CN206348649U - 一种气电自动化控制平台 - Google Patents

一种气电自动化控制平台 Download PDF

Info

Publication number
CN206348649U
CN206348649U CN201621052206.XU CN201621052206U CN206348649U CN 206348649 U CN206348649 U CN 206348649U CN 201621052206 U CN201621052206 U CN 201621052206U CN 206348649 U CN206348649 U CN 206348649U
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
bus
soft
output module
analog
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201621052206.XU
Other languages
English (en)
Inventor
王涛
王波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN201621052206.XU priority Critical patent/CN206348649U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206348649U publication Critical patent/CN206348649U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

本实用新型专利涉及一种气电自动化控制平台，属于工业自动化与系统技术领域。本实用新型的一种气电自动化控制平台，包括：带网关的软PLC控制器、电伺服控制器、气伺服控制器、带总线协议的集成阀组、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、电源模块、总线模块。本实用新型具有软PLC控制器，不再需要专门的PLC控制器，可以大大降低系统成本；具有状态监控与故障诊断功能，可以大大缩短工业现场排除故障的时间；具有远程通信和实时数据交换的能力，可以方便灵活地实现远程监控。

Description

一种气电自动化控制平台
技术领域
本实用新型专利涉及一种气电自动化控制平台，属于工业自动化与系统技术领域。
背景技术
自动化设备通常含有电气驱动器和气压驱动器，尤其气动元件数量多目前广泛应用于工业自动化领域，在某些应用场合，例如纺织领域对气动控制阀的数量有较大的需求。而数量较多的控制阀带来接线的复杂性和增加了故障排除的难度。目前市场上已经有利用现场总线技术的产品，该产品大大减少了接线的复杂性，但并没有对排除气动产品故障进行有效的解决，并且控制器均采用专用的可编程控制器(PLC)产品，导致整个系统的成本大大增加，并未将这两种驱动方式通过控制器实现协调控制。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决现有技术无法对气动产品故障进行诊断的问题，提出一种气电自动化控制平台。该平台将控制器、故障诊断、集成阀组以及其他部件集成为一体化结构。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。
一种气电自动化控制平台，包括：带网关的软PLC控制器、电伺服控制器、气伺服控制器、带总线协议的集成阀组、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、电源模块、总线模块。
带网关的软PLC控制器为与上位机控制系统连接的接口，网络协议包括OPC、EtherNet/IP、PROFINET等，采用基于64位及以上的控制器，USB编程，WIFI与电脑通讯网页组态。编程开发平台为基于IEC 61131-3标准的开发环境，以逻辑控制为主。该模块作为设备维护单元，配备诊断工具为用户提供状态监控和预测性维护功能。通过通讯模块上的LED状态判断故障，使用户在现场的诊断更为快捷轻松；通过过程映象区中输入的系统状态或者输入、输出的系统诊断数据交换区，使用户在IO控制层上的诊断更为便捷；通过报警窗口进行规范化的诊断，便于系统用户进一步处理故障信息；通过人机交互设备(笔记本机或平板电脑)，用户在现场就能读取到故障文本信息，使现场诊断具体信息更加直观；通过基于网页远程访问监控；通过报文功能块或者直接写底层程序来进行专业级诊断。
电伺服控制模块以步进电机控制为主，脉冲输出，集电极开路输出或线性驱动器输出，伺服气缸模拟量(0-10V)输出。
气伺服控制模块控制气动执行器的动作，从而实现气伺服功能。
带总线协议的集成阀组，控制电磁换向阀的电磁铁，端子块，继电器输出，直流24V供电，2W/接点。电磁阀每路均有电流检测单元，具有过流保护功能。
数字量输入模块：端子块，直流24V，光耦隔离，二极管指示；数字量输出模块：继电器型，交流250V直流24V，2A，独立接点，二极管指示；模拟量输入模块：4-20mA，1-5V；模拟量输出模块：1-5V，4-20mA。
电源模块为220V/50Hz输入，DC24V外部/内部输出，内部5V/3.3V输出给软PLC控制器及其余模块供电。
