專利名稱：基于plc的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)的制作方法
基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明公開了一種控制系統(tǒng)，具體涉及的是基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在輸煤系統(tǒng)中，膠帶輸送機(jī)是該系統(tǒng)最主要的設(shè)備，它貫穿整個輸煤系統(tǒng)，而對于膠帶輸送機(jī)來講，膠帶既是輸送物料的承載件，也是輸送機(jī)的牽引件，因而膠帶可稱的上是輸送機(jī)的關(guān)鍵部件，也就是說膠帶質(zhì)量的好壞直接影響到整個輸煤系統(tǒng)的正常運(yùn)行。經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計，鋼絲繩芯強(qiáng)力膠帶發(fā)生斷帶事故95%都是膠帶硫化接頭出現(xiàn)了問題，斷帶事故發(fā)生的直接原因有85%是接頭鋼絲繩相對之間發(fā)生了抽動，深刻分析事故發(fā)生的原因，發(fā)現(xiàn)斷帶大多是由于硫化機(jī)在膠帶硫化接頭過程中對硫化溫度控制不到位造成的。傳統(tǒng)硫化機(jī)采用繼電器邏輯控制，存在控制精度低、超調(diào)量大等缺點(diǎn)，影響溫度控制的效果，導(dǎo)致硫化機(jī)的硫化溫度無法準(zhǔn)確的進(jìn)行控制，造成皮帶接頭強(qiáng)度無法滿足要求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)上述不足，提供一種實現(xiàn)對電熱硫化機(jī)硫化溫度的自動化控制，即在準(zhǔn)確地測量硫化溫度的同時實現(xiàn)對溫度的精確控制，并在溫度出現(xiàn)異常時及時報警的基于 PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)，所述的基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)包括人機(jī)界面、PLC、溫度采集模塊、聲光報警模塊、控溫模塊，所述的人機(jī)界面與PLC通過接口相連接；所述的溫度采集模塊通過多通道智能溫度傳感器芯片與PLC連接；所述的基于PLC的硫化機(jī)自動控制統(tǒng)還包括射頻發(fā)射模塊和射頻接收模塊用以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
所述的人機(jī)界面可實現(xiàn)人機(jī)參數(shù)的設(shè)置，對硫化過程實現(xiàn)全方位的智能顯示；人機(jī)界面通過接口與PLC連接，可實現(xiàn)對多個硫化機(jī)硫化過程的同時監(jiān)控。
所述的射頻發(fā)射模塊向外界發(fā)射硫化過程狀態(tài)信號，射頻接收模塊可隨時被檢測人員遙控，從而實現(xiàn)信號的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
所述的聲光報警模塊不同指示燈標(biāo)示硫化機(jī)不同的硫化狀態(tài)，可以及時提醒工作人員盡快采取相應(yīng)措施，從而避免或減少危害帶來的損失。
所述的控溫模塊采用晶閘管作為電子開關(guān)，通過調(diào)節(jié)電熱管的有效電壓，從而實現(xiàn)硫化溫度的監(jiān)控。
通過上述技術(shù)方案后的有益效果是該控制系統(tǒng)實現(xiàn)起來較為方便，溫度控制精確，溫差小，穩(wěn)定性好，并且由于PLC的可靠性高，能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。


圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是本發(fā)明硫化過程監(jiān)視畫面。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明通過PLC實現(xiàn)對硫化機(jī)的自動化控制，在準(zhǔn)確的測量硫化溫度和壓力的同時實現(xiàn)對溫度和壓力的控制，并在硫化溫度、壓力不正常時及時作出調(diào)節(jié)。
本發(fā)明公開了一種基于PLC的電熱硫化機(jī)的溫度測量和監(jiān)控系統(tǒng)，工作原理為 包括溫度數(shù)據(jù)采集模塊、溫度PID調(diào)節(jié)模塊和控溫模塊。所述傳感器模塊包括溫度數(shù)據(jù)采集單元，通過多通道智能傳感器芯片與PLC相連。所述控溫模塊采用晶閘管作為電子開關(guān)， 系統(tǒng)通過功率擴(kuò)展板來觸發(fā)晶閘管。由于硫化機(jī)上、下電熱板的溫度調(diào)節(jié)是由通過電熱管的有效電壓決定的，晶閘管交流調(diào)壓電路通過調(diào)節(jié)電熱管的有效電壓，從而實現(xiàn)硫化溫度的監(jiān)控。所述系統(tǒng)還包括人機(jī)界面(HMI)和聲光報警系統(tǒng)。聲光報警系統(tǒng)直接與PLC相連，不同指示燈標(biāo)示硫化機(jī)不同的硫化狀態(tài)，可以及時提醒工作人員盡快采取相應(yīng)措施；人機(jī)界面(HMI)通過接口與PLC連接，是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，可進(jìn)行硫化參數(shù)修改，系統(tǒng)狀態(tài)信息顯示等功能可實現(xiàn)對多個硫化機(jī)硫化過程的同時監(jiān)控。所述系統(tǒng)還包括射頻發(fā)射和接收模塊，用以實現(xiàn)狀態(tài)信號的遠(yuǎn)程監(jiān)控。本發(fā)明可靠性高、穩(wěn)定性好、操作簡單、維修方便、可有效延長硫化機(jī)使用壽命。
