效果：
本发明将检测到的实时环保检测数据反馈到物联网适配器或云端平台，物联网适配器或云端平台对空气压缩机的运行状态进行实时控制，从而实现了整个散装物料输送过程中外泄的粉粒浓度的实时控制，有利于散装物料输送现场的环境保护；本发明能够通过应用平台实现用户远程监控与现场控制，保障了操作人员的人身安全。
通过与空压机控制系统连接的物联网适配器获取空气压缩机的运行状态数据，云端平台根据运行状态数据分析该空气压缩机的运行状态，及时分析出该空气压缩机的故障及异常，并通过应用平台显示该空气压缩机的运行状态；通过与扬尘在线监测系统连接的物联网适配器获取扬尘在线监测仪检测到的实时环保监测数据，物联网适配器或云端平台及时对所述实时环保监测数据进行分析，实时准确地依据数据分析结果向报警模块发送报警指令；可以方面对多地多个散装物料输送系统进行全国监控，有效地解决了现有的对散装物料输送系统行监控时存在监控时效性差且监控不全面的问题。
通过对空气压缩机、扬尘在线监测仪、流量计、和散装物料输送系统中的工艺动作阀的运行状态的监测，实现了对整个散装物料输送过程的监测显示、操作控制、安全报警、重要工艺参数连锁操控。
本发明中的空压机控制系统能够采集空气压缩机的内部压力数据和输气管路的的流量数据，由空压机控制系统、料位计、流量计、安全阀、PLC控制器构成的安全保护系统对整个散装物料输送系统超压进行自动停机或释放压力，以使整个气力的散装物料输送系统的压力恒定可控，能够有效避免因超压而引发的爆仓、爆管、爆除尘器等安全事故。
本发明利用物料网适配器将扬尘在线监测仪、空气压缩机流量计、料位计、散装物料输送系统中的工艺动作阀和选配设备等采集的各类数据统一传输至云端平台，供云端平台分析处理，以及将各类数据集中传送并于应用平台上呈现，所述应用平台还根据用户的操作生成操作指令，并将所述操作指令发送至所述云端平台供用户远程控制散装物料输送系统。
本发明一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统本发明的自动控制系统的设计本着技术先进、安全可靠、操作方便和经济合理的原则进行，以提高装置自动化水平及现场环境保护为目的，降低了操作人员的劳动强度，提高了散装物料输送现场的操作安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一个实施例的一种应用与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统的散装物料输送系统的结构示意图。
图2为本发明一个实施例的一种应用与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统的结构示意图。
图中：罐体1、输料管路2、料仓3、进料阀4、扬尘在线监测仪5、空气压缩机6、输气管路7、储气罐8、流量计9、物联网适配器10、云端平台11、应用平台12、空压机控制系统13、扬尘在线监测系统14、PLC控制器15、料位计16、安全阀17、选配设备18。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，包括物联网适配器10、云端平台11、应用平台12、空压机控制系统13、扬尘在线监测系统14、进料阀4、PLC控制器15；物联网适配器10用于获取空气压缩机6、扬尘在线监测仪5和散装物料输送系统中的工艺动作阀的运行状态数据，并将运行状态数据上传至云端平台11；PLC控制器15与物联网适配器10通讯连接，PLC控制器15用于控制空压机控制系统13和散装物料输送系统中的工艺动作阀的动作；工艺动作阀包括安装于料仓3入料口的进料阀4；云端平台11与物联网适配器10通讯连接，云端平台11用于接收和保存运行状态数据，将运行状态数据进行整理、组织、关联及分析处理，并将空气压缩机6的运行状态下发至应用平台12；云端平台11用于发送操作指令至物联网适配器10；空压机控制系统13与物联网适配器10通讯连接，空压机控制系统13与PLC控制器15通讯连接；空压机控制系统13用于获取空气压缩机6的运行状态数据、接收PLC控制器15发出的控制指令、并依据控制指令控制空气压缩机6的运行；扬尘在线监测系统14用于获取散装物料输送系统所处环境的实时环保监测数据；应用平台12与云端平台11通信连接，应用平台12中运行与散装物料输送系统匹配的应用程序，应用平台12对运行状态数据进行显示。
可选的，扬尘在线监测系统14与环保部门监测网通讯连接，用以环保部门实时监测厂区的环境状况。
实施例2
一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，包括物联网适配器10、云端平台11、应用平台12、空压机控制系统13、扬尘在线监测系统14、进料阀4、PLC控制器15；物联网适配器10用于获取空气压缩机6、扬尘在线监测仪5和散装物料输送系统中的工艺动作阀的运行状态数据，并将运行状态数据上传至云端平台11；PLC控制器15与物联网适配器10通讯连接，PLC控制器15用于控制空压机控制系统13和散装物料输送系统中的工艺动作阀的动作；工艺动作阀包括安装于料仓3入料口的进料阀4；云端平台11与物联网适配器10通讯连接，云端平台11用于接收和保存运行状态数据，将运行状态数据进行整理、组织、关联及分析处理，并将空气压缩机6的运行状态下发至应用平台12；云端平台11用于发送操作指令至物联网适配器10；空压机控制系统13与物联网适配器10通讯连接，空压机控制系统13与PLC控制器15通讯连接；空压机控制系统13用于获取空气压缩机6的运行状态数据、接收PLC控制器15发出的控制指令、并依据控制指令控制空气压缩机6的运行；扬尘在线监测系统14用于获取散装物料输送系统所处环境的实时环保监测数据；应用平台12与云端平台11通信连接，应用平台12中运行与散装物料输送系统匹配的应用程序，应用平台12对运行状态数据进行显示。