总线模块连接带有总线的仪表，总线类型为RS232C，RS422A/485，CAN等。
其连接关系为：带网关的软PLC控制器通过CAN等现场总线与电伺服控制器、气伺服控制器、带总线协议的集成阀组、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、总线模块连接；带网关的软PLC控制器通过网关与上位机控制系统通信，网络协议包括OPC、EtherNet/IP、PROFINET等；电伺服控制器与电动执行单元连接；气伺服控制器与气动执行单元连接；带总线协议的集成阀组通过现场总线与数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块连接；电源模块为带网关的软PLC控制器、电伺服控制器、气伺服控制器、带总线协议的集成阀组、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、总线模块供电。总线模块与带有总线的仪表相连，总线类型为RS232C，RS422A/485，CAN等。
其工作过程为：当发出运动控制指令时，带网关的软PLC控制器执行运动控制功能，改变带总线协议的集成阀组的工作状态来控制气动执行器的运动，通过电伺服控制器控制电动执行单元的伺服运动，通过气伺服控制器控制气动执行单元的伺服运动，并且可以实现气伺服运动和电伺服运动之间的协调控制。同时软PLC控制器对数字量输入模块、模拟量输入模块传输来的数据进行分析处理，判断伺服运动的可靠性，实现状态监控与故障诊断，电流传感器超过额定值说明阀切换不良；阀切换一定时间后通过测量电压，电压异常则说明气缸上的行程开关呈现短路或断路。带网关的软PLC控制器通过网关与上位机控制系统实现通信功能和实时数据交换；通过手持人机交互设备，用户在现场就能读取到故障文本信息，使现场诊断具体信息更加直观；通过基于网页远程访问监控；通过报文功能块或者直接写底层程序来进行专业级诊断。
有益效果
1、本实用新型的一种电气自动化控制平台，集成体积小，配线少。
2、本实用新型的一种电气自动化控制平台具有状态监控与故障诊断功能，可以大大缩短工业现场排除故障的时间，提高劳动生产率；
3、本实用新型的一种电气自动化控制平台，具有软PLC控制器，不再需要配套使用专门的PLC控制器，成本大大降低；
4、本实用新型的一种电气自动化控制平台具有远程通信和实时数据交换的能力，可以方便灵活地实现远程监控。
附图说明
图1为本实用新型的一种气电自动化控制平台的结构示意图。
其中：1-电源模块、2-总线模块、3-电伺服控制器、4-带网关的软PLC控制器、5-带总线协议的集成阀组、6-气伺服控制器、7-数字量输入模块、8-数字量输出模块、9-模拟量输入模块、10-模拟量输出模块。
具体实施方式
实施例1
本实用新型的一种气电自动化控制平台，包括：电源模块1、总线模块2、电伺服控制器3、带网关的软PLC控制器4、带总线协议的集成阀组5、气伺服控制器6、数字量输入模块7、数字量输出模块8、模拟量输入模块9、模拟量输出模块10。
其连接关系为：带网关的软PLC控制器4通过CAN总线与电伺服控制器3、气伺服控制器6、带总线协议的集成阀组5、数字量输入模块7、数字量输出模块8、模拟量输入模块9、模拟量输出模块10、总线模块2连接；带网关的软PLC控制器4通过网关与上位机控制系统通信，网络协议包括OPC、EtherNet/IP、PROFINET等；电伺服控制器3与电动执行单元连接；气伺服控制器6与气动执行单元连接；带总线协议的集成阀组5通过现场总线与数字量输入模块7、数字量输出模块8、模拟量输入模块9、模拟量输出模块10连接。带总线协议的集成阀组5与气动执行器连接；电源模块1为带网关的软PLC控制器4、电伺服控制器3、气伺服控制器6、带总线协议的集成阀组5、数字量输入模块7、数字量输出模块8、模拟量输入模块9、模拟量输出模块10、总线模块2供电。总线模块2与带有总线的仪表相连，总线类型为RS232C，RS422A/485，CAN等。
其工作过程为：
带网关的软PLC控制器为双ARM核运行，其中一个核作为PLC控制器单元，另一个核作为故障诊断单元使用。
第一部分：PLC控制器。当发出运动控制指令时，带网关的软PLC控制器4执行PLC控制器功能，其工作状态有如下几种情况。功能一，PLC控制器向带总线协议的集成阀组5发出控制信号，通过改变集成阀组的工作状态来控制气动执行器的运动；功能二，PLC控制器向电伺服控制器3发出指令，通过电伺服控制器的输出信号控制电动执行单元的伺服运动；功能三，PLC控制器向气伺服控制器6发出指令，通过气伺服控制器的输出信号控制气动执行单元的伺服运动；功能四，PLC控制器同时向电伺服控制器和气伺服控制器发出指令，同时控制电动执行单元和气动执行单元的伺服运动，实现电伺服运动和气伺服运动之间的协调控制。
第二部分：故障诊断。带网关的软PLC控制器对数字量输入模块、模拟量输入模块传输来的数据进行分析处理，当电流传感器的电流检测值超过额定值说明阀切换不良；阀切换一定时间后通过测量电压，若电压异常则说明气缸上的行程开关呈现短路或断路，从而判断气动执行单元运动可靠性，实现状态监控与故障诊断。带网关的软PLC控制器通过网关与上位机控制系统实现通信功能和实时数据交换；通过人机交互设备(笔记本机或平板电脑)，用户在现场就能读取到故障文本信息，使现场诊断具体信息更加直观；通过Webserver远程访问监控；通过报文telegram功能块或者直接写底层程序来进行专业级诊断。

