專利名稱：一種新型配煤程控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及配煤程控系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種新型配煤程控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電子秤測量的煤流量、皮帶速度、累計煤流量數(shù)據(jù)均采用模擬量信號上傳，誤差較大，信號線長，強弱電線路沒有分開敷設(shè)，數(shù)據(jù)易受到干擾，系統(tǒng)不穩(wěn)定。配煤系統(tǒng)的設(shè)定給煤量數(shù)據(jù)下傳和實際給煤量數(shù)據(jù)上傳均采用模擬量信號，誤差大；信號線路過長，強弱電線路也沒有分開敷設(shè)，因而，信號容易受到干擾，系統(tǒng)不穩(wěn)定。實際給煤量不穩(wěn)定，在其中一臺給煤機因故障不能滿足正常給煤的情況下，備用給煤機不能自動投入運營，導(dǎo)致給煤量不穩(wěn)定，而且其余給煤機依然按照正常給煤量給煤，必須由人工干預(yù)，才能停機。配煤生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表管理功能較弱，需要進一步提升數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理的功能。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供了一種配煤程控系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種新型配煤程控系統(tǒng)，包括控制站，控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，還包括，電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置，配煤程控裝置，所述的電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置將測量數(shù)據(jù)信息通過控制網(wǎng)絡(luò)反饋給控制站，控制站將控制信息通過控制網(wǎng)絡(luò)傳輸給配煤程控裝置。所述的電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置包括電子秤通訊接口、電子秤測量數(shù)據(jù)采集裝置、電子秤通訊鏈路裝置和Modbus配套軟件模塊。所述的配煤程控裝置包括變頻器通訊裝置和控制程序裝置。所述的電子秤通訊接口和電子秤測量數(shù)據(jù)采集為在電子秤控制器上設(shè)置具有RS485通訊接口的通訊板卡與網(wǎng)關(guān)連接，并通過EM277通信元件上的Perf ibus接口與控制網(wǎng)絡(luò)連接。所述的電子秤通訊鏈路為網(wǎng)關(guān)通過光纖與光電/電光轉(zhuǎn)換裝置連接，光電/電光轉(zhuǎn)換裝置通過光纖跳線與光耦合器連接，光纖跳線通過光耦合器與尾纖連接，尾纖和光線熔接，光纖熔接頭和多余光纖盤繞并固定在接續(xù)盒內(nèi)。所述的變頻器通訊裝置通過EM277通信元件上的Perf ibus接口與控制網(wǎng)絡(luò)連接。所述的變頻器通訊鏈路為光纖與光電/電光轉(zhuǎn)換裝置連接，光電/電光轉(zhuǎn)換裝置通過光纖跳線與光耦合器連接，光纖跳線通過光耦合器與尾纖連接，尾纖和光線熔接，光纖熔接頭和多余光纖盤繞并固定在接續(xù)盒內(nèi)。所述的控制程序裝置為電子稱數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所有配煤系統(tǒng)的變頻器與控制室、電子秤與控制室之間的數(shù)據(jù)信號全部經(jīng)由光纖傳輸，不在受到干擾。優(yōu)化配煤程控系統(tǒng)，優(yōu)化配煤程控系統(tǒng)聯(lián)鎖動作關(guān)系，提升配煤效率和質(zhì)量，開發(fā)配煤生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表管理系統(tǒng)，提高管理水平。

