CN205899344U - 一种防爆控制柜的远程调试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防爆控制柜的远程调试系统，涉及远程控制技术领域。本实用新型包括上位机、网络交换机、PLC控制器、触摸屏和数据采集模块，网络交换机和PLC控制器均设置在控制柜本体内部，触摸屏设置在控制柜本体的柜体前表面，PLC控制器上设置有以太网接口，PLC控制器和触摸屏分别与网络交换机相连，网络交换机与上位机相连，数据采集模块与PLC控制器相连；控制柜本体的侧面设置有正压控制器。本实用新型可以在安全区域对防爆控制柜进行远程调试控制和全程实时监控，保障了操作人员的人身安全，且设计方案简单合理，易于在生产中推广使用。

Description

一种防爆控制柜的远程调试系统

技术领域

本实用新型涉及远程控制技术领域，更具体地说，涉及一种防爆控制柜的远程调试系统。

背景技术

防爆控制柜具有安全系数高、操作功能强、性能稳定等优势，广泛应用于煤矿、化工、石油、电力等行业，尤其适用于易燃易爆等危险场合区域。目前使用的就地防爆控制柜进行设备调试时，一般需要打开控制柜，连接计算机进行编程调试，操作程序较为繁琐，尤其在危险区域调试操作时，需要遵循繁琐的安全规范并消除危险源，很多情况下甚至不能就地进行连接计算机或调试设备，故需要将设备移动到安全区域或违规在现场操作；其次，设备投入使用后，在现场调试时可能需要监视程序的运行，现阶段只有打开控制柜门的情况下对控制柜进行上电调试，而处于危险环境中是不允许带电开门的，安全风险较高；再次，设备运行过程中，可能需要修改某些控制逻辑，现阶段只能将设备停机或消除危险源后，再打开控制柜门进行程序的修改，不仅耗费生产时间，消除危险源时更需要付出极大的生产成本。

经检索，中国专利申请号：201320187487X，申请日：2013年4月15日，发明创造名称为：四象限煤矿防爆变频器控制柜，该申请案公开了一种四象限煤矿防爆变频器控制柜，包括一放置防爆变频器的柜体及与柜体适配的柜门，在柜门上设置有控制柜门启闭的锁具，柜门上设有与柜体内防爆变频器控制系统电连接的液晶显示控制装置。该申请案通过设置在柜门上的液晶显示控制装置，因与柜体内防爆变频器控制系统电连接，故可直接从液晶显示器上监控到实时数据，且通过操控按键，避免了以往打开柜们操作的危险；但该申请案仅能避免打开柜门带来的风险，当整套控制柜位于危险区域中使用时，在液晶显示器上按键操作依然存在一定的危险性。

又如，中国专利申请号：200920092431X，申请日：2009年8月17日，发明创造名称为：一种非标准组态的PLC远程控制系统，该申请案公开了一种非标准组态的PLC远程控制系统，利用通信协议将上位机PC作为一个网络节点进行虚拟组态，使其成为一个虚拟现场设备的节点，然后通过网卡连接至以太网中；网卡分别与上位机PC和以太网交换机相连接；以太网交换机实现上位机PC和PLC控制器之间的通信；PLC控制器与以太网交换机相连接；将PLC控制器进行硬件组态后通过以太网交换机连接至以太网中。该申请案实现了PC机与多台西门子PLC的信息交互及远程控制，但该申请案只能实现多台PLC之间的信息交互，无法直接应用于现场使用环境复杂的防爆控制柜。

再如，中国专利申请号：2012102622950，申请日：2012年7月27日，发明创造名称为：一种富氧站远程控制系统，该申请案公开了一种富氧站远程控制系统，包括现场控制柜和手动调节阀，还包括一上位机和至少一个PLC控制柜，上位机与PLC控制柜通过光纤连接，PLC控制柜与现场控制柜和富氧管道紧急切断阀连接。该申请案使用上位机控制PLC控制柜从而实现远程控制富氧的操作，但该申请案通过设置两个控制柜来完成富氧操作的远程控制，增加了生产成本，不利于在生产中推广使用。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中不足，提供了一种防爆控制柜的远程调试系统，可以在安全区域对防爆控制柜进行远程调试控制和全程实时监控，保障了操作人员的人身安全，且设计方案简单合理，易于在生产中推广使用。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种防爆控制柜的远程调试系统，包括上位机、网络交换机、PLC控制器、触摸屏和数据采集模块，网络交换机和PLC控制器均设置在控制柜本体内部，触摸屏设置在控制柜本体的柜体前表面，PLC控制器上设置有以太网接口，PLC控制器和触摸屏分别与网络交换机相连，网络交换机与上位机相连，所述数据采集模块与PLC控制器相连；

所述控制柜本体的侧面设置有正压控制器。

作为本实用新型更进一步改进，所述数据采集模块包括数据采集传感器和安全栅，安全栅设置于控制柜本体内部，数据采集传感器采集的信号通过安全栅接入PLC控制器。

作为本实用新型更进一步改进，所述数据采集模块包括数据采集传感器和信号隔离器，信号隔离器设置于控制柜本体内部，数据采集传感器采集的信号通过信号隔离器接入PLC控制器。