Claims (2)

1.一种气电自动化控制平台，其特征在于：包括带网关的软PLC控制器(4)、电伺服控制器(3)、气伺服控制器(6)、带总线协议的集成阀组(5)、数字量输入模块(7)、数字量输出模块(8)、模拟量输入模块(9)、模拟量输出模块(10)、电源模块(1)、总线模块(2)；其连接关系为：带网关的软PLC控制器(4)通过现场总线与电伺服控制器(3)、气伺服控制器(6)、带总线协议的集成阀组(5)、数字量输入模块(7)、数字量输出模块(8)、模拟量输入模块(9)、模拟量输出模块(10)连接、总线模块(2)连接；带总线协议的集成阀组(5)通过现场总线与数字量输入模块(7)、数字量输出模块(8)、模拟量输入模块(9)、模拟量输出模块(10)连接；电源模块(1)为带网关的软PLC控制器(4)、电伺服控制器(3)、气伺服控制器(6)、带总线协议的集成阀组(5)、数字量输入模块(7)、数字量输出模块(8)、模拟量输入模块(9)、模拟量输出模块(10)、总线模块(2)供电。
2.如权利要求1所述的一种气电自动化控制平台，其特征在于：所述带网关的软PLC控制器编程基于IEC 61131-3标准。
CN201621052206.XU 2016-09-13 2016-09-13 一种气电自动化控制平台 Active CN206348649U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621052206.XU CN206348649U (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种气电自动化控制平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621052206.XU CN206348649U (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种气电自动化控制平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206348649U true CN206348649U (zh) 2017-07-21

Family

ID=59316160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201621052206.XU Active CN206348649U (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种气电自动化控制平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN206348649U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111158306A (zh) * 2020-01-09 2020-05-15 合肥科晶材料技术有限公司 一种实验室物联智能通讯控制系统
CN112856218A (zh) * 2020-12-25 2021-05-28 北京动力机械研究所 一种基于液氧流量调节自动流程控制及其保护方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111158306A (zh) * 2020-01-09 2020-05-15 合肥科晶材料技术有限公司 一种实验室物联智能通讯控制系统
CN112856218A (zh) * 2020-12-25 2021-05-28 北京动力机械研究所 一种基于液氧流量调节自动流程控制及其保护方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103257609B (zh) 带有可独立检测触点的安全继电器
CN104966456A (zh) 一种基于profibus总线的故障设置系统
CN201562392U (zh) 一种机床电气技能实训考核装置
CN206348649U (zh) 一种气电自动化控制平台
CN101221438A (zh) 大型等静压机电气控制工作站
CN101847893B (zh) 具有CCLink通信的网络控制型万能转换开关
CN106774118B (zh) 机器人操作盒及操作系统
CN109116225A (zh) 一种断电器多通道耐久测试系统
CN106553204A (zh) 一种基于plc和触摸屏的气动机械手控制系统
CN106041642B (zh) 一种嵌入式人机交互机床信息采集处理装置
CN101770239B (zh) 基于Profibus DP冗余通信技术的智能电动执行机构
CN203162292U (zh) 地铁电动风阀智能控制电路
CN208572121U (zh) 一种嵌入式通用实时数据通讯接口装置
CN201654555U (zh) 应用于工业阀门控制的智能结点模块系统
CN105841749A (zh) 全数字远程电动执行机构自动化测试系统
CN203027019U (zh) 一种远动通道监测告警装置
Belai et al. The industrial communication systems Profibus and PROFInet
CN203338621U (zh) 一种模拟工业通信的教学实验装置
CN204905747U (zh) 母联控制器
CN202110227U (zh) 一种高压电器设备的监测诊断装置
CN105446224A (zh) 一种高压变频器的分布式控制系统
CN103337218A (zh) 一种模拟工业通信的教学实验装置
CN109211952A (zh) 一种中子散射谱仪控制系统
CN212160434U (zh) 一种新型感应设备冷却水监控系统
CN208477347U (zh) 一种总线信号现场控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant