CN204945778U - 一种铸铁机生产线自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铸铁机生产线自动控制系统，该系统包括控制系统、操作系统、视频监控系统，所述控制系统包括上位机监控系统、中央控制子系统、集中控制子系统、现场控制子系统、DI/DO开关量模块、Profibus通讯模块、链带控制系统，操作系统包括现场触摸屏操作装置、执行系统。本实用新型通过上位机监控系统实时采集和集中监控整个系统的运行信息，并通过数据库实现对生产过程状态信息的存储、历史记录、分析和应用，能够对产品质量进行实时控制，减少人工参与，提高生产线的管理水平，实现了铸铁机生产线的信息自动化。

Description

一种铸铁机生产线自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及炼铁技术领域，特别是涉及一种铸铁机生产线自动控制系统。

背景技术

铸铁机是把铁水连续铸成铁块的专用机械设备，是高炉处理铁水的必不可少的重要设备。按照滚轮固定的形式不同，铸铁机一般可分为滚轮固定式和滚轮移动式两种形式。铸铁机生产线电控系统包括链带控制系统，链带输送系统，制浆、喷浆系统，烘烤系统，循环水冷却系统和脉冲袋式除尘系统等。由于各系统的电气设备完全独立控制，设备之间也存在一定的互锁逻辑关系，但由于整个生产线较长，在实际生产过程中也会出现一些问题。

我国目前正在使用的铸铁机设备，大多是在二十世纪六七十年代设计制造的，机械化程度低、设备简陋陈旧，已经远远不能适用于高炉冶炼技术的发展。由于铸铁作业环境恶劣，故障点多，给铸铁机设备的使用维护造成比较大的困难，因此日常维护成本很高。铸铁机是高炉冶炼生产过程中必不可少的设备，因此必须对各个岗位的设备要精心操作，及时点检维护以使铸铁生产的主要设备保持在良好的状态，因此对操作工的技能要求较高。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，设计出一种铸铁机生产线自动控制系统。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种铸铁机生产线自动控制系统,该系统包括控制系统、操作系统、视频监控系统，所述控制系统包括上位机监控系统、中央控制子系统、集中控制子系统、现场控制子系统，所述上位机监控系统与中央控制子系统连接，中央控制子系统通过以太网与集中控制子系统连接，集中控制子系统直接或通过现场总线与现场控制子系统连接，所述控制系统还包括DI/DO开关量模块、Profibus通讯模块、链带控制系统，所述操作系统包括现场触摸屏操作装置、执行系统，所述执行系统包括链带输送系统、制浆喷浆系统、烘烤系统、循环水冷却系统、除尘系统，所述视频监控系统和现场触摸屏操作装置分别与中央控制子系统连接，集中控制子系统分别与DI/DO开关量模块、Profibus通讯模块连接，DI/DO开关量模块与各执行系统硬接线连接，Profibus通讯模块与链带控制系统通过Profibus-DP现场总线连接。

进一步地，所述链带控制系统包括变频器驱动系统和编码器定位系统。

进一步地，所述链带控制系统采用三相交流变频调速电机，用于对链带运转进行无极变频调速。

进一步地，所述中央控制子系统采用交换机。

进一步地，所述集中控制子系统采用PLC可编程逻辑控制器。

进一步地，所述现场控制子系统采用AI/AO模块，用于采集和控制温度变送器、压力变送器、液位变送器、调节阀的数据。

进一步地，所述链带输送系统采用旋转板式输送机，烘烤系统采用煤气烘烤系统，循环水冷却系统采用变频PID恒压控制器，除尘系统采用脉冲袋式除尘器。

本实用新型的积极有益效果：

1、通过采用视频监控系统，使值班调度工作人员能够了解、监控整个生产系统的实时数据、运行状态、安全性能，可以提高铸铁机生产系统的安全性和可靠性。

2、通过采用上位机监控系统，能够显示、记录系统的负荷情况、运行情况以及线路故障状态，便于值班调度人员进行负荷分配、生产指挥和紧急情况处理。能够显示、记录系统的实时数据、历史数据、工作记录、故障记录，便于工作人员的维护、维修、故障原因分选和电力系统运行、操作、维护考核。且通过上位机进行操作，使操作、整定更及时、更准确，避免误操作和整定错误。

3、能够显示、记录设备的工作时间、用电量，生成报表，方便矿上考核、管理。

4、能够显示、记录电路的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数，为负荷分配、线路改造、功率补偿、节能降耗提供数据依据。

5、能够指导机械设备的维护、保养。根据显示、记录的线路电流异常变化推断生产设备的润滑、卡阻故障，及时进行润滑、维护、修理避免因故障发现不及时引起设备损坏，影响生产。

附图说明

图1为本实用新型自动控制系统原理框图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式

参见图1，一种铸铁机生产线自动控制系统,该系统包括控制系统、操作系统、视频监控系统，所述控制系统包括上位机监控系统、中央控制子系统、集中控制子系统、现场控制子系统，所述上位机监控系统与中央控制子系统连接，中央控制子系统通过以太网与集中控制子系统连接，集中控制子系统直接或通过现场总线与现场控制子系统连接，所述控制系统还包括DI/DO开关量模块、Profibus通讯模块、链带控制系统，所述操作系统包括现场触摸屏操作装置、执行系统，所述执行系统包括链带输送系统、制浆喷浆系统、烘烤系统、循环水冷却系统、除尘系统，所述视频监控系统和现场触摸屏操作装置分别与中央控制子系统连接，集中控制子系统分别与DI/DO开关量模块、Profibus通讯模块连接，DI/DO开关量模块与各执行系统硬接线连接，Profibus通讯模块与链带控制系统通过Profibus-DP现场总线连接。

