嵌入式染機集中控制系統的製作方法
2023-07-10 23:50:26
專利名稱：嵌入式染機集中控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種染機控制系統，特別是一種嵌入式染機集中控制系統。
背景技術：
現有的在印染過程使用的染機控制裝置，包括上位機、下位機和通信網絡，上位機通常採用計算機，下位機採用PLC。上位計算機主要用於編輯監控界面和批次管理系統，通過監控界面操作員可以了解和控制染機的運行狀態，如溫度、壓力、閥門的開關，泵的啟停情況等。通過批次管理系統可以記錄批次的運行信息如工藝流程，報警記錄等。PLC主要完成染色過程的數據採集，對染機進行各種監控，如溫度控制，邏輯順序控制等。通信網絡負責上位機與下位機的通信，使上位機與下位機協調工作，共同完成對染機控制。目前在染機控制裝置中上位機和下位機主要通過RS-485接口進行通信。現有的上下位機式控制裝置性能比較穩定，但是由於編程時既要在PLC中編寫控制程序，又需要在顯示電腦裡編輯監控界面和管理程序，還要考慮上下機之間的通訊，因此編程比較複雜，使用不便。
目前，對生產現場的多臺染機控制裝置一般是採用分散控制的模式，即一個控制裝置監控一臺染機，各臺染機控制裝置彼此孤立不與外界通信，尚未實現多臺染機的集中控制。
發明內容
本實用新型的目的是針對現有染機控制裝置的不足，一種嵌入式染機集中控制系統。
為此，嵌入式染機集中控制系統，其特徵是包括通過工業乙太網連接、並且採用客戶端/伺服器工作模式的管理計算機和多個嵌入式現場控制器，所述嵌入式現場控制器包括中央處理器單元、以及與該處理器單元連接的模擬量和開關量數據採集單元、染色過程邏輯順序控制單元、溫度控制單元、加料過程控制單元、顯示單元。
本實用新型的有益效果是運用嵌入式技術將控制器的各個部件集成在一起，簡化控制器結構和編程過程。同時採用工業乙太網將各個分散孤立的控制器連接，提高控制器聯網、數據通信功能，通過本控制系統，現場工人既可以利用計算機編程實現染色生產過程的自動控制，又可以對染色過程進行手動控制，同時管理人員還可以藉助乙太網通信直接獲取現場信息，對現場染機進行操控，從而實現多臺染機的集中管理與控制。
圖1是本實用新型提供的嵌入式染機集中控制系統的系統結構圖。
圖2是嵌入式現場控制器的原理圖。
具體實施例 參照圖1和圖2，本實用新型提供的嵌入式染機集中控制系統，包括管理計算機、多個嵌入式現場控制器、工業乙太網。
管理計算機，用於獲取現場信息，直接對現場染機進行操控，實現多臺染機的集中管理與控制。
多個嵌入式現場控制器，根據生產現場分散式布置，每個控制器對應控制一臺染機。每個嵌入式現場控制器包括中央處理器單元、以及與該處理器單元連接的模擬量和開關量數據採集單元、染色過程邏輯順序控制單元、溫度控制單元、加料過程控制單元、顯示單元。在硬體結構上，控制器由工業控制計算機主板、開關量板、模擬量板、觸控螢幕顯示器構成。工業控制計算機主板可採用周立功單片機發展有限公司生產的EPCM-X270PC/104控制主板， 中央處理器單元運行染機控制程序，實現對數據採集、處理的控制。染機控制程序是在Microsoft Windows CE作業系統的基礎上利用VISUALBASIC，SQL SERVER編輯的。
模擬量和開關量數據採集單元，實現對染缸溫度、壓力、液位、轉速等模擬量的數據採集，以便更好地對染色過程進行監控。
染色過程邏輯順序控制單元，實現染色過程的各種邏輯順序控制，如出布輪的啟停、轉布輪啟停，主泵的啟停、進水、排水、溢流、向染缸加料、料缸的進水、排水、升溫攪拌等。
溫度控制單元，由於溫度對上染速率和染色質量有非常重要，因此生產過程對溫度的控制要求比較嚴格。溫度控制單元既可以控制染色升溫的目標溫度又能控制升溫速率，可能滿足生產過程對溫度的要求。
加料過程控制單元，在染色過程中要求均勻緩慢的加入染料，加料過程控制單元可以根據加料工藝曲線嚴格控制加料過程。
工業乙太網，管理計算機和多個嵌入式現場控制器之間通過工業乙太網，並利用OPC接口技術構成通信連接。以現場控制器作為伺服器，上位機染色管理計算機作為客戶端，採用client/server模式。
權利要求1、嵌入式染機集中控制系統，其特徵是包括通過工業乙太網連接、並且採用客戶端/伺服器模式的管理計算機和多個嵌入式現場控制器，所述嵌入式現場控制器包括中央處理器單元、以及與該處理器單元連接的模擬量和開關量數據採集單元、染色過程邏輯順序控制單元、溫度控制單元、加料過程控制單元、顯示單元。
專利摘要嵌入式染機集中控制系統，包括通過工業乙太網連接、並且採用客戶端/伺服器工作模式的管理計算機和多個嵌入式現場控制器，所述嵌入式現場控制器包括中央處理器單元、以及與該處理器單元連接的模擬量和開關量數據採集單元、染色過程邏輯順序控制單元、溫度控制單元、加料過程控制單元、顯示單元。運用嵌入式技術簡化了控制器結構和編程過程。採用工業乙太網將各個分散孤立的控制器連接，提高控制器聯網、數據通信功能，現場工人既可以利用計算機編程實現染色生產過程的自動控制，又可以對染色過程進行手動控制，同時管理人員還可以藉助乙太網通信直接獲取現場信息，對現場染機進行操控，從而實現多臺染機的集中管理與控制。
文檔編號G05B19/418GK201126536SQ200720009170
公開日2008年10月1日 申請日期2007年12月17日 優先權日2007年12月17日
發明者金福江, 陳亮亮 申請人:福建鳳竹紡織科技股份有限公司