本實(shí)用新型總的涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種廢舊線路板熱解裝置監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

線路板PCB，即印制電路板，又稱印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的載體。

印制電路板(PCB)由玻璃纖維、強(qiáng)化樹(shù)脂和多種金屬化合物混合制成，廢舊電路板如果得不到妥善處置，其所含溴化阻燃劑等致癌物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重的污染和危害，但同時(shí)，廢舊電路板也具有相當(dāng)高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。電路板中的金屬品位相當(dāng)于普通礦物中金屬品位的幾十倍，金屬的含量高達(dá)10％～60％，而自然界中富礦金屬含量也不過(guò)3％～5％。由此可見(jiàn)，廢舊電路板同時(shí)還是一座有待開(kāi)發(fā)的"金礦"。

目前廢PCB處理技術(shù)有機(jī)械物理法、冶金提取法、生物處理法、超臨界流體法、熱解法等。其中運(yùn)用熱解技術(shù)，所排放的有毒有害物質(zhì)比其他方法少得多。

廢PCB的熱解通常需要首先把廢PCB破碎，然后通過(guò)料斗和螺旋輸送機(jī)送入到電阻爐里面。在爐子里，廢PCB碎料以一定的速度被螺旋輸送機(jī)運(yùn)送到爐子的尾部，變成熱解渣和熱解油氣，被分別收集起來(lái)，以待后續(xù)處理和利用。廢PCB熱解實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)料和出料方法簡(jiǎn)單實(shí)用，便于熱解渣和熱解油氣的收集；重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線實(shí)時(shí)記錄和顯示，且能記錄閥門(mén)動(dòng)作和高低報(bào)警事件，以便后期進(jìn)行工藝分析等。因此合理的監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊方案是滿足這一要求的基礎(chǔ)。

而目前在廢PCB的熱解領(lǐng)域，由于熱解工藝及各種參數(shù)比較復(fù)雜，還沒(méi)有成熟的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在其上的應(yīng)用。

因此，為了熱解過(guò)程中重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線的實(shí)時(shí)記錄和顯示，且能記錄重要設(shè)備動(dòng)作和報(bào)警事件，及便于后期進(jìn)行工藝分析等，有必要提出合理的監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種廢舊線路板熱解裝置監(jiān)控系統(tǒng)，以對(duì)熱解過(guò)程中重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和顯示，并能記錄重要的設(shè)備動(dòng)作和報(bào)警事件，及便于后期進(jìn)行工藝分析等。

本實(shí)用新型提供了一種廢舊線路板熱解裝置監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括工控機(jī)、串口服務(wù)器、儀器儀表和輸出模塊，其中所述工控機(jī)上裝有Labview系統(tǒng)平臺(tái)，用于接收所述串口服務(wù)器傳輸?shù)臒峤庀到y(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)與向所述串口服務(wù)器輸出熱解控制數(shù)據(jù)；所述串口服務(wù)器用于接收所述儀器儀表傳輸?shù)乃鰺峤庀到y(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)、向所述輸出模塊輸出所述熱解控制數(shù)據(jù)、向所述工控機(jī)傳輸所述熱解系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)與接收所述工控機(jī)傳輸?shù)乃鰺峤饪刂茢?shù)據(jù)；所述工控機(jī)與所述串口服務(wù)器電氣連接，所述串口服務(wù)器分別與所述儀器儀表和輸出模塊電氣連接。

上述的系統(tǒng)，所述labview系統(tǒng)平臺(tái)包括服務(wù)器模塊與客戶端模塊。

上述的系統(tǒng)，所述儀器儀表包括熱解爐溫度顯示儀表、多功能顯示儀表和三相電能表。

上述的系統(tǒng)，所述熱解爐溫度顯示儀表的數(shù)量為三個(gè)，分別用于測(cè)量廢PCB熱解爐的三個(gè)溫度區(qū)的溫度。

上述的系統(tǒng)，所述輸出模塊包括數(shù)字量輸出模塊和模擬量輸出模塊。

上述的系統(tǒng)，所述數(shù)字量輸出模塊電氣連接用于控制所述廢舊線路板物料的電磁閥和用于控制熱解輔助氣體的氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥。