所述链带控制系统包括变频器驱动系统和编码器定位系统。所述链带控制系统采用三相交流变频调速电机，对链带运转进行无极变频调速。

所述中央控制子系统采用交换机。交换机是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备，它可以接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。在本系统中主要用于实时采集和集中监控整个系统的运行信息，并对这种信息进行处理。

所述集中控制子系统采用PLC可编程逻辑控制器。

所述现场控制子系统采用AI/AO模块，用于采集和控制温度变送器、压力变送器、液位变送器、调节阀的数据。

所述链带输送系统采用旋转板式输送机将铁块运输至铁块堆场，避免进行二次搬运，节约了生产成本；制浆喷浆系统采用自动制浆喷浆，从而保证了喷浆质量，以达到生产的要求；烘烤系统采用煤气烘烤系统，保证了所喷涂铸铁模表面的石灰浆能够快速烘干，避免生产时铁水爆炸的发生；循环水冷却系统采用变频PID恒压控制器，通过变频PID恒压自动控制，满足；冷却水系统的循环工作要求；除尘系统采用脉冲袋式除尘器，脉冲袋式除尘器对浇注时产生的粉尘进行除尘，满足了对环保的要求。

现场总线是一种工业数据总线，主要是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。典型的现场总线包括基金会现场总线、LonWork现场总线、Profibus现场总线、CAN总线等多种总线形式，根据系统所实现功能的不同，现场总线的选择也不同。Profibus现场总线是一种设备标准化、功能模块化、不依赖于设备生产商的现场总线标准，广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和交通电力等其他领域自动化。Profibus是一种多主站系统，可以实现多个控制、配置或可视化系统在一条总线上相互操作。拥有访问权的主站无需外部请求就可以发送数据，从站为一种被动设备，不享有总线访问权，从站只能对接收的信息进行确认，或者在主站请求时进行发送。一条Profibus总线上最多可连接126个设备。

上位机监控系统采用工控机，工控机上标配以太网接口，内装WIN7操作系统、施耐德Citect组态软件或西门子WinCC组态软件，SQLserver2014数据库管理系统。在WIN7系统内建立SQLserver2014数据库，并和组态软件连接，在SQLserver2014数据库中建立需要的自动生产的铸铁块的产品参数、过程工艺参数和设备状态外部标签变量，这些变量通过SQLserver2014数据库自动采集和存储，并向PLC发送数据，PLC执行相应的程序，对系统进行自动控制。

现场触摸屏操作装置采用西门子TIAV13触摸屏软件，在TIAwincc平台上面建立人机对话界面，此界面中包含了各系统的人工设定参数和设备状态量等重要参数信息。视频监控系统的摄像机安装在高温度区域、人工不便观察区域，从而实现对生产线进行人工检测，方便工人实时了解设备和工序的生产状态。

本申请通过上位机监控系统实时采集和集中监控整个系统的运行信息，并通过数据库实现对生产过程状态信息的存储、历史记录、分析和应用，能够对产品质量进行实时控制，减少人工参与，提高生产线的管理水平，实现了铸铁机生产线的信息自动化。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种铸铁机生产线自动控制系统,该系统包括控制系统、操作系统、视频监控系统，所述控制系统包括上位机监控系统、中央控制子系统、集中控制子系统、现场控制子系统，所述上位机监控系统与中央控制子系统连接，中央控制子系统通过以太网与集中控制子系统连接，集中控制子系统直接或通过现场总线与现场控制子系统连接，其特征是：所述控制系统还包括DI/DO开关量模块、Profibus通讯模块、链带控制系统，所述操作系统包括现场触摸屏操作装置、执行系统，所述执行系统包括链带输送系统、制浆喷浆系统、烘烤系统、循环水冷却系统、除尘系统，所述视频监控系统和现场触摸屏操作装置分别与中央控制子系统连接，集中控制子系统分别与DI/DO开关量模块、Profibus通讯模块连接，DI/DO开关量模块与各执行系统硬接线连接，Profibus通讯模块与链带控制系统通过Profibus-DP现场总线连接。

2.根据权利要求1所述的铸铁机生产线自动控制系统，其特征是：所述链带控制系统包括变频器驱动系统和编码器定位系统。

3.根据权利要求1或2所述的铸铁机生产线自动控制系统，其特征是：所述链带控制系统采用三相交流变频调速电机，用于对链带运转进行无极变频调速。

4.根据权利要求1所述的铸铁机生产线自动控制系统，其特征是：所述中央控制子系统采用交换机。

5.根据权利要求1所述的铸铁机生产线自动控制系统，其特征是：所述集中控制子系统采用PLC可编程逻辑控制器。

6.根据权利要求1所述的铸铁机生产线自动控制系统，其特征是：所述现场控制子系统采用AI/AO模块，用于采集和控制温度变送器、压力变送器、液位变送器、调节阀的数据。

7.根据权利要求1所述的铸铁机生产线自动控制系统，其特征是：所述链带输送系统采用旋转板式输送机，烘烤系统采用煤气烘烤系统，循环水冷却系统采用变频PID恒压控制器，除尘系统采用脉冲袋式除尘器。