CN205405242U - 一种用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统 - Google Patents

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李广文
李鹏
侯礼昌
朱炳章
王林林
张和帅
彭向阳
李峰
王政
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Abstract

本实用新型公开了一种用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，它包括现场网络层、环网控制层、单线服务器、管理控制层组成，单线服务器通过以太网与环网控制层连接，环网控制层与现场控制层有线连接，多条单线服务器与管理控制层连接，管理控制层包括管理层服务器、生产管理操作主机、诊断维护主机、调度大屏幕，环网控制层包括温控工作站、切断工作站、配料工作站、横向工作站Ⅰ、横向工作站Ⅱ、出端工作站、视频监控工作站，各工作站环网连接，通过构架虚拟局域网，将整个工厂多条生产线的监控装置集合集中管理，远程并对生产线运行状况进行远程诊断、维护，节省人力资源，提高生产效率，确保整个公司的多条生产线有序稳定运作。

Description

一种用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统
技术领域
本发明涉及纸面石膏板的生产线控制系统，具体的说是一种用于多条纸面石膏板生产线的远程互联网监控系统。
背景技术
随着各行业信息自动化的发展，纸面石膏板生产线的自动化程度也在逐步提高，纸面石膏板的生产过程中，生产工艺和设备的稳定，是生产的决定因素，在生产过程中工艺和设备的各种不确定因素若不能及时的掌控，阻碍生产，使生产无法正常进行，制约企业的发展，目前应用的纸面石膏板的自动控制系统仅为一条生产线的集中监控控制，包括生产现场网络以及集中控制网络层，单生产线操控系统，相关工程技术人员需要去每条生产线进行维护操作，或者需要对每条生产线配备单独的主管监控人员以及技术维护人员，各生产线之间资源共享以及经验共享困难，不利用具备多个生产线的整个工厂的生产控制以及调度安排。
发明内容
为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种集中化控制操作的用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统。
为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，它包括现场网络层、环网控制层、单线服务器、管理控制层组成，单线服务器通过以太网与环网控制层连接，环网控制层与现场控制层有线连接，多条单线服务器与管理控制层连接，管理控制层包括管理层服务器、生产管理操作主机、诊断维护主机、调度大屏幕，管理层服务器分别与生产管理操作主机、诊断维护主机、调度大屏幕连接，管理层服务器与多条单线服务器网络连接；环网控制层包括温控工作站、切断工作站、配料工作站、横向工作站Ⅰ、横向工作站Ⅱ、出端工作站、视频监控工作站，各工作站环网连接；现场网络层包括生产线现场设备的控制器、数据采集模块、控制阀门以及各生产工段关键位置的摄像头。
所述的每个单线服务器对应一条纸面石膏板的生产线，管理层服务器则与所有生产线的单线服务器连接，其连接方式为虚拟局域网的形式。
视频监控工作站包括监控主机，监控主机通过数据线与现场网络层的摄像头连接，及时存取并上传现场视频数据。
配料工作站通过现场总线与料浆电机、清水电机、发泡机电机、膏粉电机、生粉电机连接，采用RS-485的通讯方式对皮带秤进行设定，有皮带秤对膏粉电机进行控制。
温控工作站通过现场总线与干燥机电机、凝固皮带电机、输送轨道电机、切断后加速甲基连接，温控工作站还包括PLC专用温控模块Q64RD与生产线上的多个温度传感器连接。
切断工作站通过告诉计数模块与生产线的速度及要切断的板长进行数据采集。
横向工作站Ⅰ、Ⅱ及出端工作站主要是对现场的开关量根据工艺流程进行一些逻辑控制。
单线服务器通过以太网与环网内各工作站数据连接，可将数据传输给管理控制层，在监控的同时，可对各个工作站的CPU程序进行程序的读取和修改。
管理控制层通过每条生产线的单线服务器可以实时的监控每条生产线的具体生产状况，如下料机构的下料状况、成形站的运行参数；干燥机的温度控制状况；切断机的切割精度；以及石膏板的后产产量，并且可把网络上各站的数据以报表的形式打印出来。
所述的单线服务器以及管理层服务器均采用IBM系列服务器。
所述的温控工作站、切断工作站、配料工作站、横向工作站Ⅰ、横向工作站Ⅱ、出端工作站均设置有PLC控制器，对现场网络层接收到的数据进行整理上传。
管理层服务器最终接收、储存、分析数据，并将数据通过调度大屏幕进行显示，操作人员可通过诊断维护主机及生产管理操作主机远程控制生产线现场设备的运作情况。
本实用新型的有益效果为：通过构架虚拟局域网，将整个工厂多条生产线的监控装置集合集中管理，公司管理层可集中人员通过调度大屏幕对现场进行视频观看，并通过生产管理操作主机对生产线进行远程直接控制，工程师级可通过诊断维护主机从管理层服务器直接获取生产线各监控设备的运行状况，并对生产线运行状况进行远程诊断、维护，同时对多个生产线进行集中管控，便于数据对比分析、为管理层进行生产决策、优化生产工艺提供可靠依据，节省人力资源，提高生产效率，确保整个公司的多条生产线有序稳定运作。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
现场网络层1、环网控制层2、单线服务器3、管理层服务器4、生产管理操作主机5、诊断维护主机6、调度大屏幕7、温控工作站8、切断工作站9、配料工作站10、横向工作站Ⅰ11、横向工作站Ⅱ12、出端工作站13、视频监控工作站14、摄像头、料浆电机16、清水电机17、发泡机电机18、膏粉电机19、生粉电机20、干燥机电机21、凝固皮带电机22、输送轨道电机23、切断后加速电机24、温度传感器25。
