[发明专利]一种焦炉机械数字化双胞胎控制系统

说明书

本发明公开了一种焦炉机械数字化双胞胎控制系统，具体包括：包括：采集焦炉机械设备的实时运行状态信息的数据采集分析单元、服务器单元，工作人员进行监控操作的客户端单元。其中数据采集分析单元包括：多个焦炉机械四大车PLC控制器、用于汇总现场各车辆设备实时数据的焦炉机械地面中控PLC控制器、用于数据OPC通讯、数据筛选、变换、初始化等进行数据处理分析服务的边缘计算服务器，该控制系统突破人工管理设备的局限性，焦炉车辆的管理人员可通过数字化环境实现焦炉机械全方位、多维度的管控，这样可以真实、精确反应的焦炉机械设备现场实时状态，更有利于设备的管控。

技术领域

本发明涉及焦炉机械设备控制领域，尤其涉及一种焦炉机械数字化双胞胎控制系统。

背景技术

传统的工业自动化控制系统，设备的状态监控都是采用组态软件实现，设备的可视化由组态软件集成的图形画面编辑功能进行开发，人机界面都是平面的，存在较大的局限性，无法完整、可靠的显示设备的实际状态。而传统的三维技术只能用于演示宣传、计算仿真、产品研发阶段，受限于软件功能，无法为设备的使用、操作提供便利条件，同时无法满足PLC控制设备的使用。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种焦炉机械数字化双胞胎控制系统，一种焦炉机械控制系统，包括：

采集焦炉机械设备的实时运行状态信息的数据采集分析单元、服务器单元，工作人员进行监控操作的客户端单元；

所述数据采集分析单元采用横向、纵向对比方式结合焦炉机械设备工艺过程、对系统中各运行设备故障的历史数据进行分析，获取关于设备故障类型、故障设备种类、故障频次以及故障时间信息，根据设备生命周期、设备已运行时间以及附属零部件的状态数据判断该设备的使用寿命；

所述数据采集分析单元根据数据功能属性的不同在边缘计算服务器数据库创建状态数据表、报警数据表、生产计划数据表、生命周期管理数据表、能耗管理数据表，将数据存至数据库对应表中供后续服务使用；

所述服务器单元对控制系统数据BOOM结构、用户角色、权限分配、基础数据维护、故障诊断解决方案进行维护管控；

所述客户端单元采用数据同步方式将焦炉机械设备的实时运行状态加载到推焦过程的监控设备中对焦炉推焦过程进行整体监控。

进一步的，用于进行现场大数据采集的多个焦炉机械四大车PLC控制器、用于汇总现场各车辆设备实时数据的焦炉机械地面中控PLC控制器、通过OPC SERVER接收焦炉机械设备状态数据并进行实时数据分析处理的边缘计算服务器；

所述焦炉机械四大车PLC控制器对焦炉机械设备运行过程的状态数据进行采集，包括走行机构位置数据、推焦机构位置数据、平煤机构位置数据、取门机构位置、液压压力、液压流量、电机电流、电机转速、机械机构挠度、减速机震动数据及辅助机构数据，将该状态数据发送至焦炉机械地面中控PLC控制器；

所述边缘计算服务器通过OPC通讯协议采集焦炉机械地面中控PLC控制器状态数据、采用边缘计算方式对采集到的焦炉机械设备原始数据进行筛选、初始化、格式变换、分类、和存储。

运行三维引擎部署WebService服务的数字化双胞胎应用服务器、用于数据存储服务的数字化双胞胎数据服务器、对系统数据进行维护管理的数据库管理客户端。

所述客户端单元包括：部署在焦炉机械地面中控室内对中控室进行监控的多个工业大屏幕背景墙显示设备、部署在焦炉机械地面中控室内对Web端设备进行管控的WebClient、对焦炉机械作业进行远程管控的移动端手持设备、对焦炉机械设备的工作状态进行管控的VR/AR Client。

其中设备层的焦炉机械地面中控PLC控制器汇总了多个焦炉机械四大车PLC控制器的数据及中控的数据点；