CN207037399U - 一种远距离输料测控*** - Google Patents

Abstract

本申请提供一种远距离输料测控***，包括多个现场检测终端、控制主站和显示终端，多个现场检测终端通过现场总线与控制主站连接，控制主站通过现场总线与显示终端连接；多个现场检测终端中的任意一个现场检测终端包括多个现场检测元件以及远程I/O模块。本申请采用远程I/O模块采集现场检测元件所检测到的信号，能够避免信号的明显失真，提高信号传输的准确性。本申请采用一根现场总线代替大量的控制电缆，能够有效减少控制电缆的数量和长度，有利于提高***的传输精度和降低***故障率。

Description

一种远距离输料测控***

技术领域

本申请涉及物料运输技术领域，尤其涉及一种远距离输料测控***。

背景技术

工业生产中经常需要对物料进行传输，例如：将原材料运往各加工生产区，将半成品在各加工生产区之间传输，将加工生产区的成品运往仓库等。尤其在大型钢铁生产工程中，由于工艺流程复杂，生产线较长，输料***长达到8.7公里，因此，为了保证物料运输的准确性和及时性，对远距离输料***进行监测控制是个重要问题。

目前的远距离输料控制***一般为强电集中控制***，该***主要包括依次电连接的现场检测元件、控制电缆和主控设备，现场检测元件采集现场输料设备的运行状态、运行的物料、物料运行的地址等数据，并通过控制电缆将这些数据传输至主控设备，主控设备对这些数据进行管理、控制，并将控制信息通过控制电缆传输至现场输料设备，控制电缆的长度设置依据远距离输料***的长度而定。

然而，目前的远距离输料控制***中，由于控制电缆在通电电流作用下会产生电磁感应，从而对控制电缆中所传输的信号产生干扰，外部电压在控制电缆线芯间电容的耦合作用下也会对控制电缆中所传输的信号产生静电干扰，因此，检测元件所采集的数据以及主控设备所发出的控制信息不可避免地会受到外界的干扰而导致信号的明显失真。而且，与远距离输料***相匹配的控制电缆比较长，在信号传输过程中，受到外界环境中粉尘、潮湿、震动以及噪音等的影响，检测元件所采集的数据以及主控设备所发出的控制信息容易产生较大的衰减。信号的失真和衰减会导致远距离输料控制***的传输精度差、信号控制不准确，进而导致生产线无法正常生产甚至造成生产事故。

实用新型内容

为解决现有技术中远距离输料控制***的传输精度差、信号控制不够准确的问题，本申请提供一种远距离输料测控***。

本实用新型解决技术问题的技术方案为：一种远距离输料测控***，包括多个现场检测终端、控制主站和显示终端，所述多个现场检测终端通过现场总线与所述控制主站连接，所述控制主站通过所述现场总线与所述显示终端连接；所述多个现场检测终端中的任意一个现场检测终端包括多个现场检测元件以及与所述多个现场检测元件相匹配的远程I/O模块，所述多个现场检测元件的输入端分别设置于输料***中各信息采集点、输出端分别与所述远程I/O模块电连接。

可选地，所述多个现场检测终端通过现场总线串行连接后再与所述控制主站连接。

可选地，所述现场总线为单模光纤现场总线。

可选地，所述远程I/O模块为可配置远程I/O模块。

可选地，所述远程I/O模块外部设置有现场操作箱。

可选地，所述控制主站为可编程逻辑控制器。

可选地，所述显示终端为PC机。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供一种远距离输料测控***，包括多个现场检测终端、控制主站和显示终端，多个现场检测终端通过现场总线与控制主站连接，控制主站通过现场总线与显示终端连接；多个现场检测终端中的任意一个现场检测终端包括多个现场检测元件以及与多个现场检测元件相匹配的远程I/O模块，多个现场检测元件的输入端分别设置于输料***中各信息采集点、输出端分别与远程I/O模块电连接。本申请采用多个远程I/O模块采集现场检测元件所检测到的信号，避免多个现场检测元件通过控制电缆分别与控制主站连接，能够大大降低信号在传输过程中的衰减，并能够有效避免信号传输过程中的各种信号干扰，从而能够避免信号的明显失真，提高信号传输的准确性。本申请采用一根现场总线代替大量的控制电缆，能够有效减少控制电缆的数量和长度，有利于提高***的传输精度和降低***故障率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种远距离输料测控***结构示意图。