如圖I和圖2所示，本系統(tǒng)采用西門子公司S7-300系列的PLC6設(shè)備，其設(shè)備配合多種擴(kuò)展模塊，可靠性高，配置靈活且性價比比較高。人機(jī)界面(HMI)13是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，可進(jìn)行硫化參數(shù)修改，系統(tǒng)狀態(tài)信息顯示等功能，使系統(tǒng)實現(xiàn)集中監(jiān)視控制，供工作人員及時掌握硫化狀態(tài)。由人機(jī)界面13設(shè)定PLC的硫化溫度參數(shù)， 壓力參數(shù)，時間參數(shù)和PID調(diào)節(jié)器11參數(shù)。
硫化機(jī)在正常工作情況下聲光報警系統(tǒng)14指示燈為綠色，由上電熱板溫度采集模塊I和下電熱板溫度采集模塊2動態(tài)的檢測上、下電熱板的溫度，由壓力數(shù)據(jù)采集模塊3 動態(tài)的檢測的硫化機(jī)加壓裝置(水壓板)壓力，并將采集的數(shù)據(jù)回饋給PLC6控制系統(tǒng)。多通道智能溫度傳感器芯片4由精密電壓源電路、測溫電橋、電子開關(guān)選擇電路等組成。在PLC6 的控制下，分時將上、下電熱板溫度采集模塊1、2傳來的溫度信號轉(zhuǎn)為電壓信號。多通道智能壓力傳感器芯片5則是將壓力數(shù)據(jù)采集模塊3傳來的壓力信號轉(zhuǎn)為電壓信號。當(dāng)硫化溫度出現(xiàn)異常時，聲光報警系統(tǒng)14指示燈由綠色變?yōu)辄S色，PLC開始進(jìn)行硫化溫度調(diào)節(jié)，通過 PLC6，調(diào)控晶閘管交流調(diào)壓電路7，調(diào)節(jié)通過電熱管的有效電壓，而硫化機(jī)上、下電熱板的溫度調(diào)節(jié)是由通過電熱管的有效電壓決定的，從而實現(xiàn)硫化溫度的監(jiān)控；當(dāng)硫化壓力出現(xiàn)異常時，通過PLC6調(diào)控壓力調(diào)節(jié)裝置8控制水壓大小，從而實現(xiàn)硫化壓力的監(jiān)控。當(dāng)溫度和壓力無法調(diào)節(jié)到正常范圍時，指示燈變?yōu)榧t色，同時蜂鳴器發(fā)出報警聲及時提醒工作人員盡快采取相應(yīng)措施，從而避免或減少危害帶來的損失。
硫化溫度PID調(diào)節(jié)器11包括PID運(yùn)算模塊和PID溫度控制模塊，用于實現(xiàn)PID溫度輸出值的計算，并將其提供給PLC6的主控制器執(zhí)行，實現(xiàn)對硫化溫度的控制。
射頻發(fā)射模塊9可以向外界發(fā)射硫化過程狀態(tài)信號，射頻接收模塊10可隨時被檢測人員遙控，從而實現(xiàn)信號的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
PLC和HMI的通訊采用的是CPU上自帶的MPI通訊接口 12和通訊線。
以上所述的僅是本發(fā)明的一種實施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不 脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)包括人機(jī)界面、PLC、溫度采集模塊、聲光報警模塊、控溫模塊，所述的人機(jī)界面與PLC通過接口相連接；所述的溫度采集模塊通過多通道智能溫度傳感器芯片與PLC連接；所述的基于PLC的硫化機(jī)自動控制統(tǒng)還包括射頻發(fā)射模塊和射頻接收模塊用以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的人機(jī)界面可實現(xiàn)人機(jī)參數(shù)的設(shè)置，對硫化過程實現(xiàn)全方位的智能顯示；人機(jī)界面通過接口與PLC連接，可實現(xiàn)對多個硫化機(jī)硫化過程的同時監(jiān)控。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的射頻發(fā)射模塊向外界發(fā)射硫化過程狀態(tài)信號，射頻接收模塊可隨時被檢測人員遙控，從而實現(xiàn) 信號的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的聲光報警模塊不同指示燈標(biāo)示硫化機(jī)不同的硫化狀態(tài)，可以及時提醒工作人員盡快采取相應(yīng)措施，從而避免或減少危害帶來的損失。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)，其特征在于所述的控溫模塊采用晶閘管作為電子開關(guān)，通過調(diào)節(jié)電熱管的有效電壓，從而實現(xiàn)硫化溫度的監(jiān)控。
全文摘要
本發(fā)明基于PLC的硫化機(jī)自動控制系統(tǒng)，包括人機(jī)界面、PLC、溫度采集模塊、聲光報警模塊、控溫模塊，所述的人機(jī)界面與PLC通過接口相連接；所述的溫度采集模塊通過多通道智能溫度傳感器芯片與PLC連接；所述的基于PLC的硫化機(jī)自動控制統(tǒng)還包括射頻發(fā)射模塊和射頻接收模塊用以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過上述技術(shù)方案后，該控制系統(tǒng)實現(xiàn)起來較為方便，溫度控制精確，溫差小，穩(wěn)定性好，并且由于PLC的可靠性高，能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。
文檔編號G05B19/05GK102981443SQ20121018929
公開日2013年3月20日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者李中凱, 崔海龍 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)