帶式輸送設備自動化控制系統的製作方法
2024-02-14 14:53:15 1
專利名稱：帶式輸送設備自動化控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型帶式輸送設備自動化控制系統，屬於帶式輸送設備的自動化控制技術領域。
背景技術：
目前現有的小型帶式輸送設備主要採用單個控制器控制整個設備，而對於大型的長距離 (一般大於1000m)鋪設的帶式輸送設備，由於設備傳輸距離長，所需要的設備多，驅動設 備、保護設備、檢測控制設備往往相距很遠， 一般採用分段設置控制器就近控制一些設備， 然後將多個控制器之間的同步操作實現整條帶式輸送設備的同步傳輸，這樣一條帶式輸送設 備由多個控制器控制，任何一個控制器都不能獨立完成皮帶控制，多個控制器之間同步出現 異常也無法實現皮帶控制；另外，對於大型帶式輸送設備的控制部分由於設備需要長時間連 續工作，很容易造成控制部件發生故障，如果不及時發現問題採取有效的措施，很容易造成 數據丟失或停機停產，甚至發生安全事故。
實用新型內容
本實用新型帶式輸送設備自動化控制系統克服現有技術存在的不足，所要解決的問題是 提供一種帶式輸送設備的自動化控制系統。
為了解決上述問題，本實用新型採用的方案為帶式輸送設備自動化控制系統，該控制 系統自上而下由操作管理系統、網絡通訊系統和過程控制系統組成，其結構為操作管理系 統包括中央控制工作站和主控制工作站，操作管理系統內的中央控制工作站和主控制工作站 組成乙太網形式的連接；中央控制工作站通過乙太網與主控制工作站實現通訊和控制；
過程控制系統包括分控制工作站和綜合保護設備；其中，分控制工作站包括分控制器 和帶式輸送設備的驅動設備；
網絡通訊系統通過現場總線實現操作管理系統中的主控制工作站與過程控制系統的分控 制工作站和綜合保護設備實現通訊和控制。
上述的中央控制工作站包括中央控制器、中央採集伺服器、中央人機操作界面、中央 數據伺服器和中央交換機；中央控制器、中央採集伺服器、中央人機操作界面、中央數據服 務器和中央交換機組成乙太網形式的連接。和主交換機；主控制器、主採集伺服器、主人機操作界面、主數據伺服器和主交換機組成以 太網形式的連接。
上述的綜合保護設備包括制動器、力矩傳感器、張緊裝置、緊急停車裝置和電機軸溫 傳感器。
上述的帶式輸送設備的驅動設備包括變頻器和驅動電機。
上述的中央控制器、主控制器、分控制器、乙太網和現場總線均設置有一套冗餘。 上述的現場總線採用PR0FIBUS-DF總線通訊網絡。
本實用新型帶式輸送設備自動化控制系統與現有技術相比具有以下有益效果
1、 該控制系統傳輸速度快、安全穩定由於中央控制器、主控制器、分控制器、乙太網
和現場總線均設置有一套冗餘，該冗餘控制器採用西門子414H控制器，控制器和變頻器之間 建立了專有的PROFIBUS-DP總線通訊網絡， 一方面，該變頻器內置的就是PROFIBUS-DP總線 通訊方式，不再需要轉換就能與414H變頻器實現通訊，更加提高了可靠性。另一方面，使用 專有的PROFIBUS-DP總線通訊網絡，不再和外圍的乙太網發生關係，可以有效降低由於外圍 頻繁、大數據量的信息交換或外圍設備的損壞對變頻器產生的不利影響。當該控制系統中任 意控制器發生故障時，由於該系統中含有冗餘控制系統，保證在工作的控制器發生故障後立 刻啟動另一臺備用控制器，使數據不丟失，使生產設備保持正常運行，因而整個系統安全、 穩定可靠。
2、 該系統分級操作和監控，該控制系統自上而下由操作管理系統、網絡通訊系統和過程 控制系統組成，其結構為操作管理系統包括中央控制工作站和主控制工作站，操作管理系 統內的中央控制工作站和主控制工作站組成乙太網形式的連接；中央控制工作站的中央控制 器通過中央交換機和主交換機與主控制i作站的主控制器實現通訊和控制；主控制工作站控 制一條輸送帶，在具體實現上，在一條皮帶的中間位置安裝一套主控制工作站，其它位置安 裝遠程分控制工作站和綜合保護設備，遠程分控制工作站控制一條輸送帶上的各個分段的設 備，所有設備通過PROFIBUS-DP現場總線連接到主控制工作站內的主控制器中，從而實現一 條輸送帶只有一套主控制部分實現協調控制，不會出現不協調現象，PROFIBUS-DP現場總線 作為設備一級的專用總線網絡，與上位傳輸使用的工業乙太網絡獨立開，保證各自的實時性 和可靠性。
以下結合附圖對本實用新型做進一步描述
圖1為本實用新型帶式輸送設備自動化控制系統的原理框圖；圖2為圖1所示中央控制工作站4的結構示意圖； 圖3為圖1所示主控制工作站5的結構示意圖。
具體實施方式
