CN207420834U - 基于zigbee无线通信技术的空压机组控制装置 - Google Patents
基于zigbee无线通信技术的空压机组控制装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型的目的是针对于现有的空压机组控制板件成本高、维护检修困难、不方便对机组进行控制的问题，提供了一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，属于工业自动化技术领域。控制装置包括用于收集对应空压机组信息的、带有PLC的控制器，与所述控制器连接的ZIGBEE通讯透传模块，与数个所述通讯透传模块连接的ZIGBEE路由器，与所述路由器连接的ZIGBEE网关，以及与所述网关连接的上位测控计算机。该控制装置利用ZIGBEE无线传感器网络、控制器形成了空压机信息采集系统，提高了空压机数据采集系统的实时性，测量的可靠性以及稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于工业自动化技术领域，特别涉及一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置。
背景技术
在矿山选矿、烧结、球团生产中，空气空压机(简称：空压机)主要负责向选矿设备、烧结机、回转窑等需要大量的压缩空气的机械提供风能，其工作的可靠性和安全性直接影响着矿山的正常生产和经济效益。
目前大部分空压机组存在着控制方式为单机独立控制板控制，不具备运行数据远传的功能，需要生产检修人员24小时值守，定时巡检记录运行状况。并且在运行中采用人工操作，岗位人员根据调度对分量需求指令手动启动或者停止空压机，人工操作不利于有效利用空压机组，导致部分空压机长时间在空载或轻载状态下运行，耗电量很大，机器磨损较大、运行费用相对较高。此类国外产品控制板件为专业配套产品，但进价高、维护成本大；由于系统不开放（加密），造成维护检修困难，故障无法及时排除，严重影响生产。
因此，有必要设计一套操作方便、功能完善、具备网络通讯功能的全自动综合测控装置，对空压机组进行测控和保护，提高空压机组的工作效率，降低能耗，延长使用寿命，方便维修。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对于现有的空压机组控制板件成本高、维护检修困难、不方便对机组进行控制的问题，提供了一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置。该控制装置利用ZIGBEE无线传感器网络、控制器形成了空压机信息采集系统，提高了空压机数据采集系统的实时性，测量的可靠性以及稳定性。
一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，包括用于收集对应空压机组信息的、带有PLC的控制器，与所述控制器连接的、用于接收和发送控制器信息的、相互之间收发数据的ZIGBEE通讯透传模块，与数个所述通讯透传模块连接的、用于接收和传送所述通讯透传模块信息的ZIGBEE路由器，与所述路由器连接、用于汇总和传送所述路由器数据的ZIGBEE网关，以及与所述网关连接的、用于接收所述网关传送数据的上位测控计算机。
进一步的，所述控制器同所述ZIGBEE通讯透传模块通过RS232通讯线连接。
进一步的，所述ZIGBEE通讯透传模块之间通过ZIGBEE无线网络通讯连接。
进一步的，所述ZIGBEE通讯透传模块同ZIGBEE路由器通过ZIGBEE无线网络通讯连接。
进一步的，所述ZIGBEE路由器同ZIGBEE网关通过ZIGBEE无线网络通讯连接。
进一步的，所述ZIGBEE网关同上位测控计算机通过RS232通讯线连接。
进一步的，所述空压机组信息包括压力信号，振动信号，主电机功率信号，温度信号，湿度信号。
进一步的，所述压力信号、振动信号、主电机功率信号、温度信号、湿度信号分别通过设置于空压机组上的压力传感器与压力变送器、位移传感器与位移变送器、功率传感器与功率变送器、温度传感器与温度变送器、湿度传感器与湿度变送器接收和转换。
进一步的，所述控制器还设有用于现场查看控制器所收集信息以及对控制器发送指令的输入输出装置。
与现有技术相比，本实用新型的优势在于：
（1）ZIGBEE网关、ZIGBEE路由器、ZIGBEE透传模块组成ZIGBEE无线网络，实时将各个空压机的运行数据传递给上级计算机调度，便于从整体上掌握空压机组的运行情况。
（2）利用控制器代替原有的单机控制设备，能够提高控制装置的整体可靠性，寿命长，保证其长期可靠的工作。
（3）利用控制器能够在线监测、准确判断各个空压机的运行情况，及时查找故障，保障生产顺行。
（4）该控制装置实现对空压机组的精确测控，优化空压机工艺控制过程，提高空压机组工作效率，减轻了工人劳动强度，节约能耗，延长空压机工作寿命。
（5）该控制装置能够替代国外此类空压机专业配套板件，降低备件费用，节约经费。
附图说明
图1、本实用新型装置的示意图。
具体实施方式
实施例1
一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，如图1所示，包括用于收集对应空压机组信息的、带有PLC的数个控制器，与所述控制器连接的、用于接收和发送控制器信息的、相互之间收发数据的ZIGBEE通讯透传模块，与所述通讯透传模块连接的、用于接收和传送所述通讯透传模块信息的ZIGBEE路由器，与所述路由器连接、用于汇总和传送所述路由器数据的ZIGBEE网关，以及与所述网关连接的、用于接收所述网关传送数据的上位测控计算机；
其中，所述控制器同所述ZIGBEE通讯透传模块通过RS232通讯线连接；所述ZIGBEE通讯透传模块之间通过ZIGBEE无线网络通讯连接；所述ZIGBEE通讯透传模块同ZIGBEE路由器通过ZIGBEE无线网络通讯连接；所述ZIGBEE路由器同ZIGBEE网关通过ZIGBEE无线网络通讯连接；所述ZIGBEE网关同上位测控计算机通过RS232通讯线连接；