上述的系統(tǒng)，所述模擬量輸出模塊電氣連接用于控制熱解爐加熱管電壓的調(diào)功器。

本實(shí)用新型的有益效果在于，此種廢舊線路板熱解裝置監(jiān)控系統(tǒng)及通訊方法，對(duì)熱解過(guò)程中重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線進(jìn)行了實(shí)時(shí)記錄和顯示，并能記錄重要的設(shè)備動(dòng)作和報(bào)警事件，便于后期進(jìn)行工藝分析等，不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)顯示，還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至LabView OPC客戶端，方便實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)記錄。此外，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊方法簡(jiǎn)單靈活，數(shù)據(jù)的通訊穩(wěn)定可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)據(jù)通訊原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明，以便能夠更好地理解本實(shí)用新型的方案以及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說(shuō)明的目的，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。

本實(shí)施方式的廢舊線路板(PCB)熱解實(shí)驗(yàn)裝置有熱解爐、進(jìn)料部分、加熱輸送部分、出渣部分、出油氣部分、輔助氮?dú)夂驼羝糠謽?gòu)成。

熱解爐本體主要有3個(gè)由電阻絲繞制成的加熱管組成，形成爐體的三個(gè)溫度區(qū)。進(jìn)料和加熱設(shè)備主要由兩個(gè)螺旋輸送機(jī)組成。熱解爐內(nèi)溫度由3個(gè)加熱管產(chǎn)生的熱量來(lái)調(diào)整。

熱解時(shí)，廢PCB碎料先進(jìn)入上料斗，然后通過(guò)進(jìn)料螺旋輸送機(jī)送進(jìn)爐內(nèi)，再由加熱螺旋輸送機(jī)送出。加熱螺旋輸送機(jī)以一定的速度旋進(jìn)，保證廢PCB在熱解爐中有足夠的時(shí)間完成熱解，進(jìn)而產(chǎn)生的熱解油氣和熱解渣分別由儲(chǔ)氣罐和出料斗收集，以預(yù)備進(jìn)一步的后續(xù)處理。另外，通過(guò)輸入氮?dú)夂驼羝麃?lái)提供系統(tǒng)工藝必須的氣體。

如圖1所示，上述廢PCB熱解裝置的監(jiān)控系統(tǒng)包括工控機(jī)、串口服務(wù)器、儀器儀表和輸出模塊，其中工控機(jī)上裝有Labview系統(tǒng)平臺(tái)，用于接收所述串口服務(wù)器傳輸?shù)臒峤庀到y(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)與向所述串口服務(wù)器輸出熱解控制數(shù)據(jù)；串口服務(wù)器用于接收儀器儀表傳輸?shù)乃鰺峤庀到y(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)、向所述輸出模塊輸出所述熱解控制數(shù)據(jù)、向所述工控機(jī)傳輸所述熱解系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)與接收所述工控機(jī)傳輸?shù)乃鰺峤饪刂茢?shù)據(jù)；所述工控機(jī)與所述串口服務(wù)器電氣連接，所述串口服務(wù)器分別與所述儀器儀表和輸出模塊電氣連接。

labview系統(tǒng)平臺(tái)包括服務(wù)器模塊與客戶端模塊。

儀器儀表包括熱解爐溫度顯示儀表、多功能顯示儀表和三相電能表。熱解爐溫度顯示儀表的數(shù)量為三個(gè)，分別用于測(cè)量廢PCB熱解爐的三個(gè)溫度區(qū)的溫度。多功能顯示儀表又連接其它溫度傳感器、電壓計(jì)等用于讀取數(shù)據(jù)。

