CN203299623U - 热磨机远程数据监控系统 - Google Patents

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巫秋硕
沈锦桃
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Abstract

本实用新型公开了一种热磨机远程数据监控系统，包括PLC控制装置、生产现场操作站、第一路由器、第二路由器、可视化终端，PLC控制装置采集热磨机现场状态参数，PLC控制装置与生产现场操作站通过工业以太网通信联络，将采集的现场状态参数传输给生产现场操作站，现场操作站将数据转换成Microsoft SQL Server数据库文件，生产现场操作站与第一路由器相连，可视化终端与第二路由器相连，第一路由器与第二路由器通过internet网络相连，采用路由器的VPN功能来传输数据。本实用新型通过远程数据监控系统帮助用户对故障产生的原因进行分析、诊断，为用户进行技术指导。

Description

热磨机远程数据监控系统
技术领域
本实用新型涉及一种远程数据监控及故障诊断系统，尤其涉及一种热磨机远程数据监控及故障诊断系统，属于机床设备技术领域。
背景技术
热磨机是一种用于将木片进行蒸煮后磨成纤维以制造纤维板或纸浆的机械设备，由于热磨机设备价格比较昂贵、控制对象比较复杂，涉及多个机械系统间的配合，涉及液压、电控系统，射线料位检测、反馈等系统，连续生产要求高。对于热磨机生产过程中可能出现的故障，需要提前预防；对于已经发生的故障，需要及时处理，通过真实的设备状态数据分析对故障产生的原因进行诊断。目前，国内热磨机供应商只能通过文件资料如使用手册、操作指导书指导用户进行操作维修，或者通过电话、传真、邮件与用户进行交流，进行指导或故障分析，由于缺少系统、真实的设备现场数据的支持，供应商及使用厂家都没有能力提前预防故障的发生，而且故障处理时间也比较长。如果能将生产现场设备状态数据定期或者特定时间传送给设备制造商，设备制造商通过这些数据分析设备的运行情况以预防故障的发生及对故障原因进行诊断。但是，目前还没有成熟的用于预防故障及故障分析的热磨机远程数据监控系统，主要存在以下问题：1.PLC读取的现场数据比较多，现场干扰信号比较复杂，有电磁干扰、噪音干扰和载波频率干扰等，远程数据监控系统需要解决现场数据的干扰问题，确保读取的现场检测数据能真实反映设备运行情况；2.由于存储的数据量大，对于数据保存需要考虑到数据的完整性、安全性、共享性好，数据管理查询要方便快捷、准确无误；3.数据的远程传输要确保数据的保密和网络的安全，以及可扩展性。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种热磨机远程数据监控系统，使热磨机的设备制造商采用可视化终端通过两地路由器的VPN功能与生产现场的操作站和路由器进行通讯，现场操作站内的组态软件把PLC采集的对生产状态有影响的特定数据，转换成Microsoft  SQL  Server数据库文件并定期或者特定时间传送给设备制造商，设备制造商可通过这些数据分析设备的运行情况。
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本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：
一种热磨机远程数据监控系统，包括PLC控制装置1、生产现场操作站2、第一路由器3、第二路由器4、可视化终端5，所述PLC控制装置1采集热磨机的蒸汽系统、压缩空气系统、进料系统、料位控制系统、出料系统、热磨主机、油润滑系统、水冷却系统的现场状态参数，所述PLC控制装置1与生产现场操作站2通过工业以太网通信联络，将所采集的现场状态参数传输给生产现场操作站2，现场操作站2通过组态软件将现场状态参数数据转换成Microsoft  SQL  Server数据库文件，所述生产现场操作站2与第一路由器3相连，所述可视化终端5与第二路由器4相连，所述第一路由器3与第二路由器4通过internet网络相连，采用路由器的VPN功能来传输数据。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过远程数据监控系统，设备制造商可以帮助用户对故障产生的原因进行分析、诊断，设备制造商可以更方便、更有针对性的为用户进行操作技术指导和售后服务，可以更好的了解产品的使用情况，不断进行产品升级。远程数据监控系统用路由器的VPN功能来传输数据，虚拟专用网络虽不是真的专用网络，但却能够实现专用网络的功能并提供与专用网络一样的安全和功能保障。使用Microsoft  SQL  Server数据库具有以下优点：1.查询迅速、准确，2.数据结构化，可以统一管理，3.数据冗余度小，可节约存储空间，避免数据之间的不一致性，4.数据共享性好，5.具有对数据的安全性、完整性和恢复的控制功能，6.可处理的数据量大，且与微软的操作系统和应用平台兼容性好。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构图；
图2是PLC装置数据采集模块图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。       
如图1所示，本实用新型包括PLC控制装置1、生产现场操作站2、第一路由器3、第二路由器4、可视化终端5，所述PLC控制装置1采集热磨机的蒸汽系统、压缩空气系统、进料系统、料位控制系统、出料系统、热磨主机、油润滑系统、水冷却系统的现场状态参数，所述PLC控制装置1与生产现场操作站2通过工业以太网通信联络，将所采集的现场状态参数传输给生产现场操作站2，现场操作站2通过组态软件将现场状态参数数据转换成Microsoft  SQL  Server数据库文件，所述生产现场操作站2与第一路由器3相连，所述可视化终端5与第二路由器4相连，所述第一路由器3与第二路由器4通过internet网络相连，采用路由器的VPN功能来传输数据。