符号表示：

1-现场检测元件、2-远程I/O模块、3-控制主站、4-显示终端。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本申请进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本申请省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本申请。

为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。

参见图1，图1是本申请实施例提供的一种远距离输料测控***结构示意图，由图1可知，本申请中远距离输料测控***主要包括现场检测终端、控制主站3和显示终端4三部分，多个现场检测终端通过现场总线与控制主站3连接，控制主站3通过现场总线与显示终端4连接。其中，现场检测终端根据现场生产线情况设置有多个，每个现场检测终端包括多个现场检测元件1与远程I/O模块2。

现场检测元件1主要是设置于输料***现场的各种传感器、变送器、阀门等部件，这些现场检测元件的输入端分别设置于输料***中各信息采集点、输出端分别与远程I/O模块电连接。以钢铁生产线输料***为例，输料***中各信息采集点一般包括皮带机启动按钮处、料仓定位点、转换开关处、皮带传输边缘处以及拉绳处等。对应的现场检测元件1可以采用皮带机启动传感器、料仓流量传感器、频率信号传感器、跑偏动作位移传感器等，现场检测元件1将现场采集到的开关信号、温度信号、流量信号、频率信号等各种模拟量信号传递给远程I/O模块2，远程I/O模块2将这些模拟量信号转变为标准数字量信号，这些标准数字量信号通过现场总线传递给控制主站3，控制主站3中安装有采用成熟软件技术的现有组态软件和编程软件，例如：组态软件WinCC和编程软件STEP7，无需进行软件开发或技术改进，控制主站3根据这些组态软件和编程软件便可以对标准数字量信号进行存储、分析、比较和控制，实现与远程I/O模块2的通信联系，控制主站3还能够发出控制信号，控制信号通过现场总线传递给现场设备。

另外，本申请实施例中根据控制主站3所安装的编程软件，能够有效提高对I/O模块故障诊断的准确性。具体地，首先，由控制主站3根据编程软件对各个远程I/O模块2分配I/O地址，使得控制主站根据I/O地址即可准确识别各个远程I/O模块2的名称和地址；然后，控制主站3接收远程I/O模块2通过现场总线传递来的数据；其次，控制主站3对远程I/O模块2采集到的现场数据与正常数据相比较和判断，如果二者一致，则表明远程I/O模块2处于正常工作状态，如果二者不一致，则表明远程I/O模块2处于故障状态；最后，控制主站3将发生故障的远程I/O模块2地址和故障原因通过现场总线发送至显示终4，以备工作人员进行处理。这就相当于***对每个远程I/O模块设置有自诊断功能，避免传统的远距离测控***中当***发送故障需要人工逐一排查，从而大大提高了工作效率。

本申请采用远程I/O模块2采集现场检测元件1所检测到的信号，避免多个现场检测元件1通过控制电缆分别与控制主站3连接，能够大大降低信号在传输过程中的衰减，并能够有避免信号传输过程中的各种信号干扰，从而能够避免信号的明显失真，提高信号传输的准确性。本申请采用一根现场总线代替大量的控制电缆，能够有效减少控制电缆的数量和长度，有利于提高***的传输精度和降低***故障率。

本申请实施例中，多个现场检测终端通过现场总线与控制主站3连接的方式，可以选择多个现场检测终端通过现场总线串行连接后再与控制主站3连接。这样能够实现一根现场总线串行连接所有现场检测终端，有利于减少现场总线的长度，从而降低整个测控***的故障率。当然，如果现场检测终端的数量太多，也可以按照就近串行连接的原则，将所述现场检测终端分两部分或者几部分分别通过现场总线与控制主站3连接，具体将所述现场检测终端分几部分根据输料***的规模和尽量减少现场总线长度的原则而定。

本申请实施例中的现场总线为单模光纤现场总线，总线采用PROFIBUS-DP协议，单模光纤比传统的控制电缆、微波等具有传输损耗低、传输速度快、通信容量大、抗干扰性强和安全性能高的特点，而且单模光纤的传输距离比多模光纤远，因此，现场总线采用单模光纤能够更加有效地减少远距离输料测控***中信号的衰减，大大降低外界环境对信号的干扰，从而更好地确保信号传输的及时性和准确性。