作为本实用新型更进一步改进，所述网络交换机与上位机通过防爆电缆相连。

作为本实用新型更进一步改进，所述正压控制器上设置有减压阀、防爆接线盒和气管。

作为本实用新型更进一步改进，还包括报警装置，所述报警装置与PLC控制器相连。

作为本实用新型更进一步改进，控制柜本体内部还设置有启动器，该启动器由PLC控制器控制启停，且该启动器与设备电机相连。

作为本实用新型更进一步改进，控制柜本体内部还设置有变频器，该变频器由PLC控制器控制启停，且该变频器与设备电机相连。

作为本实用新型更进一步改进，控制柜本体内部还设置有接触器，该接触器由PLC控制器控制启停，且该接触器与设备电机相连。

作为本实用新型更进一步改进，控制柜本体内部还设置有断路器和继电器。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种防爆控制柜的远程调试系统，可以在安全区域的上位机中实现对危险区域现场设备的远程调试，并可以与现场触摸屏同步对PLC控制器进行操作，安全便捷，不需要对危险区域的控制柜进行任何违规操作，有效提高了操作安全性。

(2)本实用新型的一种防爆控制柜的远程调试系统，数据采集模块包括数据采集传感器和安全栅，数据采集传感器用于采集现场的一些模拟量信号，数据采集传感器采集的信号通过安全栅接入PLC控制器，工作人员通过编程将PLC控制器接收到的信号转换为温度、压力等的实际值，在触摸屏和上位机中均可以观察到实际数字，从而实现对现场设备的全程实时监控。

(3)本实用新型的一种防爆控制柜的远程调试系统，控制柜本体的侧面设置有正压控制器，该正压控制器上集成设置有减压阀、防爆接线盒和气管，正压控制器采用面板式安装，不需要额外制作控制柜副盘，大大节省了空间，也使得整个控制柜更加美观大方。

(4)本实用新型的一种防爆控制柜的远程调试系统，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

附图说明

图1为现有技术中控制柜的结构示意图；

图2为本实用新型中控制柜的结构示意图；

图3为图2的分解图；

图4为实用新型的远程调试流程框图。

示意图中的标号说明：1、控制柜本体；2、触摸屏；3、控制柜副盘；4、正压控制器。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的一种防爆控制柜的远程调试系统，包括上位机、网络交换机、PLC控制器、触摸屏2和数据采集模块，其中网络交换机和PLC控制器均设置在控制柜本体1内部，触摸屏2设置在控制柜本体1的柜体前表面，PLC控制器上设置有以太网接口，PLC控制器和触摸屏2分别与网络交换机相连，网络交换机与上位机相连，组建以太网通讯，PLC控制器与触摸屏2之间的通讯，以及上位机中PLC控制器的程序下载、触摸屏2的程序下载都可以通过网络线实现，不需要使用专用的下载电缆，网络交换机与上位机通过防爆电缆相连。本实施例中上位机设置在安全区域，控制柜本体1则放置在危险区域中用于控制现场的多个设备运行，用户只需要提前铺设一根从控制柜本体1到安全区域的防爆电缆，该防爆电缆通过防爆电缆引入装置接入PLC控制器，工作人员即可以直接在安全区域对PLC控制器内程序进行监控和修改，实现对危险区域的操作设备的调试控制。

本实施例中数据采集模块与PLC控制器相连；数据采集模块包括数据采集传感器和安全栅，安全栅设置于控制柜本体1内部，数据采集传感器则分别设置在多个现场设备上，用于采集现场的一些模拟量信号，如温度、压力等，数据采集传感器采集的信号通过安全栅接入PLC控制器，工作人员通过编程将PLC控制器接收到的信号转换为温度、压力等的实际值，在触摸屏2和上位机中均可以观察到实际数字，时刻监控着现场设备信号，也可以通过上位机或触摸屏2实现参数的修改。本实施例既可以通过上位机实现远程调试，同时保留了触摸屏2的查看与修改功能，仍可以在现场直接通过触摸屏2对PLC控制器进行操作，一举两得。

本实施例中控制柜本体1的侧面设置有正压控制器4，该正压控制器4上设置有减压阀、防爆接线盒和气管，值得说明的是，正压控制器4的设置极大地节省了控制柜本体1的占用空间。如图1所示，普通的控制柜通常包括控制柜本体1和控制柜副盘3，控制柜副盘3内用于安装放置减压阀、防爆接线盒和气管，控制柜副盘3的体积需要占到整个控制柜的1/4左右，对于空间要求严格的场合比较浪费；而本实施例中将减压阀、防爆接线盒和气管均集成设置在正压控制器4上，如图3所示，正压控制器4采用面板式安装，不需要额外制作控制柜副盘3，大大节省了空间，也使得整个控制柜更加美观大方。本实施例中控制柜本体1内还设置有报警装置，该报警装置与PLC控制器相连，防爆控制柜配备正压控制器4，可以确保控制柜本体1内一直处于正压状态，当压力低于正常值时，报警装置即向PLC控制器发送报警信号，触摸屏2和上位机中也可以同步查看报警，PLC控制器通过程序设定实现断电保护操作，防止意外事故发生。

本实施例中控制柜本体1内部还设置有断路器、继电器和启动器，该启动器由PLC控制器控制启停，且该启动器与现场的设备电机相连。控制柜本体1的主要作用是控制现场设备的运行，当控制一台设备电机正常运行时，如图4所示，电源经过断路器后直接供给启动器，启动器通过PLC控制器的输出命令实现启/停，启动后电源经过启动器直接送到电机进线端，此时电机即处于运行状态，启动器的当前状态再反馈进入PLC控制器的输入端实现状态的实时监控。现场设备的一些模拟量信号，如温度、压力等，则通过安全栅接入PLC控制器，工作人员通过编程将PLC控制器接收到的信号转换为温度、压力等的实际值，在触摸屏2和上位机中均可以观察到实际数字，实现对现场设备的全程实时监控。

本实施例的一种防爆控制柜的远程调试系统，可以在安全区域的上位机中实现对危险区域现场设备的全程实时监控和远程调试，并可以与现场触摸屏2同步对PLC控制器进行操作，安全便捷，不需要对危险区域的控制柜进行任何违规操作，有效提高了操作安全性，且结构设计较为简单，适宜在生产中大量推广。

实施例2

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的一种防爆控制柜的远程调试系统，其基本结构同实施例1，所不同的是，本实施例中数据采集模块包括数据采集传感器和信号隔离器，信号隔离器设置于控制柜本体1内部，数据采集传感器采集的信号通过信号隔离器接入PLC控制器；其次，本实施例中控制柜本体1内部还设置有断路器、继电器和变频器，该变频器由PLC控制器控制启停，且该变频器与现场的设备电机相连。控制柜本体1的主要作用是控制现场设备的运行，当控制一台设备电机正常运行时，如图4所示，电源经过断路器后直接供给变频器，变频器通过PLC控制器的输出命令实现启/停，启动后电源经过变频器直接送到电机进线端，此时电机即处于运行状态，变频器的当前状态再反馈进入PLC控制器的输入端实现状态的实时监控。

实施例3

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的一种防爆控制柜的远程调试系统，其基本结构同实施例1，所不同的是，本实施例中控制柜本体1内部还设置有断路器、继电器和接触器，该接触器由PLC控制器控制启停，且该接触器与现场的设备电机相连。控制柜本体1的主要作用是控制现场设备的运行，当控制一台设备电机正常运行时，如图4所示，电源经过断路器后直接供给接触器，接触器通过PLC控制器的输出命令实现启/停，启动后电源经过接触器直接送到电机进线端，此时电机即处于运行状态，接触器的当前状态再反馈进入PLC控制器的输入端实现状态的实时监控。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种防爆控制柜的远程调试系统，其特征在于：包括上位机、网络交换机、PLC控制器、触摸屏(2)和数据采集模块，网络交换机和PLC控制器均设置在控制柜本体(1)内部，触摸屏(2)设置在控制柜本体(1)的柜体前表面，PLC控制器上设置有以太网接口，PLC控制器和触摸屏(2)分别与网络交换机相连，网络交换机与上位机相连，所述数据采集模块与PLC控制器相连；

所述控制柜本体(1)的侧面设置有正压控制器(4)。

2.根据权利要求1所述的一种防爆控制柜的远程调试系统，其特征在于：所述数据采集模块包括数据采集传感器和安全栅，安全栅设置于控制柜本体(1)内部，数据采集传感器采集的信号通过安全栅接入PLC控制器。

3.根据权利要求1所述的一种防爆控制柜的远程调试系统，其特征在于：所述数据采集模块包括数据采集传感器和信号隔离器，信号隔离器设置于控制柜本体(1)内部，数据采集传感器采集的信号通过信号隔离器接入PLC控制器。

4.根据权利要求2或3所述的一种防爆控制柜的远程调试系统，其特征在于：所述网络交换机与上位机通过防爆电缆相连。

5.根据权利要求1所述的一种防爆控制柜的远程调试系统，其特征在于：所述正压控制器(4)上设置有减压阀、防爆接线盒和气管。

6.根据权利要求5所述的一种防爆控制柜的远程调试系统，其特征在于：还包括报警装置，所述报警装置与PLC控制器相连。

7.根据权利要求6所述的一种防爆控制柜的远程调试系统，其特征在于：控制柜本体(1)内部还设置有启动器，该启动器由PLC控制器控制启停，且该启动器与设备电机相连。

8.根据权利要求6所述的一种防爆控制柜的远程调试系统，其特征在于：控制柜本体(1)内部还设置有变频器，该变频器由PLC控制器控制启停，且该变频器与设备电机相连。

9.根据权利要求6所述的一种防爆控制柜的远程调试系统，其特征在于：控制柜本体(1)内部还设置有接触器，该接触器由PLC控制器控制启停，且该接触器与设备电机相连。

10.根据权利要求6所述的一种防爆控制柜的远程调试系统，其特征在于：控制柜本体(1)内部还设置有断路器和继电器。