[0017]圖1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2是系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖。圖3是電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置示意圖。圖4是配煤程控裝置示意圖。圖5是配煤系統(tǒng)改造進度甘特圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。一種新型配煤程控系統(tǒng)，包括控制站，控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，還包括，電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置，配煤程控裝置，所述的電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置將信息反饋給控制網(wǎng)絡(luò)，控制網(wǎng)絡(luò)將信息反饋給控制站，控制站將信息傳輸給控制網(wǎng)絡(luò)，控制網(wǎng)絡(luò)將信息傳輸給配煤程控裝置。所述相應(yīng)的配套軟件模塊裝置為內(nèi)嵌式Modbus系統(tǒng)，通訊主站初始化，定時數(shù)據(jù)召喚，設(shè)置中斷允許，在中斷服務(wù)程序?qū)κ盏降膽?yīng)答數(shù)據(jù)CRC校驗，如果錯誤請求重發(fā)，三次誤發(fā)三次或應(yīng)答超時，則將通訊鏈路報警上傳；如果正確，數(shù)據(jù)解析，數(shù)據(jù)傳送到EM277模塊，退出中斷服務(wù)程序，然后在控制站召喚下，上傳到工作站。以下為詳細說明:1、電子秤測量數(shù)據(jù)上傳部分改造，共分為4部分:電子秤增加通訊接口、電子秤測量數(shù)據(jù)采集、通訊鏈路建設(shè)，相應(yīng)的配套軟件模塊開發(fā)。(I)電子秤增加通訊接口原電子秤沒有通訊接口，不具備數(shù)據(jù)通訊能力，需要增加一個通訊板卡。該板卡為電子秤廠家制造。將該板塊插入到電子秤控制器上，就可以為電子秤擴充一個RS485通訊接口，從而使電子秤具有通訊能力。(2)協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)電子秤增加通訊接口后，可以聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸，但是不能直接轉(zhuǎn)化為光信號進行傳輸，另外，它的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為特殊單主從協(xié)議，與中控室控制網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議(數(shù)據(jù)傳輸格式、對話方式、編碼規(guī)則)并不相同，故需要進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，才能直接和這些網(wǎng)絡(luò)對接。因此，需要增加一個網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)既可以召喚電子秤測量數(shù)據(jù)，又可以和中控室的網(wǎng)絡(luò)對接。為了保證數(shù)據(jù)傳輸速度和系統(tǒng)可靠性，每4臺電子秤增加I臺網(wǎng)關(guān)，24臺電子秤共需要增加6臺網(wǎng)關(guān)。這些網(wǎng)關(guān)選用西門子PLC控制器作為核心控制器，它自帶I個RS485通訊接口，通訊協(xié)議可以根據(jù)電子秤量身定做，協(xié)議定制后可以直接和電子秤通訊，直接采集到電子秤的瞬時煤流量、皮帶速度、累計煤流量等數(shù)據(jù)。但是由于控制器沒有Perfibus接口，同樣也不能接入中控室的網(wǎng)絡(luò)，需要擴展一個EM277模塊，才能與中控室的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相同，接入中控室，從而實現(xiàn)電子秤的數(shù)據(jù)上傳。通訊網(wǎng)關(guān)安裝在現(xiàn)場，為了保護網(wǎng)關(guān)，給每個網(wǎng)關(guān)配套一個電控柜和一些相關(guān)的低壓電器。(3)數(shù)據(jù)傳輸回路改造數(shù)據(jù)信號經(jīng)過光纖回路傳輸，光纖回路改造詳細內(nèi)容如圖2所示，改造內(nèi)容包括:光電/電光裝換模塊，實現(xiàn)電和光之間互相轉(zhuǎn)換；光纖跳線實現(xiàn)光電模塊和光率禹合器之間軟連接，光耦合器實現(xiàn)跳線與尾纖之間連接，尾纖跳線和光線熔接，光纖接續(xù)盒則是將光纖熔接頭和多余光纖盤繞并固定在接續(xù)盒內(nèi)。光電/電光轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)關(guān)安裝在一個電控柜內(nèi)。(4)軟件部分在網(wǎng)關(guān)上開發(fā)的電子秤數(shù)據(jù)上傳通訊軟件模塊功能是實現(xiàn)電子秤的瞬時煤流量、皮帶速度、累計煤流量等數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)關(guān)；改造升級現(xiàn)有主控PLC的程序，增加主控PLC與網(wǎng)關(guān)通訊軟件模塊，實現(xiàn)網(wǎng)關(guān)接收電子秤的瞬時煤流量、皮帶速度、累計煤流量等測計量數(shù)據(jù)上傳到主控PLC ;修改升級現(xiàn)有主控PLC的控制程序模塊，將瞬時煤流量、皮帶速度納入控制系統(tǒng)，參與給煤機調(diào)節(jié)控制。