CN203422686U - 杀菌机温度监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种杀菌机温度监控系统，所述数据采集模块和杀菌机相连用于采集杀菌机的温度的模拟量信号，数据转换模块和数据采集模块相连将模拟量信号转换为数字信号，所述PLC控制模块和数据转换模块相连将数字信号转换为电压模拟信号，数据转换模块和气控模块相连将电压模拟信号传输给气控模块，所述上位机监控模块和PLC控制模块相连。本实用新型采用VC++结合双缓冲技术代替组态软件实现图形化人机交互界面，与PLC组成结构紧凑的现场监控系统，直接运行，无需安装，提高系统的实时管理和操作效率，同时，在温度出现偏差时，通过语音和文字闪烁，可以迅速发出警告，使控制、调节更加方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监控系统，尤其涉及的是一种杀菌机温度监控系统。
背景技术
目前的产业控制中,经常选用PLC作为现场的控制设备,用于数据采集与处理、逻辑判定、输出控制；上位机则是利用组态软件来完成产业控制状态、流程和参数的显示,实现监控、治理、分析和存储等功能。杀菌机广泛应用在乳制品、食品、啤酒、饮料等食品产业控制中，对其温度的监控尤为重要。关于温度监控系统的研究，从目前公开的技术来看，很少是针对杀菌机进行温度监控的；即使也有论文提到杀菌机温度控制，但大多数是基于专业组态软件的，安装难度大，可扩展性较低，成本也较高，例如采用专业组态软件如WINCC实现的监控系统，安装十分复杂，且操作系统重装时，需重新安装WINCC监控系统，不便于用户使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种杀菌机温度监控系统，成本低并易于使用。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：本实用新型包括杀菌机、数据采集模块、数据转换模块、气控模块、PLC控制模块和上位机监控模块；所述数据采集模块和杀菌机相连用于采集杀菌机的温度的模拟量信号，数据转换模块和数据采集模块相连将模拟量信号转换为数字信号，所述PLC控制模块和数据转换模块相连将数字信号转换为电压模拟信号，数据转换模块和气控模块相连将电压模拟信号传输给气控模块，所述上位机监控模块和PLC控制模块相连。
所述数据采集模块包括设置于多个杀菌机内的多个热电阻温度传感器和温度变送器，所述热电阻温度传感器和温度变送器相连，温度变送器和数据转换模块相连。实现多个杀菌机中不同温度量的采集。
所述数据转换模块包括模拟量输入模块和模拟量输出模块，所述模拟量输入模块和温度变送器相连实现对模拟量信号的数字转换，模拟量输出模块和模拟量输入模块相连对数字量进行模拟转换，并输出标准电控信号。
所述气控模块包括电磁阀和气动薄膜阀，所述电磁阀和模拟量输出模块相连以传输标准电控信号，电磁阀和气动薄膜阀相连将电控信号转换成气控信号。通过控制蒸汽量，使各温区温度得到控制。
所述PLC控制模块和上位机监控模块之间的通信采用自由口通信模式，通信协议根据实际应用自定义。
所述上位机监控模块为PC工控机，所述PC工控机包括绘图模块、语音报警模块、数据存储模块、历史曲线绘制模块、报表生成模块、参数设置模块和CPU，所述CPU分别与绘图模块、语音报警模块、数据存储模块、历史曲线绘制模块、报表生成模块和参数设置模块相连，绘图模块显示各个杀菌机的温度，语音报警模块用于各温区温度出现偏差时进行语音报警提示；数据存储模块用于存储转换后的数据；历史曲线绘制模块用于根据数据存储模块所存储的数据绘制历史曲线图；报表生成模块用于根据所述数据存储模块所存储的数据生成报表；参数设置模块用于设置各个参数。
本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型采用VC++结合双缓冲技术代替组态软件实现图形化人机交互界面，与PLC组成结构紧凑的现场监控系统，直接运行，无需安装，提高系统的实时管理和操作效率，同时，在温度出现偏差时，通过语音和文字闪烁，可以迅速发出警告，使控制、调节更加方便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的硬件配置连接图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本实施例包括杀菌机1、数据采集模块2、数据转换模块3、气控模块6、PLC控制模块4和上位机监控模块5；所述数据采集模块2和杀菌机1相连用于采集杀菌机1的温度的模拟量信号，数据转换模块3和数据采集模块2相连将模拟量信号转换为数字信号，所述PLC控制模块4和数据转换模块3相连将数字信号转换为电压模拟信号，数据转换模块3和气控模块6相连将电压模拟信号传输给气控模块6，所述上位机监控模块5和PLC控制模块4相连。
所述数据采集模块2包括设置于多个杀菌机1内的多个热电阻温度传感器和温度变送器，所述热电阻温度传感器和温度变送器相连，温度变送器和数据转换模块3相连。实现多个杀菌机1中不同温度量的采集。本实施例的热电阻温度传感器采用铂热电阻Pt100温度传感元件，温度变送器将各温区温度转换为4～20mA信号，传输到数据转换模块3。
所述数据转换模块3由多个模拟扩展模块组成，每个模拟扩展模块包括模拟量输入模块和模拟量输出模块，所述模拟量输入模块和温度变送器相连实现对模拟量信号的数字转换，模拟量输出模块和模拟量输入模块相连对数字量进行模拟转换，并输出标准电控信号。模拟量输入模块采用EM231完成对模拟量信号的数字转换。如果有多个EM231模块，则其它EM231转换模块与杀菌机1的连线和图中EM231与杀菌机1的连线一样；模拟量输出模块采用EM232完成对数字量的模拟转换，并输出标准电控信号直流0～24V给电磁阀。