圖l一3所示的帶式輸送設備自動化控制系統，該控制系統自上而下由操作管理系統l、 網絡通訊系統2和過程控制系統3組成，其結構為操作管理系統1包括中央控制工作站4 和主控制工作站5，操作管理系統1內的中央控制工作站4和主控制工作站5組成乙太網形 式的連接；中央控制工作站4通過乙太網與主控制工作站5實現通訊和控制；過程控制系統 3包括分控制工作站6和綜合保護設備7;其中，遠程分控制工作站包括分控制器8和帶式
輸送設備的驅動設備9;網絡通訊系統2通過現場總線實現操作管理系統1中的主控制工作
站5與過程控制系統3的分控制工作站6和綜合保護設備7實現通訊和控制，其中，現場總 線採用PROFIBUS-DF總線通訊網絡。中央控制工作站4包括中央控制器41、中央採集服務 器42、中央人機操作界面43、中央數據伺服器44和中央交換機45;中央控制器41、中央採 集伺服器42、中央人機操作界面43、中央數據伺服器44和中央交換機45組成乙太網形式的 連接。上述的主控制工作站5包括主控制器51、主採集伺服器52、主人機操作界面53、 主數據伺服器54和主交換機55;主控制器51、主採集伺服器52、主人機操作界面53、主數 據伺服器54和主交換機55組成乙太網形式的連接，其中綜合保護設備包括制動器、力矩 傳感器、張緊裝置、緊急停車裝置和電機軸溫傳感器，制動器、力矩傳感器、張緊裝置、緊 急停車裝置和電機軸溫傳感器通過10模塊和PR0FIBUS-DF總線與主控制器51實現通訊和控 制；其中帶式輸送設備的驅動設備包括變頻器和驅動電機，上述的中央控制器41、主控制 器51、分控制器8、乙太網和現場總線均設置有一套冗餘，且所有電源也有一套冗餘，分控 制器8為現有帶式輸送設備的控制器，其他控制器與現有控制器控制原理相同，其他具體連 接與現有帶式輸送設備相同。
權利要求1、帶式輸送設備自動化控制系統，該控制系統自上而下由操作管理系統、網絡通訊系統和過程控制系統組成，其特徵在於操作管理系統包括中央控制工作站和主控制工作站，操作管理系統內的中央控制工作站和主控制工作站組成乙太網形式的連接；中央控制工作站通過乙太網與主控制工作站實現通訊和控制；過程控制系統包括分控制工作站和綜合保護設備；其中，分控制工作站包括分控制器和帶式輸送設備的驅動設備；網絡通訊系統通過現場總線實現操作管理系統中的主控制工作站與過程控制系統的分控制工作站和綜合保護設備實現通訊和控制。
2、 根據權利要求l所述的帶式輸送設備自動化控制系統，其特徵在於上述的中央控制 工作站包括中央控制器、中央採集伺服器、中央人機操作界面、中央數據伺服器和中央交 換機；中央控制器、中央採集伺服器、中央人機操作界面、中央數據伺服器和中央交換機組 成乙太網形式的連接。
3、 根據權利要求l所述的帶式輸送設備自動化控制系統，其特徵在於上述的主控制工 作站包括主控制器、主採集伺服器、主人機操作界面、主數據伺服器和主交換機；主控制 器、主採集伺服器、主人機操作界面、主數據伺服器和主交換機組成乙太網形式的連接。
4、 根據權利要求l所述的帶式輸送設備自動化控制系統，其特徵在於上述的綜合保護 設備包括制動器、力矩傳感器、張緊裝置、緊急停車裝置和電機軸溫傳感器。
5、 根據權利要求l所述的帶式輸送設備自動化控制系統，其特徵在於上述的帶式輸送 設備的驅動設備包括變頻器和驅動電機。
6、 根據權利要求l一5任意一項所述的帶式輸送設備自動化控制系統，其特徵在於上 述的中央控制器、主控制器、分控制器、乙太網和現場總線均設置有一套冗餘。
7、 根據權利要求1—5任意一項所述的帶式輸送設備自動化控制系統，其特徵在於上述的現場總線採用PROFIBUS-DF總線通訊網絡。
專利摘要本實用新型公開了一種帶式輸送設備自動化控制系統，屬於帶式輸送設備的自動化控制技術領域，所要解決的問題是提供一種帶式輸送自動化控制系統，採用的方案為帶式輸送設備自動化控制系統自上而下由操作管理系統、網絡通訊系統和過程控制系統組成，操作管理系統包括中央控制工作站和主控制工作站，操作管理系統內的中央控制工作站和主控制工作站組成乙太網形式的連接；中央控制工作站通過乙太網與主控制工作站實現通訊和控制；過程控制系統包括分控制工作站和綜合保護設備；網絡通訊系統通過現場總線實現操作管理系統中的主控制工作站與過程控制系統的分控制工作站和綜合保護設備實現通訊和控制；本實用新型可廣泛應用到各種帶式輸送設備中。
文檔編號G05B19/418GK201374005SQ20082024080
公開日2009年12月30日 申請日期2008年12月24日 優先權日2008年12月24日
發明者劉智勇, 曲立新, 瑋 李, 竇傳玉, 黃繼賢 申請人:太原羅克佳華工業有限公司