2、配煤系統(tǒng)主要包括:變頻器通訊改造，通訊鏈路改造，控制程序模塊修改。(I)變頻器通訊改造調(diào)節(jié)給煤機變頻器的輸出頻率，就可以控制給煤量大小，調(diào)節(jié)皮帶驅(qū)動電機變頻器的輸出頻率，就可以控制皮帶速度。目前，配煤系統(tǒng)的這些變頻器都沒有配置通訊接口?！缞A，不能聯(lián)網(wǎng)通訊，故需要增加I個Perfibus接口模塊。增加該模塊后就可使變頻器擁有一個通訊接口。由于該通訊接口和中心控制室的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議相同，可以直接接入中控室網(wǎng)絡(luò)，不需要協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。(2)通訊鏈路改造配煤系統(tǒng)的每個變頻器鋪設(shè)I路光纖通訊鏈路，共鋪設(shè)39路光纖鏈路，這些鏈路改造與電子秤的數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)改造基本相同，區(qū)別只是前者不需要網(wǎng)關(guān)。⑶軟件模塊改造改造升級現(xiàn)有主控PLC的程序，開發(fā)變頻器通訊軟件模塊，自動采集變頻器電壓、電流、輸出頻率、運行狀態(tài)、故障信號，并對這些傳輸數(shù)據(jù)提供CRC校驗功能。當(dāng)檢測到數(shù)據(jù)錯誤時，自動請求重發(fā)，確保上傳的變頻器輸出信號、下傳的開/停命令信號與輸出頻率控制信號數(shù)據(jù)正確。修改升級現(xiàn)有主控PLC的控制程序模塊，開發(fā)新的控制模塊，將從發(fā)變頻器通訊接口獲得的數(shù)據(jù)納入控制系統(tǒng)，主控PLC發(fā)出的設(shè)定頻率指令通過通訊接口發(fā)送到每臺變頻器。修改升級現(xiàn)有主控PLC的控制程序模塊，開發(fā)新的給煤機聯(lián)鎖功能模塊。該模塊功能是當(dāng)系統(tǒng)上電后，同一煤倉的兩個配煤機，先開的為主配煤機，暫時沒有開起的配煤機為從配煤機，兩臺配煤機互相聯(lián)鎖，互相備用。當(dāng)主配煤機給煤機因故障不正常運轉(zhuǎn)時，從給煤機自動聯(lián)鎖起動，代替主配煤機，當(dāng)原主配煤機恢復(fù)正常后，自動轉(zhuǎn)換為從配煤機，停止運行；當(dāng)某臺配煤機給煤量變小時，自動起動備用給煤機，補充給煤，穩(wěn)定給煤量，如果不能補充，則自動減少其他配煤機的給煤量。本實施例可以根據(jù)以下進度改造:1、配煤系統(tǒng)改造施工從大的方面也分為兩個內(nèi)容:硬件改造和軟件改造。硬件施工包括變頻器通訊模塊、光纜敷設(shè)、光電(電光)轉(zhuǎn)換模塊等設(shè)備安裝，這些工作幾乎不影響生產(chǎn)運行，也不改變原來設(shè)備控制，可在生產(chǎn)間隙進行。軟件改造中，數(shù)據(jù)上傳部分的軟件模塊不影響生產(chǎn)，而控制指令下傳部分的軟件模塊卻影響生產(chǎn)，需要與生產(chǎn)交錯進行，只能在設(shè)備停止生產(chǎn)時進行該軟件模塊的調(diào)試。為了不影響生產(chǎn)，擬采用和電子秤數(shù)據(jù)傳輸部分改造軟件開發(fā)一樣的辦法，新建立一個臨時控制系統(tǒng)。這個臨時控制系統(tǒng)的控制器和目前系統(tǒng)控制器配置完全相同卻不相關(guān)，可以獨立運行，將改造后數(shù)據(jù)光纖鏈路與臨時控制器聯(lián)網(wǎng)，在臨時控制器上開發(fā)通訊軟件，實現(xiàn)變頻器數(shù)據(jù)上傳到臨時控制器；接著修改臨時控制器上的暫時生產(chǎn)上用不上的設(shè)備的控制程序并進行調(diào)試，成功后，將這些設(shè)備的變頻器納入臨時控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對這些設(shè)備的聯(lián)鎖控制。由于這些設(shè)備通過通訊網(wǎng)線連接的，在改造完成前可以不拆除原來連線。如果在改造完成前需要恢復(fù)目前系統(tǒng)工作，只要停止臨時系統(tǒng)運行即可恢復(fù)目前系統(tǒng)工作，幾乎不用硬件上的改動。同樣在臨時控制系統(tǒng)調(diào)試成功，并且經(jīng)穩(wěn)定運行一段時間后，逐步擴大臨時設(shè)備控制范圍，最終實現(xiàn)對所有相關(guān)設(shè)備聯(lián)鎖控制。最后，將網(wǎng)絡(luò)連接到原系統(tǒng)上，將程序灌注到原系統(tǒng)，拆除臨時系統(tǒng)，完成整個項目改造。2、配煤系統(tǒng)改造進度