本申请实施例中的控制主站3采用可编程逻辑控制器。为了更好地实现本申请的测控效果可以选择中高等级的可编程逻辑控制器，例如：可以采用西门子S7-400可编程逻辑控制器，西门子S7-400***的处理速度高、通信能力强大，有利于快速与远程I/O模块2进行通信，并及时识别远程I/O模块的故障地址和故障原因。且该***的CPU资源裕量大，能够根据现场不同的测试需求选用多种级别的CPU，使得***的配置更加灵活。

本申请实施例中的显示终端4可以采用PC机，PC机作为远距离输料测控***的操作站和工程师站，主要包括CPU、硬盘、内存、显示器和硬盘等，能够及时获取控制主站3传递的信号，有利于工作人员及时了解现场设备运行情况以及及时进行故障处理。

本申请实施例中远程I/O模块2的外部设置有现场操作箱，能够对远程I/O模块2起到保护作用。同一个现场操作箱内可以放置一个远程I/O模块2，也可以放置距离相近的几个远程I/O模块2，具体现场操作箱的数量可以根据不同工序、现场设备的类型或者各设备之间的距离进行设置。

本申请实施例中的远程I/O模块2为可配置远程I/O模块，具体的输入端口数量可以根据所接入的现场检测元件1的数量而改变，并不局限于8个输入端口，可配置远程I/O模块的设置，能够使得本实施例中的远距离输料测控***设置更加灵活，从而能够适应不同的生产现场输料***。

下面以应用于钢铁生产线的一种远距离输料测控***为例，介绍本申请的实现过程。根据钢铁生产线输料***的特点，本申请实施例中的远距离输料测控***分别在1号胶带机、2号胶带机、3号胶带机、4号胶带机、5号皮带机头除尘和5号胶带机、6号胶带机、7号皮带、7号皮带小车、气动仓门、给料器和气动三通处共设置有11个现场操作箱，每个现场操作箱中根据具体情况设置有1-6个不等的远程I/O模块，共计30个远程I/O模块。每个远程I/O模块的输入端分别与所匹配的现场检测元件电连接，具体现场检测元件为：皮带机启动传感器、料仓流量传感器、频率信号传感器、跑偏动作位移传感器等。现场检测元件将采集到的开关信号、温度信号、流量信号、频率信号等各种模拟量信号传递给远程I/O模块。远程I/O模块将此模拟量信号转变为标准数字量信号，11个现场操作箱中的30个远程I/O模块通过现场总线串行连接在一起后，通过现场总线与控制主站连接，从而把现场数据以标准数字量信号的方式从现场检测元件传递至控制主站，控制主站再通过现场总线与PC机连接，工作人员通过PC机能够实时查看现场设备的运行状况，并对故障情况及时作出反应。

综上所述，本申请通过采用远程I/O模块对现场信息进行采集，并采用现场总线将远程I/O模块所采集的信息实时传递给控制主站，避免采用大量控制电缆，能够有效降低信号在传输过程中受到外界环境的干扰，大大降低信号的衰减程度，从而能够实现对输料***的及时、准确控制，有利于提高生产效率。

以上所述只是本申请的可选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种远距离输料测控***，其特征在于，包括多个现场检测终端、控制主站(3)和显示终端(4)，所述多个现场检测终端通过现场总线与所述控制主站(3)连接，所述控制主站(3)通过所述现场总线与所述显示终端(4)连接；其中，

所述多个现场检测终端中的任意一个现场检测终端包括多个现场检测元件(1)以及与所述多个现场检测元件(1)相匹配的远程I/O模块(2)，所述多个现场检测元件(1)的输入端分别设置于输料***中各信息采集点、输出端分别与所述远程I/O模块(2)电连接。

2.如权利要求1所述的一种远距离输料测控***，其特征在于，所述多个现场检测终端通过现场总线串行连接后再与所述控制主站(3)连接。

3.如权利要求1所述的一种远距离输料测控***，其特征在于，所述现场总线为单模光纤现场总线。

4.如权利要求1所述的一种远距离输料测控***，其特征在于，所述远程I/O模块(2)为可配置远程I/O模块。

5.如权利要求1所述的一种远距离输料测控***，其特征在于，所述远程I/O模块(2)外部设置有现场操作箱。

6.如权利要求1所述的一种远距离输料测控***，其特征在于，所述控制主站(3)为可编程逻辑控制器。

7.如权利要求1所述的一种远距离输料测控***，其特征在于，所述显示终端(4)为PC机。