輸出模塊包括數(shù)字量輸出模塊和模擬量輸出模塊。數(shù)字量輸出模塊電氣連接用于控制所述廢PCB物料的電磁閥和用于控制熱解輔助氣體的氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥。模擬量輸出模塊電氣連接用于控制熱解爐加熱管電壓的調(diào)功器等。調(diào)功器，連接加熱器的電壓調(diào)節(jié)器，進(jìn)而調(diào)節(jié)加熱溫度。

而上述的三相電能表又可讀取調(diào)功器的電壓，進(jìn)一步可算出熱解的加熱功率。

本實(shí)用新型的監(jiān)控系統(tǒng)連接設(shè)置時(shí)，本實(shí)驗(yàn)裝置上所有的溫度、壓力信號(hào)以及調(diào)功器輸出電流和電壓信號(hào)都接入支持ModBus RTU協(xié)議的儀表對(duì)應(yīng)通道上。所有氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥和電磁閥以及模擬量輸出信號(hào)接到數(shù)字量輸出模塊和模擬量輸出模塊對(duì)應(yīng)通道上。

將儀器儀表、輸出模塊分別與串口服務(wù)器設(shè)置對(duì)應(yīng)的通訊參數(shù)；

在工控機(jī)上的Labview系統(tǒng)平臺(tái)的服務(wù)器中根據(jù)實(shí)際信號(hào)對(duì)應(yīng)通道建立所述儀器儀表、輸出模塊設(shè)備，分別在所述設(shè)備下建立對(duì)應(yīng)信號(hào)的變量。

在工控機(jī)上的客戶端中添加所建立的信號(hào)變量。

具體地，本實(shí)施方式中，在正確完成監(jiān)控系統(tǒng)所有硬接線的基礎(chǔ)上，首先把3臺(tái)溫度顯示儀表、多功能顯示儀表、三相電能表、數(shù)字量輸出模塊和模擬量輸出模塊設(shè)置好對(duì)應(yīng)的通訊參數(shù)，然后在工控機(jī)NPort Administrator軟件中設(shè)置串口服務(wù)器通訊參數(shù)，再在工控機(jī)上的NI OPC服務(wù)器中根據(jù)實(shí)際信號(hào)對(duì)應(yīng)的不同儀表和模塊的情況，先建立對(duì)應(yīng)儀表和模塊的ModBus設(shè)備，在對(duì)應(yīng)設(shè)備下建立對(duì)應(yīng)信號(hào)的變量。在NI客戶端中添加所建立的變量，即完成了監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊設(shè)置。

上述監(jiān)控系統(tǒng)通訊時(shí)，包括以下步驟:

所述儀器儀表檢測(cè)到廢PCB熱解裝置的系統(tǒng)工藝數(shù)據(jù)后將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龃诜?wù)器。

所述串口服務(wù)器將所述測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龉た貦C(jī)的服務(wù)器。

所述服務(wù)器通過(guò)所述串口服務(wù)器將對(duì)廢PCB熱解裝置工藝參數(shù)的控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鲚敵瞿K。

由上述實(shí)施方式可見(jiàn)，本實(shí)用新型的廢PCB熱解裝置監(jiān)控系統(tǒng)及通訊方法，對(duì)熱解過(guò)程中重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線進(jìn)行了實(shí)時(shí)記錄和顯示，并能記錄重要的設(shè)備動(dòng)作和報(bào)警事件，便于后期進(jìn)行工藝分析等，不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)顯示，還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至LabView OPC客戶端，方便實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)記錄。

實(shí)施例

參考圖1的數(shù)據(jù)通訊原理，具體的實(shí)施方法如下所述。

首先，在儀表T1～T5和模塊C1、C2上設(shè)置ModBus通訊地址依次為1～5和6、7，并設(shè)置儀表和模塊波特率為9600bps，8位數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)位，1位停止位。