所述气控模块6包括电磁阀和气动薄膜阀，所述电磁阀和模拟量输出模块相连以传输标准电控信号，电磁阀和气动薄膜阀相连将电控信号转换成气控信号。通过控制蒸汽量，使各温区温度得到控制。
所述PLC控制模块4和上位机监控模块5之间的通信采用自由口通信模式，通信协议根据实际应用自定义。
本实施例的PLC控制模块4采用西门子专用软件STEP7Micro/WIN SP3V4.0实现下位机PLC的控制功能，主要完成下位机温度量的转换，并将转换的温度值通过RS485/RS232通讯线发送至上位机监控模块5；还接收上位机发送过来的参数设置值，进行PID运算，输出到模拟量输出模块EM232。
所述上位机监控模块5为PC工控机，所述PC工控机以Visual C++6.0作为开发平台，上位机监控模块5包括绘图模块、语音报警模块、数据存储模块、历史曲线绘制模块、报表生成模块、参数设置模块和CPU，所述CPU分别与绘图模块、语音报警模块、数据存储模块、历史曲线绘制模块、报表生成模块和参数设置模块相连，绘图模块显示各个杀菌机1的温度，语音报警模块用于各温区温度出现偏差时进行语音报警提示；数据存储模块用于存储转换后的数据；历史曲线绘制模块用于根据数据存储模块所存储的数据绘制历史曲线图；报表生成模块用于根据所述数据存储模块所存储的数据生成报表；参数设置模块用于设置各个参数。
具体实施过程如下：
设置EM231模块的DIP开关为：SW1/SW2/SW3：ON、ON/OFF，通过四个EM231模块实现12路温度模拟量的采集，并转换为数字信号，采用西门子S7-200PLC计算所述数字信号对应的温度量，并转换为ASCII码，自定义通信协议以ASCII码“41H”即字符“A”为起始标识符，通过RS485/RS232通讯线将温度值发送至上位机监控模块5。上位机监控模块5通过串口读取PLC控制模块4传来的数据，根据PLC控制模块4中的通信协议解析数据，在界面上显示各路温度，表盘指针指向对应的温度值，不同数字颜色标示各杀菌机1的不同温度状态（如“绿色”表示正常状态，“黄色”表示预警状态，“红色”表示异常状态），对于预警或异常状态的温度，对应的温度显示值将不停闪烁，同时进行语音报警，及时提醒工作人员尽快采取相应措施，并将数据传至存储模块。在后台，数据存储模块以系统当前日期为名根据用户设定的采样率保存数据至文本文件。历史曲线绘制模块根据用户输入的时间段绘制坐标轴和曲线图。报表生成模块根据用户输入的时间段生成Excel报表并自动打开报表。
操作人员根据报警情况，进行PU值等参数设定，上位机计算出各温区的喷淋水温度的设定值，并通过串口传入PLC控制模块4。在PLC控制模块4中经过PID运算后输出标准电控信号给电磁阀，经过电磁阀将电控信号转换成气控信号20～100kPa，最后由气动薄膜阀执行自动调节，控制各温区温度。
本实施例采用Visual C++实现，无需安装、简单易用，可实现与大多数PLC直接通讯，无需PLC运行任何附加程序即可进行数据传输。另外，采用了双缓冲技术，长时间运行时，界面和串口通信都很稳定。
Claims (6)
1.一种杀菌机温度监控系统，其特征在于，包括杀菌机（1）、数据采集模块（2）、数据转换模块（3）、气控模块（6）、PLC控制模块（4）和上位机监控模块（5）；所述数据采集模块（2）和杀菌机（1）相连用于采集杀菌机（1）的温度的模拟量信号，数据转换模块（3）和数据采集模块（2）相连将模拟量信号转换为数字信号，所述PLC控制模块（4）和数据转换模块（3）相连将数字信号转换为电压模拟信号，数据转换模块（3）和气控模块（6）相连将电压模拟信号传输给气控模块（6），所述上位机监控模块（5）和PLC控制模块（4）相连。
2.根据权利要求1所述的杀菌机温度监控系统，其特征在于，所述数据采集模块（2）包括设置于多个杀菌机（1）内的多个热电阻温度传感器和温度变送器，所述热电阻温度传感器和温度变送器相连，温度变送器和数据转换模块（3）相连。
3.根据权利要求2所述的杀菌机温度监控系统，其特征在于，所述数据转换模块（3）包括模拟量输入模块和模拟量输出模块，所述模拟量输入模块和温度变送器相连实现对模拟量信号的数字转换，模拟量输出模块和模拟量输入模块相连对数字量进行模拟转换，并输出标准电控信号。
4.根据权利要求3所述的杀菌机温度监控系统，其特征在于，所述气控模块（6）包括电磁阀和气动薄膜阀，所述电磁阀和模拟量输出模块相连以传输标准电控信号，电磁阀和气动薄膜阀相连将电控信号转换成气控信号。
5.根据权利要求4所述的杀菌机温度监控系统，其特征在于，所述PLC控制模块（4）和上位机监控模块（5）之间的通信采用自由口通信模式。
6.根据权利要求4所述的杀菌机温度监控系统，其特征在于，所述上位机监控模块（5）为PC工控机，所述PC工控机包括绘图模块、语音报警模块、数据存储模块、历史曲线绘制模块、报表生成模块、参数设置模块和CPU，所述CPU分别与绘图模块、语音报警模块、数据存储模块、历史曲线绘制模块、报表生成模块和参数设置模块相连。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105595149A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-05-25 | 江苏新美星包装机械股份有限公司 | 一种杀菌机杀菌温度的控制方法 |
| CN105929735A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-09-07 | 合肥中辰轻工机械有限公司 | 一种智能杀菌机pu值控制系统 |
| CN109960298A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-07-02 | 武汉理工大学 | 适用于多种设备的高低温循环性能测试装置 |
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