所述空压机组信息包括压力信号，振动信号，主电机功率信号，温度信号，湿度信号；所述压力信号、振动信号、主电机功率信号、温度信号、湿度信号分别通过设置于空压机组上的压力传感器与压力变送器、位移传感器与位移变送器、功率传感器与功率变送器、温度传感器与温度变送器、湿度传感器与湿度变送器接收和转换；
所述控制器还设有用于现场查看控制器所收集信息以及对控制器发送指令的输入输出装置。
本装置由四部分组成：上位机系统、ZIGBEE网关、ZIGBEE路由器、ZIGBEE测控采集节点。其中ZIGBEE测控采集节点是分布式处理中心，即汇聚节点。控制器会先把多个数据传给ZIGBEE测控采集节点，然后ZIGBEE测控采集节点把数据通过ZIGBEE网络传给路由节点及网关、通过上位机做进一步处理并显示给用户。路由节点可以与多个ZIGBEE测控采集节点通信，这样可以使本装置同时监测多个空压机区域，何时检测哪个区域通常由用户通过路由器节点来控制。当用户没有数据请求时，传感器节点只进行低功耗的信道扫描。
（1）上位机系统：
本系统的上位计算机选择了工业控制计算机，通过ZIGBEE网关对空压机组数据采集转换，实现对多个区域的大型空压机组进行数据采集。
（2）ZIGBEE网关：即协调器，就是设计的ZIGBEE网络的网关，完成网络的建立与维护，和节点之间绑定的建立，实现数据的汇总，然后以有线的方式传送到上位机软件，进行进一步数据处理。
（3）ZIGBEE路由器：实现对现场多个ZIGBEE测控节点进行组网，同时将空压机数据上传给ZIGBEE网关。
（4）1—N#ZIGBEE测控节点：利用CC2530 ZIGBEE芯片制作的ZIGBEE通讯透传模块，接到可编程序控制器将检测到的数据通过ZigBee无线网络发送到ZIGBEE路由器。
本方案选用CC2530 ZIGBEE芯片，基于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZIGBEE和RF4CE应用，结合了领先的RF 收发器的优良性能， 在单个芯片上整合了ZIGBEE射频(RF) 前端、内存和微控制器。
压力变送器、位移变送器、功率变送器、温度变送器、湿度变送器将各种传感器采集的信号转变为数字信号并传送给控制器。
Claims (9)
1.一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，其特征在于，包括用于收集对应空压机组信息的、带有PLC的控制器，与所述控制器连接的、用于接收和发送控制器信息的、相互之间收发数据的ZIGBEE通讯透传模块，与数个所述通讯透传模块连接的、用于接收和传送所述通讯透传模块信息的ZIGBEE路由器，与所述路由器连接、用于汇总和传送所述路由器数据的ZIGBEE网关，以及与所述网关连接的、用于接收所述网关传送数据的上位测控计算机。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，其特征在于，所述控制器同所述ZIGBEE通讯透传模块通过RS232通讯线连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，其特征在于，所述ZIGBEE通讯透传模块之间通过ZIGBEE无线网络通讯连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，其特征在于，所述ZIGBEE通讯透传模块同ZIGBEE路由器通过ZIGBEE无线网络通讯连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，其特征在于，所述ZIGBEE路由器同ZIGBEE网关通过ZIGBEE无线网络通讯连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，其特征在于，所述ZIGBEE网关同上位测控计算机通过RS232通讯线连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，其特征在于，所述空压机组信息包括压力信号，振动信号，主电机功率信号，温度信号，湿度信号。
8.根据权利要求7所述的一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，其特征在于，所述压力信号、振动信号、主电机功率信号、温度信号、湿度信号分别通过设置于空压机组上的压力传感器与压力变送器、位移传感器与位移变送器、功率传感器与功率变送器、温度传感器与温度变送器、湿度传感器与湿度变送器接收和转换。
9.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE无线通信技术的空压机组控制装置，其特征在于，所述控制器还设有用于现场查看控制器所收集信息以及对控制器发送指令的输入输出装置。
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| CN201721458300.XU CN207420834U (zh) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | 基于zigbee无线通信技术的空压机组控制装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110672152A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-10 | 武汉科技大学 | 一种带网络接口的气源处理三联件及气源正常性判断方法 |
| CN111399400A (zh) * | 2019-01-11 | 2020-07-10 | 广东六丰能源服务有限公司 | 利用zigbee技术的空压站能效在线监测系统 |
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| CN110672152A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-10 | 武汉科技大学 | 一种带网络接口的气源处理三联件及气源正常性判断方法 |
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