CN203588037U - 炼镁炉智能监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于DCS(集散控制系统)模式下的炼镁炉智能监控系统，由智能IC卡、IC读卡器、触摸屏、远程计算机和可编程逻辑控制器PLC组成，智能IC卡的输出/输入端通至IC读卡器的输入/输出端，IC读卡器的输出/输入端与触摸屏的COM2通信接口通信联接，触摸屏的输出/输入端通过RS232总线与可编程逻辑控制器PLC的COM1通信接口通信联接，远程计算机的输出/输入端通过工业以太网输接至触摸屏的RJ45以太网接口。本实用新型能够将操作人员的操作记录、配方数据以及产品质量等作为一种数据信息提取出来，作为专家数据库的建立以及生产数据追忆的依据，为系统控制的优化提供数据支持。
Description
技术领域
本实用新型内容属于工业自动化控制技术领域，涉及一种炼镁炉智能监控系统，其技术方案适用于炼镁炉加热、给料、卸料的过程自动控制，为建立工艺参数专家数据录提供依据，也适用于相似冶炼合金用矿热炉加热系统的自动控制，同时还适用于过程自动控制的专家系统的建立。
背景技术
在工业镁冶炼炉以往的操作工艺自动控制过程中，产品质量很大程度上取决于工作人员的实际操作经验和工艺参数。现有炼镁炉操作系统一般只有对炉体加热、给料、卸料等工序自动检测与控制功能，却没有针对操作人员的数据管理功能，不能为操作控制系统的优化提供可靠的数据支持。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于DCS(集散控制系统)模式下的炼镁炉智能监控系统，它能够将操作人员的操作记录、配方数据以及产品质量等作为一种数据信息提取出来，作为专家数据库的建立以及生产数据追忆的依据，为系统控制的优化提供数据支持。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术解决方案是：
一种炼镁炉智能监控系统，由智能IC卡、IC读卡器、触摸屏、远程计算机和可编程逻辑控制器PLC组成，智能IC卡的输出/输入端通至IC读卡器的输入/输出端，IC读卡器的输出/输入端与触摸屏的COM2通信接口通信联接，触摸屏的输出/输入端通过RS232总线与可编程逻辑控制器PLC的COM1通信接口通信联接，远程计算机的输出/输入端通过工业以太网输接至触摸屏的RJ45以太网接口。
上述炼镁炉智能监控系统中，智能IC卡采用13.56MHZ的IC射频卡。
上述炼镁炉智能监控系统中，触摸屏采用型号为TPC1561Hi的昆仑通态触摸屏。
上述炼镁炉智能监控系统中，可编程逻辑控制器PLC采用台达DVP-EH系列的控制器。
上述炼镁炉智能监控系统中，IC读卡器采用型号为WM-17U型RF系列的IC卡读卡器。
实际工作中，炼镁炉的温度、压力等测试信号通过各自的变送器传送给可编程逻辑控制器PLC，通过后者对数据进行简单的分析处理，输出信号控制电炉的加热、抽真空、冷却等工作程序，以现场触摸屏作为监控人机界面，PLC作为测控主机与触摸屏、远程计算机进行数据交互，实现炼镁炉冶炼系统参数设置、配方修改、控制模式选择以及工艺过程的本地和远程双层在线监控功能，并将生产过程数据传送到远程监控计算机中；现场触摸屏对整个系统运行状况进行监控和系统数据库的管理；IC读卡器与现场触摸屏COM2接口通信，它能将工作人员信息和配方信息、试验结果等重要信息记录到IC射频卡对应人员信息的数据库中，操作记录以IC卡号为索引，记录在触摸屏具有掉电保存功能的SD卡中。通过对IC卡数据信息进行综合分析,可以得出配方数据、系统参数，进而判定技术人员的操作对产品质量、产量以及所用能耗等参数的影响程度，为专家数据库以及系统优化提供数据依据，企业则可根据个人IC卡信息对员工进行能力评估以及事故责任追究。
与现有技术相比，本实用新型在人员操作处增加了智能IC卡管理模式，由此构建了一套新型炼镁炉智能自动控制系统，其所实现的具体功能如下所述。
1、操作人员使用前，在触摸屏或远程计算机旁利用IC射频卡通过IC读卡器将个人信息输入到系统中，才能启动炼镁炉自动控制系统(防止没有权限的人员修改数据),然后才可以进行生产工艺参数的修改。
2、触摸屏作为系统的监控人机界面，它一方面通过RS232总线实时监测采集可编程逻辑控制器PLC的数据信息，另一方面通过其COM2通信接口与IC读卡器自动检测IC卡的信息，再就是通过其RJ45以太网接口与远程计算机进行数据同步；系统有两种控制模式，一是PLC根据设定参数自动采集模拟信号并独立运行，二是接收远程计算机或触摸屏命令实现远程自动(或手动)控制多路物料转送阀门的程序化启闭，同时监测控制加热电极的电压，冷却系统和供电系统等。
3、触摸屏与远程监控计算机采用联网控制模式，实现本地和远程数据的同步。在操作界面上以工艺流程动画的方式呈现，可以在线远程监测炼镁炉冶炼过程，进行数据的远程查询和统计分析。
4、炼镁炉智能监控系统在完成单次冶炼或连续冶炼工艺后，将记录的配方、设定系统参数以及产品信息等数据通过与触摸屏COM2通信接口的IC读卡器保存到智能IC卡中，并将操作过程记录以IC卡号为主键模式自动记录到触摸屏的掉电保存SD卡中，以备以后进行查询和统计分析，工作人员也可在计算机上通过IC卡号对操作记录进行检索查询。
5、通过触摸屏的RJ45标准以太网接口，将实时数据与远程计算机进行交互，实现生产数据的共享，远程计算机将交互的数据信息与工艺流程相结合，以动画和数据曲线的形式全程在线监控炼镁炉的冶炼过程。
6、本实用新型采用智能IC卡信息自动输入触摸屏后才能登陆系统的模式提高了整个控制系统的安全性能，也可以通过IC卡记录的信息方便的进行考勤管理，专家数据库建立以及事故后处理查询。还可以按照具体操作人员计算工作效率，材料消耗等，从而确定合理的工艺规程，提高生产效益。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构框图。
图中标号1为IC读卡器，2为触摸屏，3为可编程逻辑控制器PLC，4为智能IC卡，5为远程计算机。
具体实施方式
参见图1，本实用新型所述的炼镁炉智能监控系统采用的是智能IC卡4、IC读卡器1，触摸屏2、远程计算机5、可编程逻辑控制器PLC作为主体框架，智能IC卡4的输出/输入端通至IC读卡器1的输入/输出端，IC读卡器1的输出/输入端与触摸屏2的COM2通信接口通信联接，触摸屏2的输出/输入端通过RS232总线与可编程逻辑控制器PLC3的COM1通信接口通信联接，远程计算机5的输出/输入端通过工业以太网输接至触摸屏2的RJ45以太网接口。工作中，通过IC读卡器1与触摸屏2的COM2接口进行联机操作，远程计算机5与触摸屏2的RJ5以太网接口进行联网通信，解决了生产计算机在工业现场操作性能不稳定无法记录数据和在线监控的问题，并实现了远程计算机网络控制。
本实用新型应用方案中，读卡器与触摸屏通讯设备驱动采用组态软件开发向导和Visual Basic联合开发，根据具体的读卡器通信协议，由组态软件开发向导生成主体框架，通过Visual Basic计算机语言进行具体功能程序设计。本实用新型使用IC读卡器与现场触摸屏联机模式，设计了双通道数据链路与触摸屏数据库变量的关联，实现触摸屏对IC信息的自动获取，通过数据库将操作人员的试验记录存储在触摸屏的掉电保持SD卡中，系统参数实现关机自动保存，开机自动读取功能。其中操作人员的操作记录分为两种模式：在自动模式下，记录的数据字段由IC卡号、时间、控制模式、系统参数、配方数据等组成，对于手动模式下的镁冶炼工艺作业，系统将记录工作人员操作各个控制对象的顺序和具体的参数信息；IC卡号作为主键，逐条记录信息，可通过IC卡号进行具体的记录查询。另外，本实用新型还通过ModBus TCP协议，实现现场触摸屏与远程计算机数据同步，将测控触摸屏设置为客户端模式，网络类型为UDP模式，远程监控计算机设置为服务器模式，网络类型与客户端保持一致，为了方便编程，将本地端口号和远程端口都设置为同一端口。
本实用新型智能IC卡的应用使得炼镁炉控制系统的安全性得到双层保护(IC卡登录和触摸屏密码确定)，并将个人操作数据信息进行合理的使用和保护。将智能IC卡放置在读卡器上主动上传卡号，触摸屏检测卡号信息弹出登陆密码对话框，输入正确密码进入系统。完成工艺流程后，点击触摸屏导出按钮，将重要数据写入到IC卡中。
具体实施结构中，IC读卡器1可采用型号为WM-17U型RF系列的IC卡读卡器，触摸屏2可采用型号为TPC1561Hi的昆仑通态触摸屏，可编程逻辑控制器PLC3采用台达DVP-EH系列的控制器，智能IC卡4可采用13.56MHZ的IC射频卡，远程计算机5为普通计算机，对速度等没有特别要求。
Claims (5)
1.一种炼镁炉智能监控系统,其特征在于：由智能IC卡(4)、IC读卡器(1)、触摸屏(2)、远程计算机(5)和可编程逻辑控制器PLC(3)组成，智能IC卡(4)的输出/输入端通至IC读卡器(1)的输入/输出端，IC读卡器(1)的输出/输入端与触摸屏(2)的COM2通信接口通信联接，触摸屏(2)的输出/输入端通过RS232总线与可编程逻辑控制器PLC(3)的COM1通信接口通信联接，远程计算机(5)的输出/输入端通过工业以太网输接至触摸屏(2)的RJ45以太网接口。
2.根据权利要求1所述的炼镁炉智能监控系统,其特征在于：智能IC卡(4)采用13.56MHZ的IC射频卡。
3.根据权利要求1所述的炼镁炉智能监控系统，其特征在于：触摸屏(2)采用型号为TPC1561Hi的昆仑通态触摸屏。
4.根据权利要求1所述的炼镁炉智能监控系统，其特征在于：可编程逻辑控制器PLC(3)采用台达DVP-EH系列的控制器。
5.根据权利要求1所述的炼镁炉智能监控系统，其特征在于：IC读卡器(1)采用型号为WM-17U型RF系列的IC卡读卡器。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109308069A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-05 | 中电智能科技有限公司 | Plc跟踪调试设备和plc跟踪调试系统 |
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2013
- 2013-12-02 CN CN201320790016.8U patent/CN203588037U/zh not_active Expired - Fee Related
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