如图2所示，前述热磨机远程数据监控系统的PLC控制装置1，以可编程序控制器Simens S7-300系列CPU作为数据采集与处理的核心，采用Pt100系列的WZP一体化温度变送器采集热磨系统油、水、轴承以及电机定子温度；采用DG1300系列压力传感器对冷却系统进出水压力以及润滑系统出油压力进行检测；采用Simens 7MF4033和7MF1562系列压力变送器对热磨系统蒸汽压力进行检测；采用ZG24和HT-2W系列振动传感器对主机设备径向和轴向振动状况进行检测；采用巴鲁夫BTL5系列位移传感器对主机磨盘间隙进行检测。
其中对于现场不同要求和不同信号的传感器我们采取了不同的干扰措施；生产过程中对设备巡检时需要经常观察的油、水、轴承和电机定子的温度信号，采用了仪表显示、隔离摆放在设备旁边；采用直流调速系统的进料系统、出料系统的电流、转速信号，采用了仪表显示、隔离，摆放在电控柜室内；决定纤维质量最重要的磨盘间隙，采用带PROFIBUS总线输出类型，直接传输数字量信号；振动传感器采用了带4～20mA输出类型，传感器的输出信号经过隔离变送器隔离后，再传送到PLC系统。信号为4-20毫安的电流信号或者0-10伏的电压信号的模拟量采集用SM 331模拟量模块，对开关量信号采用SM321模块。PLC与上位机之间的各种数据通过CP343以太网模块传递。以上措施有效预防了现场数据的干扰，保证PLC系统读取到的数据是准确无误的。
其次热磨制浆监控系统依托上位机即生产现场操作站2采用INTOUCH 10.1或者WINCC 6.2组态软件创建动态画面，采用友好的监测界面实现数据实时动态显示：如设备轴承系统温度、蒸煮和磨浆蒸汽压力、进出料电机转速和功率消耗、料位的高低等。通过设置的标识点，可以进入响应的被监测设备的主界面。操作员通过监控系统实现对热磨制浆系统的远程启、停，数据设定和调整，手自动转换等控制。系统对各项监控数据采用数字显示和趋势曲线两种方式。依托Microsoft  SQL Server强大的数据库管理系统，将监测的各项参数和报警信息进行实时存储，根据需要，还可通过趋势曲线画面对热磨制浆系统的历史数据和实时数据进行查看。远程监控系统可以监控现场生产中特定的Microsoft  SQL  Server数据库文件，实时了解热磨制浆系统的现场状况。Microsoft  SQL  Server数据库具有以下特点：1.查询迅速、准确，2.数据结构化，可以统一管理，3.数据冗余度小，可节约存储空间，避免数据之间的不一致性，4.数据共享性好，5.具有对数据的安全性、完整性和恢复的控制功能，6.可处理的数据量大，且与微软的操作系统和应用平台兼容性好。
最后在两地通过internet网络传输时，我们采用了路由器的VPN(虚拟专用网络)功能来传输数据。VPN(Virtual Private Netmork)是虚拟专用网的简称，虚拟专用网络不是真的专用网络，但却能够实现专用网络的功能。虚拟专用网指的是依靠ISP(Internet Service  Provider服务提供商)和其他NSP(Network Service Provider网络服务提供商)，在公用网络中建立专用的数据通信网络的技术。在虚拟专用网中，任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路，而是利用某种公众网的物理链路资源动态组成的，并提供与专用网络一样的安全和功能保障。采用VPN传输数据有以下优点：
1,保障网络安全和数据保密；VPN采用国际标准的网络安全协议，通过在公用网络上建立逻辑隧道及网络层的加密，避免网络数据被修改和盗用，保证了数据的安全性和完整性。
2，简化用户对网络的维护和管理工作：由于VPN使用Internet的逻辑链路代替传统的租用专线，这样就简化了用户设计、维护和管理广域网的工作，大量的网络管理及维护工作由公用网络服务提供商来完成。
3,降低网络建设和使用成本：因为不需要租用专线，且VPN设备能提供多种服务。
4,建网的灵活性和扩展性：如果想增加新的机构和扩大网络的覆盖范围，只需对路由器等设备进行简单的配置就可实现。
5,能够支持新兴应用：许多专用网对许多新兴应用准备不足，如要求高宽带的多媒体和交互式应用。VPN则可以支持各种高级的应用，如IP语音和IP传真等各种协议。
考虑到需要不断增加新的设备用户，制造商端的路由器DHCP的Number of Address数设置为50，客户端则根据不同情况、不同要求的客户设置不同的数值。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种热磨机远程数据监控系统，其特征在于，包括PLC控制装置（1）、生产现场操作站（2）、第一路由器（3）、第二路由器（4）、可视化终端（5），所述PLC控制装置（1）采集热磨机的蒸汽系统、压缩空气系统、进料系统、料位控制系统、出料系统、热磨主机、油润滑系统、水冷却系统的现场状态参数，所述PLC控制装置（1）与生产现场操作站（2）通过工业以太网通信联络，将所采集的现场状态参数传输给生产现场操作站（2），现场操作站（2）通过组态软件将现场状态参数数据转换成Microsoft  SQL  Server数据库文件，所述生产现场操作站（2）与第一路由器（3）相连，所述可视化终端（5）与第二路由器（4）相连，所述第一路由器（3）与第二路由器（4）通过internet网络相连，采用路由器的VPN功能来传输数据。
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