优选的，云端平台11和应用平台12均包括报警模块，物联网适配器10包括现场数据处理模块，现场数据处理模块将获取的实时环保监测数据进行分析处理，现场数据处理模块采集的实时环保监测数据不符合要求时，发送报警指令至云端平台11或应用平台12的报警模块。
优选的，物联网适配器10包括现场数据处理模块，现场数据处理模块将获取的实时环保监测数据进行分析处理，并依据分析处理结果向PLC控制器15发送相应的控制指令。
优选的，扬尘在线监测仪5还包括用于定位扬尘在线监测仪5位置的定位装置，扬尘在线监测系统14获取定位装置的位置信息并将位置信息经物联网适配器10上传至云端平台11，当云端平台11接收的报警指令后，云端平台11可以定位到扬尘在线监测仪的位置，或依据应用平台12发出的位置请求指令发送位置信息至应用平台12。
优选的，云端平台11从应用平台12中获取操作指令，并将操作指令发送至物联网适配器10，优选的，云端平台12还有用于根据运行状态数据建立关联关系、预警机制以及触发机制，并依据机制发出相应的操作指令至物联网适配器10。
优选的，应用平台12还根据用户的操作生成操作指令，并将操作指令发送至云端平台11，云端平台11将接收到的操作指令发送至物联网适配器10控制现场的设置。
优选的，应用平台12设置于人机交互终端设备，人机交互终端设备用于运行状态数据的显示和提供操作界面给用户以根据用户的操作生成操作指令，人机交互终端设备将操作指令发送至云端平台11。
优选的，控制系统所有工艺动作阀均采用电控仪表气动方式控制，每一个工艺动作阀均通过PLC控制器15控制动作，实现远程控制。
优选的，与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统还包括料位计16，料位计16安装于料仓3的顶部，料位计16的控制器与物联网适配器10通讯连接，当料位计16显示料仓加满后，停止向该料仓3输料。
优选的，与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统还包括流量计9，流量计9安装于储气罐8与粉粒物料运输车的罐体1连通的输气管路7上，流量计9与物联网适配器10通讯连接。
优选的，空压机控制系统包括现场人机交互终端，用于空气压缩机6运行状态数据的现场显示和现场对空气压缩机6进行控制。
优选的，输气管路7上安装有安全阀17，安全阀17与PLC控制器15连接并由PLC控制器15控制启闭。
可选的，与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统还包括选配设备，选配设备包括现场监控有摄像头或现场用传感器，选配设备与物联网适配器10通讯连接，可供用户从应用平台12查看现场的监控信息。
实施例3
一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，包括物联网适配器10、云端平台11、应用平台12、空压机控制系统13、扬尘在线监测系统14、进料阀4、PLC控制器15；物联网适配器10用于获取空气压缩机6、扬尘在线监测仪5和散装物料输送系统中的工艺动作阀的运行状态数据，并将运行状态数据上传至云端平台11；PLC控制器15与物联网适配器10通讯连接，PLC控制器15用于控制空压机控制系统13和散装物料输送系统中的工艺动作阀的动作；工艺动作阀包括安装于料仓3入料口的进料阀4；云端平台11与物联网适配器10通讯连接，云端平台11用于接收和保存运行状态数据，将运行状态数据进行整理、组织、关联及分析处理，并将空气压缩机6的运行状态下发至应用平台12；云端平台11用于发送操作指令至物联网适配器10；空压机控制系统13与物联网适配器10通讯连接，空压机控制系统13与PLC控制器15通讯连接；空压机控制系统13用于获取空气压缩机6的运行状态数据、接收PLC控制器15发出的控制指令、并依据控制指令控制空气压缩机6的运行；扬尘在线监测系统14用于获取散装物料输送系统所处环境的实时环保监测数据；应用平台12与云端平台11通信连接，应用平台12中运行与散装物料输送系统匹配的应用程序，应用平台12对运行状态数据进行显示。
云端平台11包括云端数据处理模块，云端数据处理模块将获取的实时环保监测数据进行分析处理，并依据分析处理结果经物联网适配器10向PLC控制器15发送相应的控制指令，实时环保监测数据未经云端平台11处理分析，由物联网适配器10进行了处理分析并控制现场设备的运行。