然后，設(shè)置串口服務(wù)器參數(shù)。在工控機(jī)里打開(kāi)NPort Administrator軟件，點(diǎn)擊軟件左側(cè)欄Configuration處，然后點(diǎn)擊Search，搜索到硬件上連接好的串口服務(wù)器。雙擊搜索到的設(shè)備，在彈出窗口中點(diǎn)擊Network選項(xiàng)卡，把IP地址信息配置成與主機(jī)相同網(wǎng)段。在Serial選項(xiàng)卡中設(shè)置和儀表對(duì)應(yīng)的波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位。在Operating Mode選項(xiàng)卡中雙擊端口，將Operating Mode處選擇Real COM Mode，以上配置完成后點(diǎn)擊對(duì)話框下方OK鍵，串口服務(wù)器參數(shù)配置完成。

在Nport軟件左側(cè)COM Mapping上右鍵點(diǎn)擊Add Target，選擇連接的串口服務(wù)器，就會(huì)出現(xiàn)每個(gè)端口所對(duì)應(yīng)的com口，點(diǎn)擊Apply，應(yīng)用成功。保存后在COM Mapping中雙擊對(duì)應(yīng)的串口在彈出對(duì)話框中將主機(jī)端的波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位信息改成與串口服務(wù)器的一致并點(diǎn)擊Apply保存，即完成了串口服務(wù)器的調(diào)試。

再在NI OPC服務(wù)器中建立變量。具體方法如下：打開(kāi)NI OPC Servers 2012，點(diǎn)擊Click to add a channel，新建名稱分別為COM1、COM2和COM3的通道。通道的驅(qū)動(dòng)選擇ModBus RTU Serial，然后連接類型選擇COM Port，COM ID選擇對(duì)應(yīng)NPort Administrator軟件中映射的3個(gè)實(shí)際COM口，ID地址分別為1、2和3。然后設(shè)置COM1、COM2和COM3的通道的波特率為9600bps，8位數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)位，1位停止位。

分別在COM1、COM2和COM3通道下建立對(duì)應(yīng)設(shè)備，即COM1下的3臺(tái)溫度儀表，COM2下的多功能顯示儀表、數(shù)字量輸出模塊和模擬量輸出模塊，COM3下的三相電能表。注意各設(shè)備ID要對(duì)應(yīng)上儀表和模塊中設(shè)置好的儀表通訊地址。

在各個(gè)設(shè)備下建立各通道對(duì)應(yīng)的變量。變量的地址和變量類型根據(jù)儀表通訊協(xié)議確定。這里以多功能顯示儀表的第一個(gè)通道為例說(shuō)明，其他儀表和模塊的設(shè)置類似，不在贅述。根據(jù)該多功能顯示儀表的通訊協(xié)議，確定該儀表第一通道對(duì)應(yīng)的地址為40001，數(shù)據(jù)類型為Word型。因此，在COM2通道的多功能顯示儀表下建立第一通道的變量名稱為“TE401”，地址為40001，數(shù)據(jù)類型為Word型，其他默認(rèn)。

然后建立OPC客戶端。在LabView工程項(xiàng)目里新建I/O Server，在選擇欄目里選OPC Client，然后選擇計(jì)算機(jī)上已注冊(cè)的OPC服務(wù)器：National Instruments.NIOPCServers.V5(該服務(wù)器即前面所述的在NI OPC Servers 2012中建立變量的服務(wù)器)，點(diǎn)擊確定即建立了OPC客戶端。然后在該OPC客戶端下創(chuàng)建約束變量，找到在NI OPC Servers 2012中COM1、COM2和COM3通道里所有設(shè)備下建立的所有變量，然后添加這些變量到OPC客戶端。這樣，就完成了監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊，即在LabView工程項(xiàng)目可以直接使用，進(jìn)行讀和寫(xiě)的操作，完成對(duì)廢PCB熱解實(shí)驗(yàn)裝置的監(jiān)視和控制。

可見(jiàn)本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊方法簡(jiǎn)單靈活，數(shù)據(jù)的通訊穩(wěn)定可靠。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。