權(quán)利要求1.一種新型配煤程控系統(tǒng)，包括控制站，控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，還包括，電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置，配煤程控裝置，所述的電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置將測量數(shù)據(jù)信息通過控制網(wǎng)絡(luò)反饋給控制站，控制站將控制信息通過控制網(wǎng)絡(luò)傳輸給配煤程控裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型配煤程控系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置包括電子秤通訊接口、電子秤測量數(shù)據(jù)采集裝置、電子秤通訊鏈路裝置和Modbus配套軟件模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型配煤程控系統(tǒng)，其特征在于，所述的配煤程控裝置包括變頻器通訊裝置和控制程序裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型配煤程控系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子秤通訊接口和電子秤測量數(shù)據(jù)采集為在電子秤控制器上設(shè)置具有RS485通訊接口的通訊板卡與網(wǎng)關(guān)連接，并通過EM277通信元件上的Perfibus接口與控制網(wǎng)絡(luò)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型配煤程控系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子秤通訊鏈路為網(wǎng)關(guān)通過光纖與光電/電光轉(zhuǎn)換裝置連接，光電/電光轉(zhuǎn)換裝置通過光纖跳線與光耦合器連接，光纖跳線通過光耦合器與尾纖連接，尾纖和光線熔接，光纖熔接頭和多余光纖盤繞并固定在接續(xù)盒內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型配煤程控系統(tǒng)，其特征在于，所述的變頻器通訊裝置通過EM277通信元件上的Perfibus接口與控制網(wǎng)絡(luò)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型配煤程控系統(tǒng)，其特征在于，所述的變頻器通訊鏈路為光纖與光電/電光轉(zhuǎn)換裝置連接，光電/電光轉(zhuǎn)換裝置通過光纖跳線與光耦合器連接，光纖跳線通過光耦合器與尾纖連接，尾纖和光線熔接，光纖熔接頭和多余光纖盤繞并固定在接續(xù)盒內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型配煤程控系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制程序裝置為電子稱數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān)。
專利摘要本實用新型涉及配煤程控系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種新型配煤程控系統(tǒng)。包括控制站，控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，還包括，電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置，配煤程控裝置，所述的電子秤測量數(shù)據(jù)通訊裝置將測量數(shù)據(jù)信息通過控制網(wǎng)絡(luò)反饋給控制站，控制站將控制信息通過控制網(wǎng)絡(luò)傳輸給配煤程控裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所有配煤系統(tǒng)的變頻器與控制室、電子秤與控制室之間的數(shù)據(jù)信號全部經(jīng)由光纖傳輸，不在受到干擾。優(yōu)化配煤程控系統(tǒng)，優(yōu)化配煤程控系統(tǒng)聯(lián)鎖動作關(guān)系，提升配煤效率和質(zhì)量，開發(fā)配煤生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表管理系統(tǒng)，提高管理水平。
文檔編號G05B19/418GK202948302SQ201220634088
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者張坤鰲 申請人:西安科技大學(xué)