[实用新型]精密传输设备自动化控制系统

说明书

技术领域

本实用新型精密传输设备自动化控制系统，属于带式输送设备的自动化控制技术领域。

背景技术

目前现有的小型带式输送设备主要采用单个控制器控制整个设备，而对于大型的长距离(一般大于1000m)铺设的带式输送设备，由于设备传输距离长，所需要的设备多，驱动设备、保护设备、检测控制设备往往相距很远，一般采用分段设置控制器就近控制一些设备，然后将多个控制器之间的同步操作实现整条带式输送设备的同步传输，这样一条带式输送设备由多个控制器控制，任何一个控制器都不能独立完成皮带控制，多个控制器之间同步出现异常也无法实现皮带控制；另外，对于大型带式输送设备的控制部分由于设备需要长时间连续工作，很容易造成控制部件发生故障，如果不及时发现问题采取有效的措施，很容易造成数据丢失或停机停产，甚至发生安全事故。

实用新型内容

本实用新型精密传输设备自动化控制系统克服现有技术存在的不足，所要解决的问题是提供一种带式输送设备的自动化控制系统。

为了解决上述问题，本实用新型采用的方案为：精密传输设备自动化控制系统，该控制系统自上而下由操作管理系统、网络通讯系统和过程控制系统组成，其结构为：操作管理系统包括中央控制工作站和主控制工作站，操作管理系统内的中央控制工作站和主控制工作站组成以太网形式的连接；中央控制工作站通过以太网与主控制工作站实现通讯和控制；

过程控制系统包括分控制工作站和综合保护设备；其中，分控制工作站包括：分控制器和带式输送设备的驱动设备；

网络通讯系统通过现场总线实现操作管理系统中的主控制工作站与过程控制系统的分控制工作站和综合保护设备实现通讯和控制。

上述的中央控制工作站包括：中央控制器、中央采集服务器、中央人机操作界面、中央数据服务器和中央交换机；中央控制器、中央采集服务器、中央人机操作界面、中央数据服务器和中央交换机组成以太网形式的连接。

上述的主控制工作站包括：主控制器、主采集服务器、主人机操作界面、主数据服务器和主交换机；主控制器、主采集服务器、主人机操作界面、主数据服务器和主交换机组成以太网形式的连接。

上述的综合保护设备包括：制动器、力矩传感器、张紧装置、紧急停车装置和电机轴温传感器。

上述的带式输送设备的驱动设备包括：变频器和驱动电机。

本实用新型精密传输设备自动化控制系统与现有技术相比具有以下有益效果：

1、该控制系统传输速度快、安全稳定：由于中央控制器、主控制器、分控制器、以太网和现场总线均设置有一套冗余，该冗余控制器采用西门子414H控制器，控制器和变频器之间建立了专有的PROFIBUS-DP总线通讯网络，一方面，该变频器内置的就是PROFIBUS-DP总线通讯方式，不再需要转换就能与414H变频器实现通讯，更加提高了可靠性。另一方面，使用专有的PROFIBUS-DP总线通讯网络，不再和外围的以太网发生关系，可以有效降低由于外围频繁、大数据量的信息交换或外围设备的损坏对变频器产生的不利影响。当该控制系统中任意控制器发生故障时，由于该系统中含有冗余控制系统，保证在工作的控制器发生故障后立刻启动另一台备用控制器，使数据不丢失，使生产设备保持正常运行，因而整个系统安全、稳定可靠。

2、该系统分级操作和监控，该控制系统自上而下由操作管理系统、网络通讯系统和过程控制系统组成，其结构为：操作管理系统包括中央控制工作站和主控制工作站，操作管理系统内的中央控制工作站和主控制工作站组成以太网形式的连接；中央控制工作站的中央控制器通过中央交换机和主交换机与主控制工作站的主控制器实现通讯和控制；主控制工作站控制一条输送带，在具体实现上，在一条皮带的中间位置安装一套主控制工作站，其它位置安装远程分控制工作站和综合保护设备，远程分控制工作站控制一条输送带上的各个分段的设备，所有设备通过PROFIBUS-DP现场总线连接到主控制工作站内的主控制器中，从而实现一条输送带只有一套主控制部分实现协调控制，不会出现不协调现象，PROFIBUS-DP现场总线作为设备一级的专用总线网络，与上位传输使用的工业以太网络独立开，保证各自的实时性和可靠性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

图1为本实用新型精密传输设备自动化控制系统的原理框图；

图2为图1所示中央控制工作站4的结构示意图；

图3为图1所示主控制工作站5的结构示意图。

具体实施方式

图1-3所示的精密传输设备自动化控制系统，该控制系统自上而下由操作管理系统1、网络通讯系统2和过程控制系统3组成，其结构为：操作管理系统1包括中央控制工作站4和主控制工作站5，操作管理系统1内的中央控制工作站4和主控制工作站5组成以太网形式的连接；中央控制工作站4通过以太网与主控制工作站5实现通讯和控制；过程控制系统3包括分控制工作站6和综合保护设备7；其中，远程分控制工作站包括：分控制器8和带式输送设备的驱动设备9；网络通讯系统2通过现场总线实现操作管理系统1中的主控制工作站5与过程控制系统3的分控制工作站6和综合保护设备7实现通讯和控制，其中，现场总线采用PROFIBUS-DF总线通讯网络。中央控制工作站4包括：中央控制器41、中央采集服务器42、中央人机操作界面43、中央数据服务器44和中央交换机45；中央控制器41、中央采集服务器42、中央人机操作界面43、中央数据服务器44和中央交换机45组成以太网形式的连接。上述的主控制工作站5包括：主控制器51、主采集服务器52、主人机操作界面53、主数据服务器54和主交换机55；主控制器51、主采集服务器52、主人机操作界面53、主数据服务器54和主交换机55组成以太网形式的连接，其中综合保护设备包括：制动器、力矩传感器、张紧装置、紧急停车装置和电机轴温传感器，制动器、力矩传感器、张紧装置、紧急停车装置和电机轴温传感器通过IO模块和PROFIBUS-DF总线与主控制器51实现通讯和控制；其中带式输送设备的驱动设备包括：变频器和驱动电机，上述的中央控制器41、主控制器51、分控制器8、以太网和现场总线均设置有一套冗余，且所有电源也有一套冗余，分控制器8为现有带式输送设备的控制器，其他控制器与现有控制器控制原理相同，其他具体连接与现有带式输送设备相同。