具体实施方式
如附图所示的一种用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，它包括现场网络层1、环网控制层2、单线服务器3、管理控制层组成，单线服务器3通过以太网与环网控制层2连接，环网控制层2与现场控制层1有线连接，多条单线服务器3与管理控制层连接，管理控制层包括管理层服务器4、生产管理操作主机5、诊断维护主机6、调度大屏幕7，管理层服务器4分别与生产管理操作主机5、诊断维护主机6、调度大屏幕7连接，管理层服务器4与多条单线服务器3网络连接；环网控制层2包括温控工作站8、切断工作站9、配料工作站10、横向工作站Ⅰ11、横向工作站Ⅱ12、出端工作站13、视频监控工作站14，各工作站环网连接；现场网络层包括生产线现场设备的控制器、数据采集模块、控制阀门以及各生产工段关键位置的摄像头15。
所述的每个单线服务器3对应一条纸面石膏板的生产线，管理层服务器4则与所有生产线的单线服务器连接，其连接方式为虚拟局域网的形式。
视频监控工作站14包括监控主机，监控主机通过数据线与现场网络层的摄像头15连接，及时存取并上传现场视频数据。
配料工作站10通过现场总线与料浆电机16、清水电机17、发泡机电机18、膏粉电机19、生粉电机20连接，采用RS-485的通讯方式对皮带秤进行设定，有皮带秤对膏粉电机19进行控制。
温控工作站8通过现场总线与干燥机电机21、凝固皮带电机22、输送轨道电机23、切断后加速电机24连接，温控工作站8还包括PLC专用温控模块Q64RD与生产线上的多个温度传感器25连接。
切断工作站9通过告诉计数模块与生产线的速度及要切断的板长进行数据采集。
横向工作站Ⅰ、Ⅱ及出端工作站主要是对现场的开关量根据工艺流程进行一些逻辑控制。
单线服务器3通过以太网与环网内各工作站数据连接，可将数据传输给管理控制层，在监控的同时，可对各个工作站的CPU程序进行程序的读取和修改。
管理控制层通过每条生产线的单线服务器3可以实时的监控每条生产线的具体生产状况，如下料机构的下料状况、成形站的运行参数；干燥机的温度控制状况；切断机的切割精度；以及石膏板的后产产量，并且可把网络上各站的数据以报表的形式打印出来。
所述的单线服务器以及管理层服务器均采用IBM系列服务器。
所述的温控工作站8、切断工作站9、配料工作站10、横向工作站Ⅰ11、横向工作站Ⅱ12、出端工作站13均设置有PLC控制器，对现场网络层1接收到的数据进行整理上传。
管理层服务器4最终接收、储存、分析数据，并将数据通过调度大屏幕7进行显示，操作人员可通过诊断维护主机6及生产管理操作主机5远程控制生产线现场设备的运作情况。
所述的环网控制层2采用三菱电机专用网络系统MELSECNET/H网络系统，通信速率为10Mbps/25Mbps的令牌传递网络系统，在令牌传递方式的网络中发送权必须巡回分配，即使连接到网络上的模块数增加或通信频率的增加也能够进行数据传送，适用于实时性高的设备控制；所述的现场网络层采用开放式现场总线CC-link，节约配线的信息网络。
以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，其特征是：它包括现场网络层、环网控制层、单线服务器、管理控制层组成，单线服务器通过以太网与环网控制层连接，环网控制层与现场控制层有线连接，多条单线服务器与管理控制层连接，管理控制层包括管理层服务器、生产管理操作主机、诊断维护主机、调度大屏幕，管理层服务器分别与生产管理操作主机、诊断维护主机、调度大屏幕连接，管理层服务器与多条单线服务器网络连接；环网控制层包括温控工作站、切断工作站、配料工作站、横向工作站Ⅰ、横向工作站Ⅱ、出端工作站、视频监控工作站，各工作站环网连接；现场网络层包括生产线现场设备的控制器、数据采集模块、控制阀门以及各生产工段关键位置的摄像头。
2.根据权利要求1所述的用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，其特征是：所述的每个单线服务器监控一条纸面石膏板的生产线，管理层服务器则与所有生产线的单线服务器连接，其连接方式为虚拟局域网的形式。
3.根据权利要求1所述的用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，其特征是：视频监控工作站包括监控主机，监控主机通过数据线与现场网络层的摄像头连接。
4.根据权利要求1所述的用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，其特征是：配料工作站通过现场总线与料浆电机、清水电机、发泡机电机、膏粉电机、生粉电机连接，采用RS-485的通讯方式对皮带秤进行设定，有皮带秤对膏粉电机进行控制。
5.根据权利要求1所述的用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，其特征是：温控工作站通过现场总线与干燥机电机、凝固皮带电机、输送轨道电机、切断后加速甲基连接，温控工作站还包括PLC专用温控模块Q64RD与生产线上的多个温度传感器连接。
6.根据权利要求1所述的用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，其特征是：切断工作站通过告诉计数模块与生产线的速度及要切断的板长进行数据采集。
7.根据权利要求1所述的用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，其特征是：所述的单线服务器以及管理层服务器均采用IBM系列服务器。
8.根据权利要求1所述的用于生产纸面石膏板的多生产线自控系统，其特征是：所述的温控工作站、切断工作站、配料工作站、横向工作站Ⅰ、横向工作站Ⅱ、出端工作站均设置有PLC控制器，接收来自现场网络层各设备的数据。
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