以上，仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，任何所属领域的普通技术人员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请求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，其特征在于：包括物联网适配器(10)、云端平台(11)、应用平台(12)、空压机控制系统(13)、扬尘在线监测系统(14)、进料阀(4)、PLC控制器(15)；
所述物联网适配器(10)用于获取空气压缩机(6)、扬尘在线监测仪(5)和散装物料输送系统中的工艺动作阀的运行状态数据，并将所述运行状态数据上传至云端平台(11)；
所述PLC控制器(15)与所述物联网适配器(10)通讯连接，所述PLC控制器(15)用于控制所述空压机控制系统(13)和散装物料输送系统中的工艺动作阀的动作；所述工艺动作阀包括安装于料仓(3)入料口的进料阀(4)；
所述云端平台(11)与所述物联网适配器(10)通讯连接，所述云端平台(11)用于接收和保存所述运行状态数据，将所述运行状态数据进行整理、组织、关联及分析处理，并将所述空气压缩机(6)的运行状态下发至所述应用平台(12)；所述云端平台(11)用于发送操作指令至所述物联网适配器(10)；
所述空压机控制系统(13)与所述物联网适配器(10)通讯连接，所述空压机控制系统(13)与所述PLC控制器(15)通讯连接；所述空压机控制系统(13)用于获取空气压缩机(6)的运行状态数据、接收所述PLC控制器(15)发出的控制指令、并依据控制指令控制空气压缩机(6)的运行；
所述扬尘在线监测系统(14)用于获取所述散装物料输送系统所处环境的实时环保监测数据；
所述应用平台(12)与所述云端平台(11)通信连接，所述应用平台(12)中运行与散装物料输送系统匹配的应用程序，所述应用平台(12)对所述运行状态数据进行显示。
2.根据权利要求1所述的与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，其特征在于：所述云端平台(11)和所述应用平台(12)均包括报警模块，所述物联网适配器(10)包括现场数据处理模块，所述现场数据处理模块将获取的所述实时环保监测数据进行分析处理，所述现场数据处理模块采集的所述实时环保监测数据不符合要求时，发送报警指令至所述云端平台(11)或所述应用平台(12)的报警模块。
3.根据权利要求1所述的与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，其特征在于：所述物联网适配器(10)包括现场数据处理模块，所述现场数据处理模块将获取的所述实时环保监测数据进行分析处理，并依据分析处理结果向PLC控制器(15)发送相应的控制指令。
4.根据权利要求1所述的与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，其特征在于：所述云端平台(11)包括云端数据处理模块，所述云端数据处理模块将获取的所述实时环保监测数据进行分析处理，并依据分析处理结果经物联网适配器(10)向PLC控制器(15)发送相应的控制指令。
5.根据权利要求1所述的与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，其特征在于：扬尘在线监测仪(5)还包括用于定位所述扬尘在线监测仪(5)位置的定位装置，所述扬尘在线监测系统(14)获取所述定位装置的位置信息并将所述位置信息经物联网适配器(10)上传至云端平台(11)。
6.根据权利要求1所述的与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，其特征在于：所述云端平台(11)从所述应用平台(12)中获取操作指令，并将所述操作指令发送至所述物联网适配器(10)。
7.根据权利要求1所述的与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，其特征在于：所述应用平台(12)还根据用户的操作生成操作指令，并将所述操作指令发送至所述云端平台(11)。
8.根据权利要求1所述的与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，其特征在于：所述应用平台(12)设置于人机交互终端设备，所述人机交互终端设备用于所述运行状态数据的显示和提供操作界面给用户以根据用户的操作生成操作指令，所述人机交互终端设备将所述操作指令发送至所述云端平台(11)。
9.根据权利要求1所述的与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，其特征在于：所述控制系统所有工艺动作阀均采用电控仪表气动方式控制，每一个工艺动作阀均通过PLC控制器(15)控制动作，实现远程控制。
10.根据权利要求1所述的与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统，其特征在于：所述与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统还包括料位计(16)，所述料位计(16)安装于料仓(3)的顶部，所述料位计(16)的控制器与所述物联网适配器(10)通讯连接。
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